Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Isopropylbenzene dari Propylene dan Benzene Dalam Fasa Gas Dengan Kapasitas 2.500 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN ISOPROPYLBENZENE DARI PROPYLENE DAN
BENZENE DENGAN KAPASITAS 2.500 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

AHMAD SYAHRUN HASIBUAN
080405070

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra
Rancangan Pabrik Pembuatan Isopropylbenzene dari Propylene dan Benzene
Dalam Fasa Gas Dengan Kapasitas 2.500 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan
sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah
penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak M.Hendra Ginting, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Ibu Farida Hanum ST, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan
arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Eng Ir. Irvan, MSi sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU.
4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen
Teknik Kimia FT USU.

5. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani
studi.
6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan
bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen Teknik
Kimia.
7. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yang tidak pernah lupa memberikan
motivasi dan semangat kepada penulis.
8. Juga yang teristimewa C3N63N6 yang yang tidak pernah lupa memberikan
motivasi dan semangat kepada penulis.
9. Teman seperjuangan Alex dan Opung sebagai partner penulis dalam penyelesaian
Tugas Akhir ini.
10. Teman-teman ’08 dan Adik-adik junior stambuk ’09 dan ’10.
11. Seluruh Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga turut
memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Universitas Sumatera Utara

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan
dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan

kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya.
Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, 13 Juli 2011
Penulis,

Ahmad Syahrun Hasibuan
080405070

Universitas Sumatera Utara

INTISARI

Isopropylbenzene diperoleh melalui reaksi fasa gas antara Benzene dan
Propylene dengan bantuan katalis Asam pospat Kieshelgur di dalam reaktor packed
bed pada temperatur dan tekanan yang tinggi.
Pabrik pembuatan Isopropylbenzene ini direncanakan berproduksi dengan
kapasitas 2.500 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi
pabrik direncanakan berdekatan dengan UP II Pertamina Dumai, Propinsi Riau,
dengan luas areal 13.430 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 142 orang dengan

bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur
dengan struktur organisasi sistem garis dan staf.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan Isopropylbenzene adalah sebagai
berikut:


Modal Investasi

: Rp 189.082.738.131,-



Biaya Produksi

: Rp179.014.898.663,-



Hasil Penjualan

: Rp 277.271.676.000,-



Laba Bersih

: Rp 68.460.845.415,-



Profit Margin

: 35,26 %



Break Even Point

: 31,72%



Return on Investment

: 36,21 %



Return on Network

: 60,34 %



Pay Out Time

: 2,76 tahun



Internal Rate of Return

: 60,44%

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Isopropylbenzene dari Benzene dan Propylene dalam Fasa Gas ini layak untuk
didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................... i
INTISARI ...................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ................................................................................................. iv
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ I-1
1.1 Latar Belakang ..................................................................... I-1

1.2 Perumusan masalah .............................................................. I-2
1.3 Tujuan .................................................................................. I-2
1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik ............................................. I-3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... II-1
2.1 Benzena .............................................................................. II-1
2.2 Propilena ............................................................................. II-3
2.3 Propana ................................................................................ II-4
2.4 Isopropilbenzena (Cumene) .................................................. II-5
2.5 Diisopropilbenzene (DIPB) ................................................. II-6
2.6 Proses Pembuatan Cumene ................................................... II-7
2.7 Perbandingan Dan pemilihan Proses .................................... II-8
2.8 Deskripsi Proses .................................................................. II-9
BAB III NERACA MASSA .......................................................................... III-1
3.1 Mixing Point I (M-101) ........................................................ III-1
3.2 Vaporizer (E-101) ................................................................ III-1
3.3 Mixing Point II (M-102) ....................................................... III-2
3.4 Reaktor (R-101) ................................................................... III-2
3.5 Flash Drum (F-101) ............................................................. III-2
3.6 Reboiler (E-101)................................................................... III-3
3.7 Akumulator (AC-101) .......................................................... III-3

3.8 Menara Destilasi I (MD-101)................................................ III-3
3.9 Reboiler (E-110)................................................................... III-4
3.10 Menara Destilasi II (MD-102) ............................................ III-4

Universitas Sumatera Utara

3.11 Akumulator (AC-102) ........................................................ III-4
BAB IV NERACA ENERGI ......................................................................... IV-1
4.1 Heater (E-103)...................................................................... IV-1
4.2 Compresor (JC-101) ............................................................. IV-2
4.3 Vaporizer (E-101) ................................................................ IV-2
4.4 Heater (E-102)...................................................................... IV-2
4.5 Compresor (JC-102) ............................................................. IV-3
4.6 Reaktor (R-101) ................................................................... IV-3
4.7 Expander (EV-101) .............................................................. IV-3
4.8 Condensor Subcooler (E-104)............................................... IV-4
4.9 Heater (E-105)...................................................................... IV-4
4.10 Menara Destilasi I (MD-101) ............................................. IV-5
4.10.1 Condensor Subcooler (HE-107) .............................. IV-5
4.10.2 Reboiler (HE-106) ................................................. IV-5

4.11 Menara Destilasi II (MD-102) ............................................ IV-5
4.11.1 Condensor Subcooler (HE-108) ............................. IV-5
4.11.2 Reboiler (HE-110) ................................................. IV-6
4.12 Cooler (HE-109) ................................................................ IV-6
4.13 Cooler (HE-111) ................................................................. IV-6
BAB V SPESIFIKASI PERALATAN .......................................................... V-1
5.1 Tangki Penyimpanan Propylena Dan Propana (TT – 101)..... V-1
5.2 Heater (E-103) ..................................................................... V-1
5.3 Kompresor (JC-101) ............................................................ V-2
5.4 Tangki Penyimpanan Benzene (TT-102) .............................. V-2
5.5 Pompa Benzena (P-101) ....................................................... V-3
5.6 Vaporizer (E-101) ................................................................ V-3
5.7 Heater (E-102)...................................................................... V-3
5.8 Kompresor (JC-102) ............................................................. V-4
5.9 Reaktor (R-101) ................................................................... V-4
5.10 Expander (EV-101) ............................................................ V-5
5.11 Condensor Subcooler (E-104)............................................. V-5
5.12 Flash Drum (F-101) ............................................................ V-5
5.13 Pompa Umpan Destilasi (P-03)........................................... V-6

Universitas Sumatera Utara

5.14 Heater (E-105).................................................................... V-6
5.15 Menara Destilasi I (MD-101).............................................. V-6
5.16 Condensor Subcooler (E-107)............................................. V-7
5.17 Akumulator (AC-101) ........................................................ V-7
5.18 Pompa Recicle Benzena Dan IPB (P-102)........................... V-8
5.19 Reboiler (E–106) ............................................................... V-8
5.20 Pompa Umpan Destilasi II (P-05) ...................................... V-9
5.21 Menara Destilasi II (MD-102) ............................................ V-9
5.22 Condensor Subcooler (E-108)............................................. V-10
5.23 Akumulator (AC-102) ........................................................ V-10
5.24 Pompa Refluks Kondensor (P-06)....................................... V-11
5.25 Cooler I (E-109) ................................................................. V-11
5.26 Pompa Produk IPB (P-07) .................................................. V-11
5.27 Tangki Penyimpanan IPB (TT-103) .................................... V-11
5.28 Reboiler (E-110)................................................................. V-12
5.29 Cooler (E-111) ................................................................... V-12
5.30 Pompa Produk Samping DIPB (P-08) ................................. V-13
5.31 Tangki Penyimpanan DIPB (TT-104) ................................. V-13
5.32 Kompresor (JC-103) .......................................................... V-14
BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA .................... VI-1
6.1 Instrumentasi ....................................................................... VI-1
6.2 Keselamatan Kerja .............................................................. VI-4
BAB VII UTILITAS ...................................................................................... VII-1
7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ....................................................... VII-1
7.2 Kebutuhan Air ..................................................................... VII-2
7.2.1 Screening ................................................................... VII-6
7.2.2 Klarifikasi ................................................................... VII-6
7.2.3 Filtrasi ....................................................................... VII-7
7.2.4 Demineralisai .............................................................. VII-8
7.2.5 Dearator ..................................................................... VII-11
7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ..................................................... VII-11
7.4 Kebutuhan Listrik ................................................................ VII-12
7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ...................................................... VII-12

Universitas Sumatera Utara

7.6 Unit Pengolahan Limbah Gas .............................................. VII-13
7.7 Spesfikasi Peralatan Utilitas ................................................ VII-14
7.7.1 Screening (SC) ............................................................ VII-14
7.7.2 Bak Sedimentasi (BS) ................................................. VII-15
7.7.3 Tangki Pelarutan Alum (TP-101) ................................ VII-15
7.7.4 Tangki Pelarutan Soda Abu (TP-102).......................... VII-15
7.7.5 Tangki Pelarutan Asam Sulfat (TP-103) ...................... VII-16
7.7.6 Tangki Pelarutan NaOH (TP-104) ............................... VII-16
7.7.7 Tangki Pelarutan Kaporot (TP-105) ............................ VII-17
7.7.8 Clarifier (CL) .............................................................. VII-17
7.7.9 Sand Filter (SF)........................................................... VII-18
7.7.10 Cation Exchanger (CE) ............................................. VII-18
7.7.11 Anon Exchanger (AE) ............................................... VII-18
7.7.12 Refrigerator I (RF-01) ............................................... VII-19
7.7.13 Refrigerator II (RF-02) .............................................. VII-19
7.7.14 Tangki Utiltas (TU-01)............................................. VII-19
7.7.15 Tangk Utilitas II (TU-02) ......................................... VII-20
7.7.16 Dearator (DE) ........................................................... VII-20
7.7.17 Ketel Uap (KU) ......................................................... VII-21
7.7.18 Tangki Bahan Bakar (TB) ......................................... VII-21
7.7.19 Pompa Screening (PU-01) ......................................... VII-21
7.7.20 Pompa Sedimentasi (PU-02) ..................................... VII-22
7.7.21 Pompa Alum (PU-03) ............................................... VII-22
7.7.22 Pompa Soda Abu (PU-04) ......................................... VII-22
7.7.23 Pompa Umpan Filtrasi (PU-05) ................................. VII-22
7.7.24 Pompa I Utiliti (PU-06) ............................................. VII-23
7.7.25 Pompa kation Exchanger (PU-07) ............................. VII-23
7.7.26 Pompa Refrigerator (PU-08) ..................................... VII-23
7.7.27 Pompa II Utiliti (PU-09)............................................ VII-23
7.7.28 Pompa Asam Sulfat (PU-10) ..................................... VII-24
7.7.29 Pompa Anion Exchanger (PU-11) ............................. VII-24
7.7.30 Pompa NaOH (PU-12) .............................................. VII-24
7.7.31 Pompa Kaporit (PU-13) ............................................ VII-24

Universitas Sumatera Utara

7.7.32 Pompa II Domestik (PU-14) ...................................... VII-25
7.7.33 Pompa Umpan Dearator (PU-15) .............................. VII-25
7.7.34 Pompa Cooler (PU-16) .............................................. VII-25
7.7.35 Pompa Umpan Ketel Uap (PU-17) ............................ VII-25
7.7.36 Pompa Bahan bakar Ketel uap (PU-18) ..................... VII-26
7.7.37 Pompa Bahan bakar Generator (PU-19)..................... VII-26
7.7.38 Pompa Dowtherm A (PU-20) .................................... VII-26
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ....................................... VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik ...................................................................... VIII-1
8.1.1 Faktor Primer/Utama................................................... VIII-1
8.1.2 Faktor Skunder............................................................ VIII-2
8.2 Tata Letak Pabrik ................................................................ VIII-6
8.3 Perincian Luas Tanah .......................................................... VIII-7
BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ................... IX-1
9.1 Organisasi Perusahaan ......................................................... IX-1
9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ............................................. IX-2
9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsonal ..................................... IX-2
9.1.3 Bentuk Organisasi Garis Dan Staf .............................. IX-3
9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional Dan Staf ..................... IX-3
9.2 Manajemen Perusahaan ....................................................... IX-3
9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ............................................... IX-4
9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab .................. IX-6
9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ..................... IX-6
9.4.2 Direktur ..................................................................... IX-6
9.4.3 Sekretaris ................................................................... IX-6
9.4.4 Manager Umum Dan Keuangan .................................. IX-6
9.4.5 Manager Teknik Dan Produksi .................................... IX-7
9.4.6 Kepala Bagian Keuangan Dan Admnstrasi .................. IX-7
9.4.7 Kepala Bagan Pemasaran Dan Pembelanjaan ............. IX-7
9.4.8 Kepala Bagian Umum Dan Personalia ........................ IX-7
9.4.9 Kepala Bagian Teknk ................................................. IX-7
9.4.10 Kepala Bagian Produksi ........................................... IX-8
9.4.11 Kepala Bagian Laboratorium Dan Litbang ............... IX-8

Universitas Sumatera Utara

9.4.10 Kepala Bagian Utilitas ............................................. IX-8
9.5 Sistem Kerja ........................................................................ IX-8
9.6 Jumlah Karyawan dan tingkat Pendidikan ........................... IX-10
9.7 Sistem Penggajian ............................................................... IX-11
9.8 Kesejahteraan Karyawan ..................................................... IX-12
BAB X ANALISA EKONOMI ..................................................................... X-1
10.1 Modal Investasi ................................................................. X-1
10.1.1 Modal Investasi Tetap ............................................ X-1
10.1.2 Modal Kerja .......................................................... X-3
10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/ Total Cost (TC) .................... X-4
10.2.1 Biaya Tetap ............................................................ X-4
10.2.2 Biaya Variabel ....................................................... X-4
10.3 Total Penjualan (Total Sales) ............................................. X-5
10.4 Bonus Perusahaan .............................................................. X-5
10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ............................................... X-5
10.6 Analisa Aspek Ekonomi .................................................... X-5
10.6.1 Profit Margin (PM) ................................................ X-5
10.6.2 Break Even Poin (BEP) .......................................... X-6
10.6.3 Return on Investman (ROI) .................................... X-6
10.6.4 Pay Out Time (POT) .............................................. X-7
10.6.5 Return on Network (RON) ..................................... X-7
10.6.6 Internal rate of Return (IRR) .................................. X-7
BAB XI KESIMPULAN ............................................................................... XI-1
DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Molekul Benzena .......................................................... II-1
Gambar 2.2 Struktur Molekul Propilena ......................................................... II-3
Gambar 6.1 Instrumentasi pada Pra-rancangan Pabrik Pembuatan
Isopropilbenzena ....................................................................... VI-5
Gambar 8.1 Tata letak Pra-rancangan Pabrik Pembuatan Isopropilbenzena .... VIII-9
Gambar LE-1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki
Pelarutan ................................................................................... LE-5
Gambar LE-2 Grafik BEP ............................................................................... LE-28

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Impor Cumene Indonesia ................................................................ I-2
Tabel 3.1 Neraca Massa Mixing Point I (M-101) ............................................ III-1
Tabel 3.2 Neraca Massa Vaporizer (E-101) ..................................................... III-1
Tabel 3.3 Neraca Massa Mixing Point II (M-102) ........................................... III-2
Tabel 3.4 Neraca Massa Reaktor (R-101) ........................................................ III-2
Tabel 3.5 Neraca Massa Flash Drum (F-101) ................................................. III-2
Tabel 3.6 Neraca Massa Reboiler (E-101) ....................................................... III-3
Tabel 3.7 Neraca Massa Akumulator (AC-101)............................................... III-3
Tabel 3.8 Neraca Massa Menara Destilasi I (MD-101) .................................... III-3
Tabel 3.9 Neraca Massa Reboiler (E-110) ....................................................... III-4
Tabel 3.10 Neraca Massa Menara Destilasi II (MD-102) ................................. III-4
Tabel 3.11 Neraca Massa Akumulator (AC-102) ............................................. III-4
Tabel 4.1 Neraca Panas Heater (E-103) ........................................................... IV-1
Tabel 4.2 Neraca Panas Compresor (JC-101) .................................................. IV-1
Tabel 4.3 Neraca Panas Vaporizer (E-101)...................................................... IV-2
Tabel 4.4 Neraca Panas Heater (E-102) ........................................................... IV-2
Tabel 4.5 Neraca Panas Compresor (JC-102) .................................................. IV-3
Tabel 4.6 Neraca Panas Reaktor (R-101)......................................................... IV-3
Tabel 4.7 Neraca Panas Expander (EV-101) ................................................... IV-3
Tabel 4.8 Neraca Panas Condensor Subcooler (E-104) ................................... IV-4
Tabel 4.9 Neraca Panas Heater (E-105) .......................................................... IV-4
Tabel 4.10 Neraca Panas Condensor Subcooler (E-107) .................................. IV-4
Tabel 4.11 Neraca Panas Reboiler (E-106) ..................................................... IV-5
Tabel 4.12 Neraca Panas Condensor Subcooler (E-108) ................................. IV-5
Tabel 4.13 Neraca Panas Reboiler (E-110) ..................................................... IV-6
Tabel 4.14 Neraca Panas Cooler (E-109) ........................................................ IV-6
Tabel 4.15 Neraca Panas Cooler (E-111)......................................................... IV-6
Tabel 6.1 Instrumentasi pada ......................................................................... VI-4
Tabel 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) Pabrik Pembuatan Isopropilbenzena ........ VII-1
Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat............................................... VII-2
Tabel 7.3

Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan ................................ VII-4

Universitas Sumatera Utara

Tabel 7.4

Kualitas Air Sungai Siak Dumai ................................................. VII-4

Tabel 7.5

Perincian Kebutuhan Listrik ....................................................... VII-12

Tabel 8.1

Perincian Luas Tanah ................................................................. VIII-7

Tabel 9.1

Jadwal Kerja Karyawan Shift...................................................... IX-9

Tabel 9.2

Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ........................................ IX-10

Tabel 9.3

Perincian Gaji Karyawan............................................................ IX-11

Tabel LA.1 Neraca Massa Akumulator (AC-102) ......................................... LA-3
Tabel LA.2 Neraca Massa Menara Destilasi (MD-102) ................................. LA-5
Tabel LA.3 Neraca Massa Reboiler (E-110).................................................. LA-6
Tabel LA.4 Neraca Massa Menara Destilasi (MD-101) ................................. LA-8
Tabel LA.5 Neraca Massa Akumulator (AC-101) ......................................... LA-10
Tabel LA.6 Neraca Massa Reboiler (E-106).................................................. LA-11
Tabel LA.7 Neraca Massa Flash Drum (F-101) ............................................. LA-13
Tabel LA.8 Neraca Massa Reaktor (R-101)................................................... LA-16
Tabel LA.9 Neraca Massa Mixing Point II (M-102) ...................................... LA-17
Tabel LA.10 Neraca Massa Vaporizer (E-101)............................................... LA-19
Tabel LA.11 Neraca Massa Mixing Point I (M-101) ....................................... LA-20
Tabel LB.1 Kapasitas Panas Cair .................................................................. LB-1
Tabel LB.2 Panas Laten ................................................................................ LB-1
Tabel LB.3 Kapasitas Panas Gas ................................................................... LB-1
Tabel LB.4 Panas Reaksi Pembentukan Fasa Gas ......................................... LB-2
Tabel LB.5 Tekanan Uap Antoine................................................................. LB-2
Tabel LB.6 Panas masuk Heater (E-103) ...................................................... LB-3
Tabel LB.7 Panas keluar Heater (E-103) ...................................................... LB-4
Tabel LB.8 Panas masuk Compressor (JC-101) ............................................ LB-6
Tabel LB.9 Panas keluar Compressor (JC-101)............................................. LB-6
Tabel LB.10 Data Perhitungan Suhu Operasi Vaporizer (E-101)..................... LB-7
Tabel LB.11 Panas masuk Vaporizer (E-101) ................................................. LB-7
Tabel LB.12 Panas keluar Vaporizer (E-101).................................................. LB-8
Tabel LB.13 Panas Masuk Heater (E-102) ..................................................... LB-9
Tabel LB.14 Panas Keluat Heater (E-102)...................................................... LB-9
Tabel LB.15 Panas Masuk Compressor (JC-102) ............................................ LB-12
Tabel LB.16 Panas Keluar Compressor (JC-102) ............................................ LB-12

Universitas Sumatera Utara

Tabel LB.17 Panas Masuk Reaktor (R-101) .................................................... LB-13
Tabel LB.18 Panas Keluar Reaktor (R-101) .................................................... LB-14
Tabel LB.19 Panas Masuk Expander (EV-101)............................................... LB-16
Tabel LB.20 Panas Keluar Expander (EV-101)............................................... LB-17
Tabel LB.21 Penentuan Suhu Operasi pada Condensor subcooler (E-104)...... LB-18
Tabel LB.22 Panas Masuk Condensor subcooler (E-104) .............................. LB-19
Tabel LB.23 Panas Keluar Condensor subcooler (E-104) ............................... LB-19
Tabel LB.24 Panas Masuk Heater (E-105) ..................................................... LB-21
Tabel LB.25 Panas Keluar Heater (E-105)...................................................... LB-21
Tabel LB.26 Penentuan Suhu Buble Point Umpan Masuk Menara Destilasi (MD101) ........................................................................................ LB-22
Tabel LB.27 Penentuan Suhu Operasi Condensor Subcooler (E-107) ............. LB-23
Tabel LB.28 Panas Masuk Condensor Subcooler (E-107) .............................. LB-24
Tabel LB.29 Panas Keluar Condensor Subcooler (E-107) ............................... LB-24
Tabel LB.30 Data Perhitungan Suhu Operasi Reboiler (E-106) ....................... LB-26
Tabel LB.31 Panas Masuk Reboiler (E-106) .................................................. LB-26
Tabel LB.32 Panas Keluar Reboiler (E-106) ................................................... LB-26
Tabel LB.33 Panas Keluar Reboiler (E-106) ................................................... LB-26
Tabel LB.34 Penentuan Buble Point Umpan Masuk Menara Destilasi II (MD-102)
............................................................................................... LB-27
Tabel LB.35 Penentuan Suhu Operasi Condensor Subcooler (E-108) ............ LB-28
Tabel LB.36 Panas Masuk Condensor Subcooler (E-108) .............................. LB-29
Tabel LB.37 Panas Keluar Condensor Subcooler (E-108) .............................. LB-29
Tabel LB.38 Data perhitungan suhu operasi Reboiler (E-110) ........................ LB-30
Tabel LB.39 Panas Masuk Reboiler (E-110) ................................................... LB-31
Tabel LB.40 Panas Keluar Reboiler (E-110) ................................................... LB-31
Tabel LB.41 Panas Keluar Reboiler (E-110) ................................................... LB-33
Tabel LB.42 Panas Masuk Cooler (E-109) ..................................................... LB-33
Tabel LB.43 Panas Keluar Cooler (E-109)...................................................... LB-34
Tabel LB.44 Panas Masuk Cooler (E-111) ..................................................... LB-34
Tabel LB.45 Panas Keluar Cooler (E-111)...................................................... .LB-35
Tabel LB.46 Panas Masuk Compresor (JC-103) ............................................. .LB-35
Tabel LB.47 Panas Keluar Compresor (JC-103) ............................................. .LB-36

Universitas Sumatera Utara

Tabel LC.1 Data pada Alur 1 ........................................................................ .LC-1
Tabel LC.2 Data pada Alur 3 ........................................................................ .LC-11
Tabel LC.3

Data pada Alur 2 ....................................................................... .LC-12

Tabel LC.4

Data pada Alur 2 .........................................................................LC-15

Tabel LC.5

Data pada Alur 8 .........................................................................LC-27

Tabel LC.6

Komposisi Gas Pada Flash Drum (F-101) ...................................LC-39

Tabel LC.7

Komposisi Cairan Pada Flash Drum (F-101) ...............................LC-39

Tabel LC.8

Data pada Alur 2 .........................................................................LC-41

Tabel LC.9

Komposisi Bahan pada Alur Vd Kolom Destilasi I (MD-101) .....LC-52

Tabel LC.10 Komposisi Bahan pada Alur Lb Kolom Destilasi I (MD-101) ......LC-53
Tabel LC.11 Data Pada Akumulator (AC-101) .................................................LC-63
Tabel LC.12 Data pada alur 2...........................................................................LC-66
Tabel LC.13 Data pada alur 20 .........................................................................LC-75
Tabel LC.14 Komposisi Bahan Pada Alur Vd Kolom Destilasi II (MD-102) ....LC-79
Tabel LC.15 Komposisi Bahan Pada Alur Lb Kolom Destilasi II (MD-102) ....LC-80
Tabel LC.16 Data Pada Akumulator (AC-102) ...............................................LC-90
Tabel LC.17 Data Pada Keluaran Akumulator (AC-102) ................................LC-93
Tabel LC.18 Data Pada Keluaran Cooler (E-109) .........................................LC-102
Tabel LC.19 Data Pada Alur 28 ....................................................................LC-105
Tabel LC.20 Data Pada Alur 32 ....................................................................LC-120
Tabel LC.21 Data Pada Alur 32 ....................................................................LC-123
Tabel LE.1

Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ........................... LE-2

Tabel LE.2

Harga Indeks Marshall dan Swift .................................................. LE-3

Tabel LE.3

Estimasi Harga Peralatan Proses ................................................... LE-7

Tabel LE.4

Estimasi Harga Peralatan Utilitas ................................................ LE-8

Tabel LE.5

Biaya Sarana Transportasi .......................................................... LE-11

Tabel LE.6

Perincian Gaji Pegawai .............................................................. LE-15

Tabel LE.7

Perincian Biaya Kas ................................................................... LE-16

Tabel LE.8

Perincian Modal Kerja................................................................ LE-17

Tabel LE.9

Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia
No.17 Tahun 2000...................................................................... LE-19

Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UU RI
No. 17 Tahun 2000 ..................................................................... LE-19

Universitas Sumatera Utara

Tabel LE.11 Data Perhitungan BEP ................................................................ LE-28
Tabel LE.12 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ....................... .LE-29

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A ............................................................................................... LA-1
A.1 Akumulator (AC-102) .............................................................................. LA-2
A.2 Menara Destilasi (MD-102) ...................................................................... LA-3
A.3 Reboiler (E-110) ...................................................................................... LA-5
A.4 Menara Destilasi (MD-101) ...................................................................... LA-7
A.5 Akumulator (AC-101) .............................................................................. LA-8
A.6 Reboiler (E-106) ...................................................................................... LA-10
A.7 Flash Drum (F-101).................................................................................. LA-12
A.8 Reaktor (R-101) ....................................................................................... LA-14
A.9 Mixing Point II (M-102) ........................................................................... LA-16
A.10 Vaporizer (E-101) ................................................................................. LA-18
A.11 Mixing Point I (M-101) .......................................................................... LA-19
LAMPIRAN B ................................................................................................ LB-1
B.1 Heater (E-103).......................................................................................... LB-3
B.2 Compresor (JC-101) ................................................................................. LB-5
B.3 Vaporizer (E-101)..................................................................................... LB-7
B.4 Heater (E-102).......................................................................................... LB-9
B.5 Compresor (JC-102) ................................................................................. LB-11
B.6 Reaktor (R-101)........................................................................................ LB-13
B.7 Expander (EV-101) .................................................................................. LB-16
B.8 Condensor Subcooler (E-104)................................................................... LB-18
B.9 Heater (E-105).......................................................................................... LB-20
B.10 Menara Destilasi I (MD-101) ................................................................. LB-22
B.11 Condensor Subcooler (HE-107) .............................................................. LB-23
B.12 Reboiler (HE-106) ................................................................................. LB-25
B.13 Menara Destilasi II (MD-102) ................................................................ LB-27
B.14 Condensor Subcooler (HE-108) ............................................................. LB-28
B.15 Reboiler (HE-110) ................................................................................. LB-30
B.16 Cooler (HE-109) .................................................................................... LB-32
B.17 Cooler (HE-111) ..................................................................................... LB-34
LAMPIRAN C ................................................................................................ LC-1

Universitas Sumatera Utara

C.1 Tangki Penyimpanan Propylena Dan Propana (TT – 101) ......................... LC-1
C.2 Heater (E-103) ......................................................................................... LC-4
C.3 Kompresor (JC-101) ................................................................................ LC-11
C.4 Tangki Penyimpanan Benzene (TT-102)................................................... LC-12
C.5 Pompa Benzena (P-101) ........................................................................... LC-15
C.6 Vaporizer (E-101)..................................................................................... LC-17
C.7 Heater (E-102).......................................................................................... LC-21
C.8 Kompresor (JC-102) ................................................................................. LC-27
C.9 Reaktor (R-101)…………………………………………………………. LC-29
C.10 Expander (EV-101) ................................................................................ LC-32
C.11 Condensor Subcooler (E-104) ................................................................. LC-33
C.12 Flash Drum (F-101) ................................................................................ LC-38
C.13 Pompa Umpan Destilasi (P-03) ............................................................... LC-41
C.14 Heater (E-105)........................................................................................ LC-44
C.15 Menara Destilasi I (MD-101) .................................................................. LC-50
C.16 Condensor Subcooler (E-107) ................................................................. LC-57
C.17 Akumulator (AC-101) ............................................................................ LC-63
C.18 Pompa Recicle Benzena Dan IPB (P-102)............................................... LC-65
C.19 Reboiler (E–106) ................................................................................... LC-68
C.20 Pompa Umpan Destilasi II (P-05) ........................................................... LC-75
C.21 Menara Destilasi II (MD-102) ................................................................ LC-77
C.22 Condensor Subcooler (E-108) ................................................................. LC-84
C.23 Akumulator (AC-102) ............................................................................ LC-90
C.24 Pompa Refluks Kondensor (P-06)........................................................... LC-93
C.25 Cooler I (E-109) ..................................................................................... LC-95
C.26 Pompa Produk IPB (P-07) ......................................................................LC-102
C.27 Tangki Penyimpanan IPB (TT-103) ........................................................ LC-104
C.28 Reboiler (E-110) .....................................................................................LC-107
C.29 Cooler (E-111)........................................................................................ LC-114
C.30 Pompa Produk Samping DIPB (P-08) ..................................................... LC-120
C.31 Tangki Penyimpanan DIPB (TT-104) ..................................................... LC-122
LAMPIRAN D ............................................................................................... LD-1
D.1 Screening (SC) ......................................................................................... LD-1

Universitas Sumatera Utara

D.2 Bak Sedimentasi (BS) .............................................................................. LD-2
D.3 Tangki Pelarutan Alum (TP-101) ............................................................. LD-4
D.4 Tangki Pelarutan Soda Abu (TP-102) ....................................................... LD-6
D.5 Tangki Pelarutan Asam Sulfat (TP-103) ................................................... LD-9
D.6 Tangki Pelarutan NaOH (TP-104) ............................................................ LD-11
D.7 Tangki Pelarutan Kaporot (TP-105).......................................................... LD-14
D.8 Clarifier (CL) ........................................................................................... LD-16
D.9 Sand Filter (SF) ........................................................................................ LD-19
D.10 Cation Exchanger (CE)........................................................................... LD-20
D.11 Anon Exchanger (AE) ............................................................................ LD-22
D.12 Refrigerator I (RF-01) ............................................................................ LD-23
D.13 Refrigerator II (RF-02) ........................................................................... LD-24
D.14 Tangki Utiltas (TU-01) .......................................................................... LD-25
D.15 Tangk Utilitas II (TU-02) ...................................................................... LD-26
D.16 Dearator (DE)......................................................................................... LD-28
D.17 Ketel Uap (KU) ...................................................................................... LD-30
D.18 Tangki Bahan Bakar (TB) ...................................................................... LD-31
D.19 Pompa Screening (PU-01) ...................................................................... LD-33
D.20 Pompa Sedimentasi (PU-02) ................................................................... LD-35
D.21 Pompa Alum (PU-03) ............................................................................. LD-37
D.22 Pompa Soda Abu (PU-04) ...................................................................... LD-39
D.23 Pompa Umpan Filtrasi (PU-05) .............................................................. LD-41
D.24 Pompa I Utiliti (PU-06) .......................................................................... LD-43
D.25 Pompa kation Exchanger (PU-07) .......................................................... LD-46
D.26 Pompa Refrigerator (PU-08)................................................................... LD-48
D.27 Pompa II Utiliti (PU-09) ......................................................................... LD-50
D.28 Pompa Asam Sulfat (PU-10) .................................................................. LD-52
D.29 Pompa Anion Exchanger (PU-11) .......................................................... LD-54
D.30 Pompa NaOH (PU-12) ........................................................................... LD-56
D.31 Pompa Kaporit (PU-13).......................................................................... LD-58
D.32 Pompa II Domestik (PU-14) ................................................................... LD-60
D.33 Pompa Umpan Dearator (PU-15) ............................................................ LD-63
D.34 Pompa Cooler (PU-16) ........................................................................... LD-65

Universitas Sumatera Utara

D.35 Pompa Umpan Ketel Uap (PU-17) ......................................................... LD-67
D.36 Pompa Bahan bakar Ketel uap (PU-18) .................................................. LD-69
D.37 Pompa Bahan bakar Generator (PU-19) .................................................. LD-71
D.38 Pompa Dowtherm A (PU-20) ................................................................. LD-73
LAMPIRAN E ................................................................................................ LE-1
E.1 Modal Investasi ....................................................................................... LE-1
E.2 Modal Kerja ............................................................................................. LE-12
E.3 Biaya Produksi Total (BPT) ...................................................................... LE-18
E.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ...................................................................... LE-24
E.5 Analisa Aspek Ekonomi .......................................................................... LE-25

Universitas Sumatera Utara

INTISARI

Isopropylbenzene diperoleh melalui reaksi fasa gas antara Benzene dan
Propylene dengan bantuan katalis Asam pospat Kieshelgur di dalam reaktor packed
bed pada temperatur dan tekanan yang tinggi.
Pabrik pembuatan Isopropylbenzene ini direncanakan berproduksi dengan
kapasitas 2.500 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi
pabrik direncanakan berdekatan dengan UP II Pertamina Dumai, Propinsi Riau,
dengan luas areal 13.430 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 142 orang dengan
bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur
dengan struktur organisasi sistem garis dan staf.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan Isopropylbenzene adalah sebagai
berikut:


Modal Investasi

: Rp 189.082.738.131,-



Biaya Produksi

: Rp179.014.898.663,-



Hasil Penjualan

: Rp 277.271.676.000,-



Laba Bersih

: Rp 68.460.845.415,-



Profit Margin

: 35,26 %



Break Even Point

: 31,72%



Return on Investment

: 36,21 %



Return on Network

: 60,34 %



Pay Out Time

: 2,76 tahun



Internal Rate of Return

: 60,44%

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Isopropylbenzene dari Benzene dan Propylene dalam Fasa Gas ini layak untuk
didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang
Perkembangan industri di Indonesia khususnya industri kimia terus mengalami

peningkatan. Dengan meningkatnya industri kimia, maka kebutuhan unsur-unsur
penunjang industri juga meningkat, termasuk bahan-bahan pembantu dan penunjang.
Kebutuhan bahan baku dan bahan penunjang industri di Indonesia masih
banyak didatangkan dari luar negeri. Jika bahan baku dan penunjang ini bisa
dihasilkan sendiri di dalam negeri, tentunya dapat menghemat pengeluaran devisa,
meningkatkan ekspor, dan juga dapat meningkatkan penguasaan teknologi.
Cumene adalah nama umum untuk isopropylbenzene, merupakan senyawa
organik yang merupakan hidrokarbon aromatic. Cumene adalah cairan tidak
berwarna, mudah terbakar, dan memiliki titik didih 152°C. Hampir semua cumene
yang dihasilkan sebagai senyawa murni pada skala industri dikonversi menjadi
cumene hidroperoksida, yang merupakan intermediate dalam sintesis bahan kimia
industri penting lainnya seperti fenol dan aseton. (Anonim, 2010)
Disamping itu cumen merupakan bahan utama pembuatan fenol dan aseton.
Cumene juga merupakan produk menengah yang mempunyai peranan penting dalam
menghasilkan produk industri lain seperti : nylon, polycarbonate, epoxy, dan lainlain. (Vivek, 2010)
Cumene merupakan salah satu bahan kimia yang pengadaannya masih
didatangkan dari luar negeri, karena Indonesia belum mempunyai industri yang
memproduksi Cumene.(Digital Information Service, 2010)
Berdasarkan Data Badan Pusat Statistik, pada tahun 2009 Indonesia
mengimpor Cumene sebesar 2.851.382 kg seharga USD 2.469.071 untuk kebutuhan
dalam negeri, dengan melihat data tabel impor Cumene Indonesia di bawah terlihat
bahwa, kebutuhan Cumene di Indonesia cenderung tetap pada kisaran 2.600 ton
pertahun dengan harga yang terus meningkat pada tahun ke tahun, walaupun
pengadaannya masih tergantung dari harga, contohnya pada tahun 2007 dengan
harga USD 155 per kilogram Cumene, impor Indonesia hanya 1 kg, apabila di
Indonesia telah berdiri sebuah Pabrik Cumene, mungkin kejadian ini tidak akan
terjadi lagi, dan Industri derivative dari Cumene dapat lebih meningkatkan

Universitas Sumatera Utara

produksinya tanpa harus menghiraukan harga dan ongkos Impor Cumene dari luar
negeri.
Hal diatas dapat menjadi pertimbangan yang cukup untuk mengkaji lebih
dalam gagasan pendirian suatu pabrik Cumene di Indonesia sebagai investasi untuk
masa depan.
Tabel 1.1 Impor Cumene Indonesia
Tahun Impor

Berat (kg)

1999

3.046.752

2000

2.642.373

2001

998.046

2002

2.991.441

2003

2.932.169

2004

2.979.601

2005

2.969.535

2006

1.982.926

2007

1

2008

2.785.305

2009

2.851.382

(Badan Pusat Statistik, 2010)

1.2

Perumusan Masalah
Kebutuhan Cumene di Indonesia belum dapat terpenuhi, sehingga untuk

menanggulangi kebutuhan cumene dalam negeri serta untuk meningkatkan nilai
ekonomis dari cumene dengan biaya cukup rendah dibandingkan dengan proses lain,
maka dirasa perlu untuk membuat suatu Pra Rancangan Pabrik pembuatan cumene
dari propylen dan benzena.

1.3

Tujuan
Tujuan dari Pra Rancangan Pabrik Cumene dari Propylen dan benzena adalah

untuk mengaplikasikan Ilmu Teknik Kimia, khususnya di bidang perancangan,
analisis proses, dan operasi teknik kimia, sehingga akan memberikan gambaran
kelayakan pendirian sebuah Pabrik Cumene dari propylen dan benzena.

Universitas Sumatera Utara

1.4

Manfaat
Manfaat yang dapat di ambil dari pra rancangan ini adalah tersedianya

informasi menge