PRARANCANGAN PABRIK ISOBUTIL PALMITAT DARI ASAM PALMITAT DAN ISOBUTIL ALKOHOL DENGAN KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN (Perancangan REAKTOR (RE-201))

(1)

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK

ISOBUTIL PALMITAT DARI ASAM PALMITAT DAN ISOBUTIL ALKOHOL DENGAN KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN

(Perancangan REAKTOR (RE-201)) Oleh

RISKA APRILLIANI

Isobutil Palmitat (C20H40O2) merupakan senyawa yang digunakan sebagai

plasticizers yaitu bahan yang berfungsi untuk menaikkan kemampuan kerja dan fleksibilitas plastik selain itu berguna juga sebagai pelarut dalam tinta, serta penghalus dan pelembab kulit dalam bidang kosmetik

Pabrik ini direncanakan menghasilkan 30.000 ton/tahun Isobutil Palmitat dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah asam palmitat 5814,867581 kg/jam dan Isobutanol 9316,641072 kg/jam. Bahan baku asam palmitat diperoleh dari PT Cisadane Raya Chemicals dan Isobutanol diperoleh dari PT. Petro Oxo Nusantara.

Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik Isobutil Palmitat berupa unit pendukung proses, unit pengolahan limbah, dan sistem pembangkit listrik. Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT), menggunakan struktur organisasi line and staff, dengan jumlah karyawan 176 orang.

(2)

Working Capital Investment (WCI) = Rp. 42.245.883.368,380

Total Capital Investment (TCI) = Rp. 281.639.222.455,866

Break Even Point (BEP) = 30,213%.

Shut Down Point (SDP) = 11,378 %,

Pay Out Time after taxes (POT)a = 1,138 tahun

Discounted cash flow (DCF) = 64,7909 %.

Mempertimbangkan paparan di atas, dapat disimpulkan bahwa prarancangan pabrik Isobutil Palmitat dengan kapasitas 30.000 ton/tahun layak untuk dilanjutkan ke tahap perencanaan

(3)

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam rangka mendukung bangkitnya pembangunan nasional khususnya dalam sektor industri kimia, maka perlu didirikan pabrik yang dapat memberikan manfaat dalam perkembangan industri di Indonesia. Salah satu kebutuhan bahan kimia yang masih impor dari negara Cina adalah Isobutyl Palmitat. maka pendirian pabrik Isobutyl Palmitat merupakan alternatif yang berpotensi untuk didirikan di Indonesia guna memenuhi kebutuhan pasar dalam negeri, meningkatkan ekspor, mengurangi tingkat pengangguran.

Konsumsi Isobutyl Palmitat diperkirakan akan terus meningkat dalam beberapa tahun mendatang karena perkembangan industri plastic, industi farmasi dan industri kosmetik yang sangat pesat.. Hal ini juga meningkatkan konsumsi Isobutyl Palmitat di dalam negeri. Dengan konsumsi Isobutyl Palmitat yang terus meningkat didalam negeri sedangkan suplai dari dalam negeri belum ada, sehingga sangat mungkin didirikan pabrik baru untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri maupun untuk diekspor, mengingat Indonesia cukup strategis dalam hal ini.

(4)

B. Kegunaan Produk

Isobutyl Palmitat merupakan senyawa organik yang pada keadaan temperatur ruang berupa cairan yang tidak berwarna, larut dalam alkohol dan eter, tetapi tidak larut dalam air. Isobutyl palmitat banyak digunakan sebagai plastisizer

dalam industri plastik, sebagai pelarut atau solven untuk industri tinta dan sebagai penghalus dan pelembab kulit pada industri kosmetik.

C. Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku pembuatan isobutyl palmitat adalah asam palmitat dan Isobutyl Alkohol. Asam palmitat diperoleh dari PT. Cisadane Raya Chemicals, Tangerang dengan kapasitas 120.000 ton/tahun. Isobutil Alkohol diperoleh dari PT. Petro Oxo Nusantara, Gresik dengan kapasitas 150.000 ton/tahun. Sedangkan katalisator yang berupa Amberlyst-15 diperoleh dengan cara impor dari negara China.

D. Analisa Pasar 1. Kebutuhan Pasar

Kebutuhan Isobutil palmitat di Indonesia mengalami peningkatan seiring dengan naiknya jumlah kebutuhan plastizer, industri tinta, dan kosmetik yang menggunakan isobutil palmitat sebagai bahan baku. Berikut ini data impor isobutil palmitat di Indonesia pada beberapa tahun terakhir.

(5)

Tabel 1.1. Data Impor Isobutil Palmitat di Indonesia

Tahun Impor ( Kg )

2004 4.598.322

2005 4.079.080

2006 7.027.891

2007 6.506.223

2008 8.288.286

2009 8.141.704

2010 9.882.694

Sumber:www.data.un.org

Adapun negara-negara Asia Tenggara seperti Malaysia, Singapura, Thailand dan Australia yang mengalami peningkatan permintaan Isobutyl Palmitate setiap tahunnya. Hal tersebut dapat dilihat pada data impor yang dilakukan kedua negara tersebut.

(6)

Tabel 1.2 Data Impor negara Malaysia,Thailand, Singapore dan Australia

Tahun Malaysia Thailand Singapore Australia Kebutuhan

(Kg)

Kebutuhan (Kg)

Kebutuhan (Kg) 2004 4.514.512 1.778.646 23.081.240 1.529.911 2005 4.163.777 2.844.317 24.766.678 1.846.035 2006 4.278.722 3.227.684 28.560.816 2.463.366 2007 5.341.368 4.138.861 31.813.500 2.724.699 2008 5.206.237 3.641.813 31.948.394 2.728.125 2009 5.363.712 3.914.019 34.316.826 3.005.102 2010 7.710.183 5.226.169 33.985.534 3.080.508 Sumber:www.data.un.org

2. Harga Bahan Baku dan Produk

Harga bahan baku dan produk merupakan salah satu aspek penting yang perlu diperhatikan dalam mendirikan suatu pabrik. Agar diperoleh keuntungan dari suatu harga produk yang telah ditetapkan, perlu dilakukan penyesuaian dengan biaya yang dibutuhkan untuk membeli bahan baku. Harga bahan baku pembuatan isobutil palmitat ditampilkan pada tabel 1.3. berikut ini :

(7)

Tabel 1.3. Harga Bahan Baku dan Produk

No Bahan Kimia Harga ($) / kg

1 Bahan Baku : Asam palmitat Isobutil alkohol

0,5 0,85 2 Produk :

Isobutil palmitat 2,35

Sumber:www.icis.com

E. Kapasitas Pabrik

Berdasarkan data kebutuhan impor isobutyl palmitat di Indonesia, diperoleh persamaan regresi linear melalui plot antara tahun dengan kebutuhan, sesuai pada tabel 1.1, sehingga diperoleh persamaan y = 901384x + 3E6 yang ditampilkan pada Gambar 1.1.

Gambar 1.1 Grafik kebutuhan Isobutyl Palmitate di Indonesia

y = 901384x + 3E+06 R2_{= 0.8823}

0 2000000 4000000 6000000 8000000 10000000 12000000

2002 2004 2006 2008 2010 2012

k e b u tu h a n ( k g ) Tahun

(8)

Dengan menggunakan persamaan tersebut, apabila diproyeksikan pada tahun 2015, kebutuhan isobutyl palmitat di Indonesia mencapai 13.816,61 ton/tahun.

Sedangkan perhitungan estimasi kebutuhan negara tetangga seperti Malaysia, Thailand, Singapore, dan Australia dapat dilihat pada tabel 1.4

Tabel 1.4 Estimasi kebutuhan Isobutyl Palmitate di Malaysia, Thailand, Singapore, dan Australia

Negara Kebutuhan ( Kg )

Malaysia 8.534.748

Thailand Singapore Australia

7.492.616 40.500.000

4.063.973

Total 60.591.337

Sumber:www.data.un.org

Untuk menjaga persaingan penjualan Isobutyl Palmitat dengan negara-negara lain maka estimasi kebutuhan negara-negara tetangga diambil sebanyak 25% dari total kebutuhan yaitu 15.147.834 Kg/tahun.

Berdasarkan data perhitungan di atas, maka kapasitas pabrik isobutyl Palmitate yang akan berdiri pada tahun 2015 adalah 28.964.444 Kg/tahun. Kapasitas ini untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan negara tetangga seperti Malaysia, Thailand, Singapore, dan Australia.

Jadi kapasitas Isobutyl palmitate yang akan dibangun adalah 30.000 ton/tahun.

(9)

F. Lokasi Pabrik

Lokasi yang dipilih untuk pabrik Isobutyl Palmitat ini adalah di daerah Gresik, Jawa Timur karena merupakan kawasan industri yang diharapkan dapat memberikan dukungan terhadap kelangsungan operasi pabrik dengan demikian diharapkan dapat diperoleh keuntungan yang sebesar-besarnya. Pemilihan lokasi ini berdasarkan pertimbangan, antara lain :

1. Pengadaan Bahan Baku (Raw Material Oriented)

Bahan baku pabrik Isobutyl Palmitat didapatkan dari dalam negeri seperti Asam palmitat diperoleh dari PT. Cisadane Raya Chemicals, Tangerang. Isobutil Alkohol diperoleh dari PT. Petro Oxo Nusantara, Gresik. Disini dipilih lokasi di daerah Gresik, Jawa Timur sehingga dari segi ketersediaan bahan baku, lokasi pabrik di Gresik akan cukup sesuai.

2. Pemasaran (Market Oriented)

Isobutyl Palmitat merupakan bahan yang tidak langsung dikonsumsi oleh masyarakat, melainkan bahan intermediate untuk industri kimia lainnya terutama industri palstik, tinta, kosmetik, dan sebagainya yang letaknya tersebar di seluruh pulau Jawa dan sebagai kelebihan produksinya direncanakan untuk di ekspor.

3. Tenaga Kerja

Tenaga kerja di Indonesia cukup banyak, sehingga penyediaan tenaga kerja tidak begitu sulit diperoleh. Tenaga kerja yang berpendidikan menengah atau kejuruan dapat diambil dari daerah sekitar pabrik, sedangkan untuk tenaga kerja ahli dapat didatangkan dari kota lain.

(10)

Disamping itu, lokasi pabrik mudah dijangkau oleh transportasi angkutan yang beroperasi secara permanen pada daerah lokasi pabrik.

4. Letak Pabrik

Pendirian pabrik direncanakan tidak terlalu dekat dengan pemukiman penduduk dan lebih baik memilih di dalam suatu kawasan industri dimana prasarana penunjangnya lebih memadai. Fasilitas yang diperlukan oleh pabrik seperti air, bahan bakar, transportasi dan aliran listrik juga yang tersedia baik.

5. Kondisi Alam dan Iklim

Iklim, cuaca serta tanah di daerah Gresik dan sekitarnya cukup stabil, dalam artitan bukan merupakan daerah bahaya gempa bumi maupun banjir.

6. Undang-Undang dan Peraturan-Peraturan

Faktor perundang-undangan setempat tidak menjadi kendala, karena letak pabrik ini berada di daerah kawasan industri, yang telah disediakan oleh pemerintah daerah Jawa Tengah dan jauh dari kepadatan penduduk.

(11)

II. PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES

Usaha produksi dalam pabrik kimia membutuhkan berbagai sistem proses dan sistem pemroses yang dirangkai dalam suatu sistem proses produksi yang disebut teknologi proses. Secara garis besar, sistem proses utama dari sebuah pabrik kimia adalah sistem reaksi serta sistem pemisahan dan pemurnian. Proses perubahan bahan baku menjadi produk terjadi dalam sistem reaksi. Sistem pemroses bagi sistem reaksi adalah reaktor. Sistem pemisahan dan pemurnian bertujuan agar hasil dari sistem pereaksian sesuai dengan permintaan pasar sehingga layak dijual.

A. Jenis-jenis Katalis

Proses pembuatanisobutyl palmitatehanya ada satu yaitu esterifikasi, tetapi proses ini dapat menggunakan dua katalis yaitu asam sulfat danion exchange resin Amberlyst 15.

1. Esterifikasi Isobutyl Palmitat dan Asam Palmitat dengan menggunakan kataliasator heterogen yang berupaion exchangerresin partikel yang kuat, yaituAmberlyst-15(Goto, 1992). Reaksi berlangsung dalam reaktor CSTR pada kondisi 107˚C, dan tekanan 1 atm.Konversi yang dihasilkan sebesar 55,1% dan reaksi berlangsung selama 3 jam.

(12)

2. Esterifikasi Isobutyl Palmitat dari Isobutyl Alkohol dan Asam Palmitat dengan menggunakan katalisator homogen yang berupa Asam Sulfat (Goto, 1991). Reaksi berlangsung dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) pada temperatur 107 ˚C dan tekanan 1 atm. Konversi yang dihasilkan sebesar 93,1% dan reaksi berlangsung selama 5 menit.

B. Pemilihan Proses

Pemilihan proses pembuatan Isobutyl Palmitat berdasarkan penggunaan katalis yang akan digunakan. Berikut adalah perhitungan ekonomi sebagai salah satu dasar pemilihan proses :

• Tinjauan Ekonomi

Tinjauan ekonomi ini bertujuan untuk mengetahui keuntungan yang dihasilkan oleh pabrik ini selama setahun dengan kapasitas 30.000 ton/tahun. Berikut ini perbandingan harga bahan baku dan harga produk pada tahun 2011.

1. Esterifikasi isobutyl palmitate dari asam palmitat dan isobutanol menggunakan katalisAmberlyst-15

Tabel. 2.1. Harga bahan baku dan produk

No Bahan Kimia BM ( kg/kmol) Harga bahan 1 Isobutyl Palmitate 312,543 Rp 23.500/kg

2 Palmitic acid 256,429 Rp 5.000/kg

3 4

Isobutanol Amberlyst - 15

74,123 Rp 8.500/kg Rp.1.110.000/kg Sumber: (www.icispricing.com, 2011)

(13)

Reaksi :

C16H32O2 (s) + C4H10O(l) → C20H40O2 (l) + H2O(l)

• Produk

Berat C20H40O2 = 30.000.000 kg/thn

Harga jual Isobutil Palmitat = Rp 23.500/kg Harga = 30.000.000 kg x Rp 23.500/kg

= Rp

705.000.000.000,-Mol C20H40O2 =

mol Kapasitas

543 , 312

000 . 000 . 30

= 95.986,7922 kmol • Reaktan

Dari stoikiometri untuk memperoleh C20H40O2sebesar 95.988,942 kmol/th dibutuhkan:

Mol C16H32O2= 1/1 x 95.988,942 kmol/th

= 95.988,942 kmol/th C16H32O2(BM: 256,429 kg/kmol) Berat C16H32O2= 95.988,942 kmol/th x 256,429 kg/kmol

= 24.613.797,14 kg/th C16H32O2= Rp 5.000,-/kg Biaya C16H32O2= 24.613.797,14 kg/th x Rp 5.000,-/kg

(14)

123.068.985.700,-Mol C4H10O = 1/1 x 95.988,942 kmol/th

= 95.988,942 kmol/th C16H32O2(BM: 74,123 kg/kmol) Berat C4H10O = 95.988,942 kmol/th x 74,123 kg/kmol

= 7.114.988,35,- kg/th C16H32O2= Rp 8.500,-/kg Biaya C4H10O = 7.114.988,35 kg/th x Rp 8.500,-/kg

= Rp

60.477.400.975,-Menghitung jumlah katalisAmberlyst-15yang digunakan :

ρcampuran=

∑

wi _i

ρ 1

1. Fraksi berat Asam Palmitat (wi) = 0.464 2. Fraksi berat Isobutanol (wi) = 0.536

3. Densitas Asam Palmitat = 0.853 kg/l 4. Densitas Isobutanol = 0.797 kg/l maka :

ρcampuran=

∑

wi _i

ρ 1

ρcampuran=

2157 . 1

ρcampuran= 0.8225 kg/l

Volume reaktor =

campuran campuran m ρ = kg/l 8225 . 0 kg 3 530.731.11

(15)

Penggunaan katalis : 10 g/liter = 0.01 kg/liter Waktu tinggal reaktor : 3 jam

Massa katalis = 3jam

jam 24 hari 1 hari 30 3 tahun 1 tahun liter 8

645.233.33 × × ×

= 244,4066 kg

HargaAmberlyst-15 = 244,4066 kg x Rp 1.110.000 / kg = Rp

271.291.308,-Potensi Ekonomi = Harga produk–(harga bahan baku + harga katalis) = Rp. 705.000.000.000–(Rp 123.068.985.700+ Rp

Rp 60.477.400.975 + Rp 271.291.308) = Rp.

521.182.322.017,-2. Esterifikasi isobutyl palmitate dari asam palmitat dan isobutanol menggunakan katalis Asam Sulfat

Tabel. 2.2. Harga bahan baku dan produk

No Bahan Kimia BM ( kg/kmol) Harga bahan 1 Isobutyl Palmitate 312,543 Rp 23.500/kg

2 Palmitic acid 256,429 Rp 5.000/kg

3 4 Isobutanol Asam Sulfat 74,123 98,08 Rp 8.500/kg Rp 850/kg Sumber: (www.icispricing.com, 2011)

Reaksi :

C16H32O2 (s) + C4H10O(l) → C20H40O2 (l) + H2O(l) • Produk

Berat C20H40O2 = 30.000.000 kg/thn

(16)

Harga = 30.000.000 kg x Rp 23.500/kg = Rp

705.000.000.000,-Mol C20H40O2 =

mol Kapasitas

543 , 312

000 . 000 . 30

= 95.986,7922 kmol • Reaktan

Dari stoikiometri untuk memperoleh C20H40O2sebesar 95.988,942 kmol/th dibutuhkan:

Mol C16H32O2= 1/1 x 95.988,942 kmol/th

= 95.988,942 kmol/th C16H32O2(BM: 256,429 kg/kmol) Berat C16H32O2= 95.988,942 kmol/th x 256,429 kg/kmol

= 24.613.797,14 kg/th C16H32O2= Rp 5.000,-/kg Biaya C16H32O2= 24.613.797,14 kg/th x Rp 5.000,-/kg

= Rp

123.068.985.700,-Mol C4H10O = 1/1 x 95.988,942 kmol/th

= 95.988,942 kmol/th C16H32O2(BM: 74,123 kg/kmol) Berat C4H10O = 95.988,942 kmol/th x 74,123 kg/kmol

= 7.114.988,35,- kg/th_ C16H32O2= Rp 8.500,-/kg Biaya C4H10O = 7.114.988,35 kg/th x Rp 8.500,-/kg

(17)

60.477.400.975,-15

Kebutuhan katalis asam sulfat = 1,7% dari asam palmitat = 0.017 x 24.613.797,14 = 418.434,5514 kmol/th

Berat H2SO4 = mol H2SO4x BM H2SO4

= 418.434,5514 kmol/th x 98,08 kg/kmol = 41.040.060 kg/th

Price/year = 41.040.060 kg/th x Rp 850,-/kg

= Rp. 34.884.051.682,-/th Harga per 3 tahun = Rp

104.652.155.045,-Kebutuhan NaOH untuk netralisasi :

Mol NaOH = 2 x mol H2SO4

= 2 x 418.434,5514 kmol/th = 836.869 kmol/th

Berat NaOH = mol NaOH x BM NaOH

= 836.869 kmol/th x 40 kg/kmol = 33.474.764 kg/th

Harga NaOH = 33.474.764 kg/th x Rp 1500 ,-/kg = Rp 50.212.146.169,- /th

Harga NaOH per 3 tahun = Rp

150.636.438.506,-Potensial Ekonomi = Harga jual produk- (harga bahan baku + harga katalis asam sulfat + harga netralisasi)

(18)

+ H2SO4+NaOH)

= Rp. 705.000.000.000–(Rp 123.068.985.700 + Rp Rp 60.477.400.975 + Rp. 104.652.155.045 + Rp. 150.636.438.506,-)

= Rp.

266.165.019.774,-Perbedaan katalis asam sulfat dan katalis ion exchange resin Amberlyst 15dalam proses esterifikasiisobutyl palmitateditampilkan pada Tabel 2.3. berikut:

Tabel 2.3 Perbandingan katalis asam sulfat dengan katalision exchange resin Amberlyst 15pada proses esterifikasi pembuatanisobutyl palmitate

No. Parameter Jenis Proses

asam sulfat Ion exchange resin Amberlyst-15 1. 2. 3. 4. 5. 6. Temperatur Operasi Konversi Potensi Ekonomi Waktu reaksi Perolehan katalis Banyaknya katalis yang digunakan

107oC 93,10%

Rp. 266.165.019.774,-5 menit

Dalam negeri 1,7% dari bahan baku

(palmitic acid)

107oC 55,10%

Rp. 521.182.322.017,-3 jam

Luar negeri

-Pada kedua katalis untuk memproduksi isobutyl palmitate ini mempunyai reaksi yang sama sehingga bahan baku yang diperlukan sama. Maka pertimbangan yang digunakan dalam pemilihan proses ini didasarkan pada :

1. Katalis Amberlyst-15 dapat digunakan selama ± 3 tahun sehingga harga katalis ini lebih ekonomis dibandingkan dengan katalis asam sulfat.

2. Pemisahan katalis dari produk lebih mudah dengan menggunakan dekantasi atau filtrasi.

(19)

B. Uraian Proses

Proses pembuatan isobutil palmitat dari asam palmitat dan isobutanol dengan proses esterifikasi dengan katalis Amberlyst-15 dapat dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu :

1. Tahap Persiapan Bahan Baku

Tahap ini bertujuan untuk menyiapkan asam palmitat dan isobutanol sebelum direaksikan di dalam reaktor.

Tahap persiapan bahan baku meliputi:

a. Isobutanol dari tangki penyimpan yang bersuhu 30°C dan tekanan 1 atm dipanaskan sampai suhu reaktor sebesar 107°C dengan menggunakan pemanas.

b. Asam Palmitat dari hopper yang bersuhu 30°C dan berbentuk kristal dilelehkan dengan menggunakan melter sehingga berubah fase menjadi cair dan suhunya naik sampai suhu operasi reaktor sebesar 107°C.

c. Katalis Amberlyst-15 sudah dimasukkan kedalam reaktor dalam bentuk powder.

2. Tahap reaksi esterifikasi pembentukanisobutil palmitat

Kedua bahan baku diumpankan dalam reaktor dengan perbandingan mol asam palmitat dan isobutanol = 1 : 4. Reaksi berlangsung dalam fase cair dan merupakan reaksi eksotermis. Konversi yang dapat dicapai pada reaksi ini sebesar 55,1 % berdasarkan reaktan asam palmitat. Reaksi dijalankan dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) pada suhu 107oC.

(20)

Reaktor beroperasi pada tekanan 1 atm untuk menjaga agar reaktan tetap dalam keadaan cair. Panas yang dihasilkan oleh reaktor diserap dengan jaket pendingin. Reaksi yang terjadi di reaktor:

Asam palmitat + isobutanol → Isobutil Palmitat + H2O

3. Tahap Pemurnian dan Pemisahan Produk

Tahap ini bertujuan untuk memisahkan produk dari hasil samping reaksi esterifikasi yaitu air dan sisa-sisa reaktan.

Tahap pemisahan dan pemurnian produk terdiri dari:

a. Produk cair reaktor dialirkan menuju centrifuge untuk memisahkan antara produk dan katalis Amberlyst-15. Katalis yang berupa cake kemudian di recycle ke reaktor.

b. Produk centrifuge berupa filtrat yang mengandung IBP , isobutanol, asam palmitat, dan air didistilasi untuk menghilangkan isobutanol dan air dari isobutil palmitat dan asam palmitat.

c. Produk atas distilasi I yaitu isobutanol dan air yang kemudian dipisahkan kembali di dalam distilasi II. Hasil dari distilasi ini berupa isobutanol kemudian di recycle ke reaktor dan air dibuang ke UPL.

d. Produk bawah distilasi I yang mengandung isobutil palmitat dan asam palmitat dipisahkan menggunakan kolom distilasi III sehingga terbentuk produk bawah yaitu asam palmitat yang kemudian di recycle ke reaktor. Produk atas distilasi di alirkan ke tangki penyimpanan produk.

(21)

III. SPESIFIKASI BAHAN

A. Spesifikasi Bahan Baku

1. Asam Palmitat ( CH3(CH2)14COOH )

Berat Molekul : 256,42 g/mol

Fasa : padat, berwarna putih

Titik didih : 624,15 K (1 atm) Titik Lebur : 336,05 K (1 atm)

Titik Beku : 298,15 K (1 atm)

Densitas : 0,8534 g/cm3

Kelarutan dalam air : Tidak larut dalam air

Viscositas : 0,4602 cp

Cp : 472,16 J/mol.K

Kemurnian : 97 % ( 3% Asam Stearat )

2. Isobutyl Alkohol ( (CH3)2CHCH2OH ) Berat Molekul : 74,123 g/mol

Fasa : cair, tidak berwarna

Titik Didih : 380,81 K (1 atm)

(22)

Titik Beku : 165,15 (1 atm)

Densitas : 0,797 g/cm3

Kelarutan dalam air : 8,1081 g/ 100 g air

Viscositas : 3,2689 cp

Cp : 87,77 J/mol.K

Kemurnian : 70 % ( 30% air )

B. Spesifikasi Bahan Pembantu 1. Amberlyst-15

Berat Molekul : 314,403 g/mol

Fasa : padat ( dry powder )

Temperatur Operasi : 393,15 K

Densitas : 0,800 g/cm3

Ukuran Partikel : 16-50 mesh Kandungan Air : < 1%

PH operasi : 0_–14

C. Spesifikasi Produk Utama

1. Isobutyl Palmitat (C₁₅H₃₁COOCH₂CH(CH₃)₂) Berat Molekul : 312,536 g/mol

Fasa : cair, tidak berwarna

Titik Didih : 670,15 K (1 atm) Titik Leleh : 348,45 K (1 atm)

(23)

Viscositas : 0,4234 cP

Cp : 547,04 J/mol.K

(24)

Suatu pabrik layak didirikan jika telah memenuhi beberapa syarat antara lain keamanan terjamin dan dapat mendatangkan keuntungan. Investasi pabrik merupakan dana atau modal yang dibutuhkan untuk membangun sebuah pabrik yang siap beroperasi termasuk untukstart updan modal kerja. Suatu pabrik yang didirikan tidak hanya berorientasi pada perolehanprofit, tapi juga berorientasi pada pengembalian modal yang dapat diketahui dengan melakukan uji kelayakan ekonomi pabrik.

A. Investasi

Investasi total pabrik merupakan jumlah dariFixed Capital Investment,

Working Capital Investment,Manufacturing CostdanGeneral Expenses. 1. Fixed Capital Investment(Modal Tetap)

Fixed Capital Investmentmerupakan biaya yang diperlukan untuk mendirikan fasilitas-fasilitas pabrik secara fisik. FCI terdiri dari biaya langsung (Direct Cost) dan biaya tidak langsung (Indirect Cost).Fixed capital investmentpada prarancangan pabrikIsobutyl Palmitatditunjukkan pada Tabel 9.1.

(25)

155

Tabel 9.1 Fixed Capital Investment

Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)

1.Direct Cost

- Purchased equipment-delivered 43.089.710.157,009

- Purchased equpment installation 21.544.855.078,505

- Instrumentation dan controls 12.926.913.047,103

- Piping(Biaya perpipaan) 34.471.768.125,608

- Electrical (installed) 17.235.884.062,804

- Buildings 21.544.855.078,505

- Yard improvement 25.853.826.094,206

-land 3.447.176.812,561

TotalDirect Cost 180.114.988.456,299

2.Indirect Cost

- Engineering and supervision 9.005.749.422,815

- Construction expenses 23.939.333.908,749

- Legal expenses 2.393.933.390,875

- Biaya tak terduga 11.969.666.954,374

- Plant start up 11.969.666.954,374

Total indirect Cost 82.097.789.756,644

Fixed Capital Investment (FCI) 239.393.339.087,486

2. Working Capital Investment(Modal Kerja)

WCI industri terdiri dari jumlah total uang yang diinvestasikan untuk stok bahan baku dan persediaan; stok produk akhir dan produk semi akhir dalam proses yang sedang dibuat; uang diterima (account receivable); uang tunai untuk pembayaran bulanan biaya operasi, seperti gaji, upah, dan bahan baku; uang terbayar (account payable); dan pajak terbayar (taxes payable). WCI untuk prarancangan pabrikIsobutyl Palmitateadalah Rp 42.245.883.368,380

(26)

3. Manufacturing Cost(Biaya Produksi)

Modal digunakan untuk biaya produksi, yang terbagi menjadi tiga macam yaitu biaya produksi langsung, biaya tetap dan biaya tidak langsung. Biaya produksi langsung adalah biaya yang digunakan untuk pembiayaan langsung suatu proses, seperti bahan baku, buruh dan supervisor,

perawatan dan lain-lain. Biaya tetap adalah biaya yang tetap dikeluarkan baik pada saat pabrik berproduksi maupun tidak, biaya ini meliputi

depresiasi, pajak dan asuransi dan sewa. Biaya tidak langsung adalah biaya yang dikeluarkan untuk mendanai hal-hal yang secara tidak langsung membantu proses produksi.

Tabel 9.2.Manufacturing cost

MANUFACTURING COST

1. Direct manufacturing cost

- Raw Material Rp.230.268.756.207,600

- Utilitas Rp. 14.216.943.750,971

- Maintenance and repair cost Rp. 4.787.866.781,750

- Operating labor Rp. 44.200.743.172,846

- Direct Supervisory Rp. 4.420.074.317,285

- Operating supplies Rp. 478.786.678,175

- Laboratory charges Rp. 4.420.074.317,285

- Patents and Royalties Rp. 4.420.074.317,285

TotalDirect manufacturing cost Rp 307.213.319.543,195

2. Fixed Charges

- Depresiasi Rp 23.939.333.908,749

- Pajak lokal Rp 9.575.733.563,499

- Asuransi Rp 2.393.933.390,875

- Financing Rp 28.163.922.245,587

TotalFixed Charges Rp 64.072.923.108,710

(27)

157

4. General Expenses(Biaya Umum)

Selain biaya produksi, ada juga biaya umum yang meliputi administrasi,

sales expenses, penelitian danfinance. Besarnyageneral expensespabrik

Isobutyl Palmitateditunjukkan pada Tabel 9.3. Tabel 9.3.General Expenses

GENERAL EXPENSES

Administrative cost Rp 8.840.148.634,569

Distribution and Selling Cost Rp 8.840.148.634,569

Research and Development Cost Rp 8.840.148.634,569

TotalGeneral Expenses Rp 26.520.445.903,708

5. Total Production Cost(TPC)

TPC =Manufacturing Cost + General Expenses

= Rp 442.007.431.728,458

B. Evaluasi Ekonomi

Evaluasi atau uji kelayakan ekonomi pabrikIsobutyl Palmitatedilakukan dengan menghitungpayout time(POT),break even point(BEP),shut down point(SDP), dancash flowpabrik yang dihitung dengan menggunakan metodediscounted cash flow(DCF).

1. Pay Out Time(POT)

Pay out timemerupakan waktu minimum teoritis yang dibutuhkan untuk pengembalian modal tetap yang diinvestasikan atas dasar keuntungan setiap tahun setelah ditambah dengan penyusutan dan dihitung dengan menggunakan metode linier (Timmerhaus, hal 309). Waktu pengembalian modal PabrikIsobutyl Palmitateadalah 1,138

(28)

tahun. Angka ini menunjukkan lamanya pabrik dapat mengembalikan modal dimulai sejak pabrik beroperasi.

2. Break Even Point(BEP)

BEP adalah titik yang menunjukkan jumlah biaya produksi sama dengan jumlah pendapatan. Nilai BEP pada prarancangan Pabrik

Isobutyl Palmitate ini adalah 30,213 %. Nilai BEP tersebut menunjukkan pada saat pabrik beroperasi 30,213 % dari kapasitas maksimum pabrik 100 %, maka pendapatan perusahaan yang masuk sama dengan biaya produksi yang digunakan untuk menghasilkan produk sebesar 30,213 % tersebut.

3. Shut Down Point(SDP)

Shut down point adalah suatu titik dimana pada kondisi itu jika proses dijalankan maka perusahaan tidak akan memperoleh laba tapi juga tidak mengalami kerugian. Jika pabrik beroperasi pada kapasitas di bawah SDP maka akan mengalami kerugian. Nilai SDP pada prarancangan Pabrik Isobutyl Palmitate adalah 11,378 %. Jadi Pabrik Isobutyl Palmiate akan mengalami kerugian jika beroperasi di bawah 11,378 % dari kapasitas produksi total.

(29)

159

Gambar 9.1. Grafik Analisis Ekonomi

4. Discounted Cash Flow(DCF)

Metodediscounted cash flowmerupakan analisis kelayakan ekonomi yang berdasarkan aliran uang masuk selama masa usia ekonomi pabrik. Periode pengembalian modal secaradiscounted cash flowditunjukkan pada Tabel E.11 dan Gambar 9.2.Payout timepabrikIsobutyl Palmitate

adalah 1,138 tahun daninternal rate of returnpabrikIsobutyl Palmitate

adalah 64,7909 %.

(30)

Hasil evaluasi atau uji kelayakan ekonomi pabrikIsobutyl Palmitatedisajikan dalam Tabel 9.4. berikut:

Tabel 9.4. Hasil Uji Kelayakan Ekonomi

No Analisa Kelayakan Persentase Batasan Keterangan

1. POT 1,138 Maks. 6,7 tahun Layak

2. BEP 30,213 % 30–60 % Layak

3. SDP 11,378%

(31)

X. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap

Prarancangan PabrikIsobutyl PalmitatedariPalmitic AciddanIsobutanol

dengan kapasitas 30.000 ton/tahun dapat ditarik simpulan sebagai berikut : 1. Pay Out Time(POT) sesudah pajak adalah 1,138 tahun.

2. Break Even Point(BEP) sebesar 30,213 % dimana syarat umum pabrik di Indonesia adalah 30_–60 % kapasitas produksi.Shut Down Point(SDP) sebesar 11,378%,Discounted Cash Flow Rate of Return (DCFRR) sebesar 64,7909 %, lebih besar dari suku bunga bank sekarang sehingga investor akan lebih memilih untuk berinvestasi ke pabrik ini dari pada ke bank.

B. SARAN

Pabrik Isobutyl Palmitate dariPalmitic acid dan Isobutanol dengan kapasitas tiga puluh ribu ton per tahun sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses maupun ekonominya.

(32)

KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN

(Perancangan Reaktor-201 (RE-201))

(Skripsi)

Oleh :

RISKA APRILLIANI

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

(33)

(1)

158

tahun. Angka ini menunjukkan lamanya pabrik dapat mengembalikan modal dimulai sejak pabrik beroperasi.

2. Break Even Point(BEP)

BEP adalah titik yang menunjukkan jumlah biaya produksi sama dengan jumlah pendapatan. Nilai BEP pada prarancangan Pabrik Isobutyl Palmitate ini adalah 30,213 %. Nilai BEP tersebut menunjukkan pada saat pabrik beroperasi 30,213 % dari kapasitas maksimum pabrik 100 %, maka pendapatan perusahaan yang masuk sama dengan biaya produksi yang digunakan untuk menghasilkan produk sebesar 30,213 % tersebut.

3. Shut Down Point(SDP)

(2)

159

Gambar 9.1. Grafik Analisis Ekonomi

4. Discounted Cash Flow(DCF)

(3)

160

Hasil evaluasi atau uji kelayakan ekonomi pabrikIsobutyl Palmitatedisajikan dalam Tabel 9.4. berikut:

Tabel 9.4. Hasil Uji Kelayakan Ekonomi

No Analisa Kelayakan Persentase Batasan Keterangan

1. POT 1,138 Maks. 6,7 tahun Layak

2. BEP 30,213 % 30–60 % Layak

3. SDP 11,378%

(4)

X. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap

Prarancangan PabrikIsobutyl PalmitatedariPalmitic AciddanIsobutanol dengan kapasitas 30.000 ton/tahun dapat ditarik simpulan sebagai berikut : 1. Pay Out Time(POT) sesudah pajak adalah 1,138 tahun.

B. SARAN

Pabrik Isobutyl Palmitate dariPalmitic acid dan Isobutanol dengan kapasitas tiga puluh ribu ton per tahun sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses maupun ekonominya.

(5)