LAPORAN TUGAS PRARANCANGAN PABRIK Prarancangan Pabrik Gliserol Dari Epiklorohidrin Dan Natrium Hidroksida Kapasitas 50.000 Ton/Tahun.
LAPORAN
TUGAS PRARANCANGAN PABRIK
PRARANCANGAN PABRIK GLISEROL
DARI EPIKLOROHIDRIN DAN NATRIUM HIDROKSIDA
KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
Tugas Akhir
Disusun sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh
Gelar Kesarjanaan Strata Satu Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh :
Ananda Luthfiany
D 500 110 014
Dosen Pembimbing :
1. Rois Fatoni, S.T., M.Sc., Ph.D
2. Eni Budiyati, S.T., M.Eng.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2017
ii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK KIMIA
Nama
: Ananda Luthfiany
NIM
: D 500 110 014
Judul Tugas Akhir
: Prarancangan Pabrik Gliserol dari Epiklorohidrin
dan Natrium Hidroksida kapasitas 50.000 ton/tahun
Dosen Pembimbing
: 1. Rois Fatoni, S.T., M.Sc., Ph.D
2. Eni Budiyati, S.T., M.Eng.
Surakarta, Mei 2016
Menyetujui,
Dosen pembimbing I,
Dosen pembimbing II,
Rois Fatoni, S.T., M.Sc., Ph.D
Eni Budiyati, S.T., M.Eng.
NIK.892
NIP. 991
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknik,
Ketua Program Studi,
Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D
Rois Fatoni, S.T.,M.Sc.,Ph.D
NIK : 682
NIK.892
iii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK KIMIA
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Ananda Luthfiany
NIM
: D 500 110 014
Program Studi
: Teknik Kimia
Judul Tugas Akhir
: Prarancangan Pabrik Gliserol dari Epiklorohidrin
dan Natrium Hidroksida kapasitas 50.000 ton/tahun
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa hasil Tugas Akhir yang saya buat dan
serahkan ini merupakan hasil karya saya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan
ringkasan-ringkasan yang semuanya telah saya jelaskan sumbernya. Apabila
Tugas Akhir ini merupakan jiplakan dan atau penelitian karya ilmiah lain, maka
saya siap menerima sanksi baik secara akademis maupun hukum.
Surakarta, Mei 2016
Yang Membuat Pernyataan,
Ananda Luthfiany
iv
INTISARI
Gliserol merupakan produk yang banyak digunakan sebagai obat-obatan,
bahan makanan, dan kosmetik dalam industri kimia. Pabrik gliserol ini dirancang
untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan memungkinkan untuk diekspor.
Pabrik gliserol dari epiklorohidrin dan natrium hidroksida yang dirancang dengan
kapasitas 50.000 ton/tahun ini direncanakan beroperasi 330 hari per tahun.
Proses pembuatan gliserol dilakukan dalam sebuah Continuous Stirred
Tank Reactor (CSTR). Reaksi yang terjadi dalam fase cair-cair, bersifat
eksotermis, dengan kondisi operasi isothermal nonadiabatics pada suhu 150oC
dan tekanan 5 atm. Bahan baku NaOH dilarutkan dengan air dari utilitas dalam
tangki mixer, kemudian diumpankan ke reaktor disertai dengan penambahan
bahan baku epiklorohidrin. Produk keluar dari reaktor dalam bentuk cair dan
kemudian dinetralisasikan dengan penambahan HCl dalam tangki netralizer,
selanjutnya dievaporasikan dalam evaporator untuk menguapkan sejumlah air
agar larutan produk menjadi pekat. Kandungan garam NaCl yang berlebih akan
diendapkan dalam tangki settler, dan cairan produk dipompakan menuju flash
drum untuk dipisahkan secara cepat. Produk gliserol yang dihasilkan sebanyak
6.313 kg/jam dan NaCl sebanyak 16.311,381 kg/jam. Utilitas pendukung proses
meliputi penyediaan air sebesar 737.703,460 kg/jam yang diperoleh dari air
sungai Bengawan Solo, penyediaan saturated steam sebesar 66.767,724 kg/jam
yang diperoleh dari boiler dengan bahan bakar fuel oil (solar) sebesar 8.457,837
L/jam, kebutuhan udara tekan sebesar 50 m3, kebutuhan listrik diperoleh dari PLN
dan 2 buah generator set sebesar 750 kW sebagai cadangan dengan bahan bakar
solar sebanyak 5.357,3 L/jam. Pabrik ini didirikan di daerah Gresik dengan luas
tanah 45.000 m2 dan jumlah karyawan 139 orang.
Pabrik
gliserol
ini
menggunakan
modal
tetap
sebesar
Rp 805.321.691.294,81 dan modal kerja sebesar Rp 182.496.011.745,13. Dari
analisis ekonomi terhadap pabrik ini menunjukkan keuntungan sebelum pajak
Rp 312.502.103.929,86 per tahun dan setelah dipotong pajak 30 % keuntungan
mencapai Rp 218.751.472.750,90 per tahun. Percent Return On Investment
(ROI) sebelum pajak 38,80 % dan sesudah pajak 27,16 %. Pay Out Time (POT)
sebelum pajak 2,05 tahun dan sesudah pajak 2,69 tahun. Break Even Point (BEP)
sebesar 43,06 % dan Shut Down Point (SDP) sebesar 26,37 %. Discounted Cash
Flow (DCF) terhitung sebesar 43,6 %. Dari data analisis kelayakan di atas, maka
disimpulkan bahwa pabrik gliserol ini layak dan menguntungkan jika didirikan.
v
MOTTO
“Maka nikmat Allah SWT yang manakah yang akan kamu
dustakan?”
(Qs. Ar-Rohman:16)
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka
apabila kamu telah selesai (dari sesuatu urusan) segera
kerjakanlah sungguh-sungguh (urusan) yang lain”
(Qs. Alam Nasyrah : 6-7)
Nikmatilah setiap proses yang ada dengan menekuninya
sungguh-sungguh, karena tiada suatu hasil yang
membanggakan akan mengkhianati proses yang telah kamu
lakukan
Berbagi ilmu dengan orang di sekitar adalah sumber
keberhasilan dan memendam ilmu untuk diri sendiri adalah
suatu kebodohan dan keegoisan
Hiduplah seperti pohon berbuah lebat yang tumbuh di tepi
jalan, ia dilempar dengan batu, tapi dibalasnya kembali
dengan buahnya
vi
PERSEMBAHAN
Skripsi yang telah selesai ini saya persembahkan untuk
orang-orang yang sudah sepenuhnya mendukung saya
dengan cara mereka masing-masing..
Yang pertama adalah untuk Mama dan Bapak, terima kasih
saya ucapkan karena sudah sepenuhnya berkorban dan
memberikan motivasi serta harapan-harapan terbesar
sehingga semuanya selesai hingga akhir
Yang kedua adalah untuk Wida, Ria, dan Oktaviana
Mereka teman, sahabat, partner seperjuangan sekaligus
keluarga yang tidak terlupakan seumur hidup, karena
merekalah penawar dan penyemangat terselesaikannya
beban ini
Yang ketiga adalah untuk Dadan Sura
Terima kasih banyak untuk semua dukungan dan perhatian
yang sudah diberikan tanpa henti
Terima kasih untuk teman-teman seperjuangan Teknik
Kimia 2011 dan keluarga besar yang memberikan
dukungannya dengan cara masing-masing, serta untuk
banyak pihak lain yang tak dapat disebutkan satu per satu
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Segala puji dan syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah SWT yang
telah memberikan dan melimpahkan segala karunia, nikmat, dan rahmat Nya yang
tak terhingga kepada penyusun, sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan
tugas akhir yang berjudul “Prarancangan Pabrik Gliserol dari Epiklorohidrin
dan Natrium Hidroksida kapasitas 50.000 Ton per Tahun” sebagai salah satu
syarat untuk mencapai gelar Sarjana di Program Studi Teknik Kimia Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Selesainya laporan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penyusun menyampaikan ucapan terima
kasih kepada :
1. Ayah, ibu, dan adik serta keluarga yang telah memberikan motivasi dan
limpahan kasih sayang
2. Rois Fatoni, S.T., M.Sc, Ph.D selaku dosen pembimbing pertama dan
sekaligus Ketua Jurusan Teknik Kimia yang telah banyak memberikan
bimbingan untuk penyusun sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan
tugas akhir ini dengan baik
3. Eni Budiyati, S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing kedua yang telah
memberikan masukan dan motivasi dalam melengkapi penyusunan laporan
tugas akhir ini
4. Seluruh karyawan Tata Usaha dan Administrasi di Kantor Jurusan Teknik
Kimia yang telah membantu segala keperluan administrasi sehingga dapat
terselesaikan dengan lancar
5. Untuk teman satu tim, Wida Utami yang telah bekerja sana dari awal hingga
tugas akhir ini terselesaikan
6. Teman-teman angkatan 2011 yang saling memberikan segala masukan untuk
didiskusikan sehingga penyusun dapat memperbaiki kekurangan pada
laporan tugas akhir ini
viii
Penyusun menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna, saran dan kritik yang membangun sangat penyusun harapkan.
Penyusun berharap semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua
pihak yang memerlukan dan bagi pembaca.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, 13 Mei 2016
Penyusun
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN................................................................................. ii
PERNYATAAN KEASLIAN................................................................................ iii
INTISARI............................................................................................................... iv
MOTTO ...................................................................................................................v
PERSEMBAHAN .................................................................................................. vi
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik ................................................................... 1
1.2 Kapasitas Perancangan .................................................................................. 2
1.3 Lokasi Pabrik ................................................................................................. 4
1.4 Tinjauan Pustaka ........................................................................................... 7
1.4.1. Macam-macam Proses ...................................................................... 7
1.4.2. Alasan Pemilihan Proses ................................................................. 10
1.4.3. Kegunaan Produk ........................................................................... 11
1.4.4. Tinjauan Proses Secara Umum ....................................................... 12
BAB II DESKRIPSI PROSES
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk............................................................ 14
2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku ................................................................... 14
2.1.2. Spesifikasi Bahan Tambahan ........................................................ 16
2.1.3. Spesifikasi Produk ......................................................................... 17
2.2 Konsep Proses ............................................................................................. 18
2.2.1. Dasar Reaksi ................................................................................... 18
2.2.2. Kondisi Operasi. .............................................................................. 18
2.2.3. Tinjauan Kinetika ........................................................................... 18
2.2.4. Tinjauan Termodinamika ............................................................... 19
2.2.5. Langkah Proses .............................................................................. 21
x
2.3 Neraca Massa dan Neraca Panas ................................................................. 24
2.3.1. Neraca Massa .................................................................................. 25
2.3.2. Neraca Panas ................................................................................... 27
2.4 Tata Letak Pabrik dan Peralatan .................................................................. 32
2.4.1. Tata Letak Pabrik ............................................................................ 32
2.4.2. Tata Letak Peralatan ....................................................................... 37
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES………………………………..41
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM…………...79
4.1 Unit Pendukung Proses (Utilitas) ................................................................ 79
4.1.1. Unit Pengolahan Air ........................................................................ 83
4.1.2. Unit Pengadaan Steam .................................................................. 102
4.1.3. Unit Pembangkit Tenaga Listrik .................................................. 102
4.1.4. Unit Pengadaan Udara Tekan ....................................................... 105
4.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar ....................................................... 106
4.1.6. Unit Pengolahan Limbah. .............................................................. 107
4.2 Laboratorium ............................................................................................. 108
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN............................................................111
5.1. Bentuk Perusahaan ................................................................................... 111
5.2. Struktur Organisasi ................................................................................... 112
5.3. Sistem Kepegawaian dan Gaji .................................................................. 123
5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan.............................................................. 123
5.4.1. Karyawan Non Shift. ..................................................................... 123
5.4.2. Karyawan Shift. ............................................................................. 124
5.5. Perincian Tugas dan Keahlian .................................................................. 124
5.5.1. Pembagian Jabatan ....................................................................... 125
5.5.2. Sistem Gaji Pegawai ..................................................................... 131
5.6. Kesejahteraan Sosial Karyawan ............................................................... 133
5.7. Manajemen Produksi ................................................................................ 134
5.7.1. Perencanaan Produksi ................................................................... 135
5.7.2. Pengendalian Produksi .................................................................. 136
BAB VI ANALISA EKONOMI ..........................................................................138
xi
6.1. Capital Investment .................................................................................... 144
6.1.1. Total Capital Investment ............................................................... 144
6.1.2. Working Capital ............................................................................ 144
6.2. Production Cost ........................................................................................ 145
6.2.1. Manufacturing Cost....................................................................... 145
6.2.2. General Expenses .......................................................................... 145
6.3. Analisa Ekonomi ...................................................................................... 146
BAB VII KESIMPULAN ....................................................................................151
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Grafik Hubungan Kapasitas Impor dengan Tahun ............................. 3
Gambar 2.1. Diagram Alir Neraca Massa ............................................................. 26
Gambar 2.2. Tata letak Pabrik............................................................................... 39
Gambar 2.3. Diagram Alir Kualitatif .................................................................... 42
Gambar 2.4. Diagram Alir Kuantitatif .................................................................. 43
Gambar 4.1. Unit Pengolahan Air Sungai........................................................... 119
Gambar 5.1. Struktur Organisasi Perusahaan ..................................................... 137
Gambar 6.1. Grafik Hubungan CPCI dengan Tahun Evaluasi ........................... 140
Gambar 6.2. Grafik Perhitungan Analisis Ekonomi ........................................... 150
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Data Impor Gliserol ............................................................................... 2
Tabel 1.2. Macam-macam Proses Pembuatan Gliserol......................................... 10
Tabel 1.3. Presentase Penggunaan Gliserol .......................................................... 12
Tabel 2.1. Panas Pembentukan.............................................................................. 23
Tabel 2.2. Tabel Alir Massa .................................................................................. 26
Tabel 2.3. Neraca Massa di sekitar Mixer (Mx-01) .............................................. 27
Tabel 2.4. Neraca Massa di sekitar Reaktor (R-01) .............................................. 27
Tabel 2.5. Neraca Massa di sekitar Netralizer (Nt-01) ......................................... 27
Tabel 2.6. Neraca Massa di sekitar Evaporator (EV-01) ...................................... 28
Tabel 2.7. Neraca Massa di sekitar Settler (S-01)................................................. 28
Tabel 2.8. Neraca Massa di sekitar Flash Drum (FD-01) ..................................... 28
Tabel 2.9. Neraca Massa Total.............................................................................. 29
Tabel 2.10. Neraca Panas di sekitar HE-01........................................................... 29
Tabel 2.11. Neraca Panas di sekitar HE-02........................................................... 29
Tabel 2.12. Neraca Panas di sekitar Mx-0 ............................................................ 30
Tabel 2.13. Neraca Panas di sekitar R-01 ............................................................. 30
Tabel 2.14. Neraca Panas di sekitar Co-01 ........................................................... 30
Tabel 2.15. Neraca Panas di sekitar Nt-01 ............................................................ 31
Tabel 2.16. Neraca Panas di sekitar HE-03........................................................... 31
Tabel 2.17. Neraca Panas di sekitar Ev-01 ........................................................... 32
Tabel 2.18. Neraca Panas di sekitar Co-02 ........................................................... 32
Tabel 2.19. Neraca Panas di sekitar S-01.............................................................. 32
Tabel 2.20. Neraca Panas di sekitar HE-04........................................................... 33
Tabel 2.21. Neraca Panas di sekitar FD-01 ........................................................... 33
Tabel 2.22. Neraca Panas di sekitar Co-03 ........................................................... 33
Tabel 2.23. Neraca Panas di sekitar Co-04 ........................................................... 34
Tabel 2.24. Neraca Panas di sekitar HE-05........................................................... 34
Tabel 2.25. Neraca Panas Total............................................................................. 34
Tabel 2.26. Luas Bangunan Pabrik ....................................................................... 38
Tabel 4.1. Konsumsi Listrik untuk Keperluan Proses......................................... 112
xiv
Tabel 4.2. Konsumsi Listrik untuk Unit Pendukung Proses (Utilitas)................ 113
Tabel 5.1. Jadwal Kerja Karyawan Shift……………………………………… 125
Tabel 5.2. Distribusi Pekerja dalam Prarancangan Pabrik Glycerol ................... 126
Tabel 5.3. Perincian Golongan dan Gaji……………………………………… 132
Tabel 6.1. Chemical Engineering Plant Cost Index............................................ 139
Tabel 6.2. Total Capital Investment .................................................................... 144
Tabel 6.3. Working Capital ................................................................................. 144
Tabel 6.4. Production Cost ................................................................................. 145
Tabel 6.5. General Expenses............................................................................... 145
Tabel 6.6. Fixed Cost .......................................................................................... 148
Tabel 6.7. Variable Cost ..................................................................................... 148
Tabel 6.8. Regulated Cost ................................................................................... 148
xv
TUGAS PRARANCANGAN PABRIK
PRARANCANGAN PABRIK GLISEROL
DARI EPIKLOROHIDRIN DAN NATRIUM HIDROKSIDA
KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
Tugas Akhir
Disusun sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh
Gelar Kesarjanaan Strata Satu Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh :
Ananda Luthfiany
D 500 110 014
Dosen Pembimbing :
1. Rois Fatoni, S.T., M.Sc., Ph.D
2. Eni Budiyati, S.T., M.Eng.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2017
ii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK KIMIA
Nama
: Ananda Luthfiany
NIM
: D 500 110 014
Judul Tugas Akhir
: Prarancangan Pabrik Gliserol dari Epiklorohidrin
dan Natrium Hidroksida kapasitas 50.000 ton/tahun
Dosen Pembimbing
: 1. Rois Fatoni, S.T., M.Sc., Ph.D
2. Eni Budiyati, S.T., M.Eng.
Surakarta, Mei 2016
Menyetujui,
Dosen pembimbing I,
Dosen pembimbing II,
Rois Fatoni, S.T., M.Sc., Ph.D
Eni Budiyati, S.T., M.Eng.
NIK.892
NIP. 991
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknik,
Ketua Program Studi,
Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D
Rois Fatoni, S.T.,M.Sc.,Ph.D
NIK : 682
NIK.892
iii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK KIMIA
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Ananda Luthfiany
NIM
: D 500 110 014
Program Studi
: Teknik Kimia
Judul Tugas Akhir
: Prarancangan Pabrik Gliserol dari Epiklorohidrin
dan Natrium Hidroksida kapasitas 50.000 ton/tahun
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa hasil Tugas Akhir yang saya buat dan
serahkan ini merupakan hasil karya saya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan
ringkasan-ringkasan yang semuanya telah saya jelaskan sumbernya. Apabila
Tugas Akhir ini merupakan jiplakan dan atau penelitian karya ilmiah lain, maka
saya siap menerima sanksi baik secara akademis maupun hukum.
Surakarta, Mei 2016
Yang Membuat Pernyataan,
Ananda Luthfiany
iv
INTISARI
Gliserol merupakan produk yang banyak digunakan sebagai obat-obatan,
bahan makanan, dan kosmetik dalam industri kimia. Pabrik gliserol ini dirancang
untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan memungkinkan untuk diekspor.
Pabrik gliserol dari epiklorohidrin dan natrium hidroksida yang dirancang dengan
kapasitas 50.000 ton/tahun ini direncanakan beroperasi 330 hari per tahun.
Proses pembuatan gliserol dilakukan dalam sebuah Continuous Stirred
Tank Reactor (CSTR). Reaksi yang terjadi dalam fase cair-cair, bersifat
eksotermis, dengan kondisi operasi isothermal nonadiabatics pada suhu 150oC
dan tekanan 5 atm. Bahan baku NaOH dilarutkan dengan air dari utilitas dalam
tangki mixer, kemudian diumpankan ke reaktor disertai dengan penambahan
bahan baku epiklorohidrin. Produk keluar dari reaktor dalam bentuk cair dan
kemudian dinetralisasikan dengan penambahan HCl dalam tangki netralizer,
selanjutnya dievaporasikan dalam evaporator untuk menguapkan sejumlah air
agar larutan produk menjadi pekat. Kandungan garam NaCl yang berlebih akan
diendapkan dalam tangki settler, dan cairan produk dipompakan menuju flash
drum untuk dipisahkan secara cepat. Produk gliserol yang dihasilkan sebanyak
6.313 kg/jam dan NaCl sebanyak 16.311,381 kg/jam. Utilitas pendukung proses
meliputi penyediaan air sebesar 737.703,460 kg/jam yang diperoleh dari air
sungai Bengawan Solo, penyediaan saturated steam sebesar 66.767,724 kg/jam
yang diperoleh dari boiler dengan bahan bakar fuel oil (solar) sebesar 8.457,837
L/jam, kebutuhan udara tekan sebesar 50 m3, kebutuhan listrik diperoleh dari PLN
dan 2 buah generator set sebesar 750 kW sebagai cadangan dengan bahan bakar
solar sebanyak 5.357,3 L/jam. Pabrik ini didirikan di daerah Gresik dengan luas
tanah 45.000 m2 dan jumlah karyawan 139 orang.
Pabrik
gliserol
ini
menggunakan
modal
tetap
sebesar
Rp 805.321.691.294,81 dan modal kerja sebesar Rp 182.496.011.745,13. Dari
analisis ekonomi terhadap pabrik ini menunjukkan keuntungan sebelum pajak
Rp 312.502.103.929,86 per tahun dan setelah dipotong pajak 30 % keuntungan
mencapai Rp 218.751.472.750,90 per tahun. Percent Return On Investment
(ROI) sebelum pajak 38,80 % dan sesudah pajak 27,16 %. Pay Out Time (POT)
sebelum pajak 2,05 tahun dan sesudah pajak 2,69 tahun. Break Even Point (BEP)
sebesar 43,06 % dan Shut Down Point (SDP) sebesar 26,37 %. Discounted Cash
Flow (DCF) terhitung sebesar 43,6 %. Dari data analisis kelayakan di atas, maka
disimpulkan bahwa pabrik gliserol ini layak dan menguntungkan jika didirikan.
v
MOTTO
“Maka nikmat Allah SWT yang manakah yang akan kamu
dustakan?”
(Qs. Ar-Rohman:16)
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka
apabila kamu telah selesai (dari sesuatu urusan) segera
kerjakanlah sungguh-sungguh (urusan) yang lain”
(Qs. Alam Nasyrah : 6-7)
Nikmatilah setiap proses yang ada dengan menekuninya
sungguh-sungguh, karena tiada suatu hasil yang
membanggakan akan mengkhianati proses yang telah kamu
lakukan
Berbagi ilmu dengan orang di sekitar adalah sumber
keberhasilan dan memendam ilmu untuk diri sendiri adalah
suatu kebodohan dan keegoisan
Hiduplah seperti pohon berbuah lebat yang tumbuh di tepi
jalan, ia dilempar dengan batu, tapi dibalasnya kembali
dengan buahnya
vi
PERSEMBAHAN
Skripsi yang telah selesai ini saya persembahkan untuk
orang-orang yang sudah sepenuhnya mendukung saya
dengan cara mereka masing-masing..
Yang pertama adalah untuk Mama dan Bapak, terima kasih
saya ucapkan karena sudah sepenuhnya berkorban dan
memberikan motivasi serta harapan-harapan terbesar
sehingga semuanya selesai hingga akhir
Yang kedua adalah untuk Wida, Ria, dan Oktaviana
Mereka teman, sahabat, partner seperjuangan sekaligus
keluarga yang tidak terlupakan seumur hidup, karena
merekalah penawar dan penyemangat terselesaikannya
beban ini
Yang ketiga adalah untuk Dadan Sura
Terima kasih banyak untuk semua dukungan dan perhatian
yang sudah diberikan tanpa henti
Terima kasih untuk teman-teman seperjuangan Teknik
Kimia 2011 dan keluarga besar yang memberikan
dukungannya dengan cara masing-masing, serta untuk
banyak pihak lain yang tak dapat disebutkan satu per satu
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Segala puji dan syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah SWT yang
telah memberikan dan melimpahkan segala karunia, nikmat, dan rahmat Nya yang
tak terhingga kepada penyusun, sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan
tugas akhir yang berjudul “Prarancangan Pabrik Gliserol dari Epiklorohidrin
dan Natrium Hidroksida kapasitas 50.000 Ton per Tahun” sebagai salah satu
syarat untuk mencapai gelar Sarjana di Program Studi Teknik Kimia Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Selesainya laporan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penyusun menyampaikan ucapan terima
kasih kepada :
1. Ayah, ibu, dan adik serta keluarga yang telah memberikan motivasi dan
limpahan kasih sayang
2. Rois Fatoni, S.T., M.Sc, Ph.D selaku dosen pembimbing pertama dan
sekaligus Ketua Jurusan Teknik Kimia yang telah banyak memberikan
bimbingan untuk penyusun sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan
tugas akhir ini dengan baik
3. Eni Budiyati, S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing kedua yang telah
memberikan masukan dan motivasi dalam melengkapi penyusunan laporan
tugas akhir ini
4. Seluruh karyawan Tata Usaha dan Administrasi di Kantor Jurusan Teknik
Kimia yang telah membantu segala keperluan administrasi sehingga dapat
terselesaikan dengan lancar
5. Untuk teman satu tim, Wida Utami yang telah bekerja sana dari awal hingga
tugas akhir ini terselesaikan
6. Teman-teman angkatan 2011 yang saling memberikan segala masukan untuk
didiskusikan sehingga penyusun dapat memperbaiki kekurangan pada
laporan tugas akhir ini
viii
Penyusun menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna, saran dan kritik yang membangun sangat penyusun harapkan.
Penyusun berharap semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua
pihak yang memerlukan dan bagi pembaca.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, 13 Mei 2016
Penyusun
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN................................................................................. ii
PERNYATAAN KEASLIAN................................................................................ iii
INTISARI............................................................................................................... iv
MOTTO ...................................................................................................................v
PERSEMBAHAN .................................................................................................. vi
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik ................................................................... 1
1.2 Kapasitas Perancangan .................................................................................. 2
1.3 Lokasi Pabrik ................................................................................................. 4
1.4 Tinjauan Pustaka ........................................................................................... 7
1.4.1. Macam-macam Proses ...................................................................... 7
1.4.2. Alasan Pemilihan Proses ................................................................. 10
1.4.3. Kegunaan Produk ........................................................................... 11
1.4.4. Tinjauan Proses Secara Umum ....................................................... 12
BAB II DESKRIPSI PROSES
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk............................................................ 14
2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku ................................................................... 14
2.1.2. Spesifikasi Bahan Tambahan ........................................................ 16
2.1.3. Spesifikasi Produk ......................................................................... 17
2.2 Konsep Proses ............................................................................................. 18
2.2.1. Dasar Reaksi ................................................................................... 18
2.2.2. Kondisi Operasi. .............................................................................. 18
2.2.3. Tinjauan Kinetika ........................................................................... 18
2.2.4. Tinjauan Termodinamika ............................................................... 19
2.2.5. Langkah Proses .............................................................................. 21
x
2.3 Neraca Massa dan Neraca Panas ................................................................. 24
2.3.1. Neraca Massa .................................................................................. 25
2.3.2. Neraca Panas ................................................................................... 27
2.4 Tata Letak Pabrik dan Peralatan .................................................................. 32
2.4.1. Tata Letak Pabrik ............................................................................ 32
2.4.2. Tata Letak Peralatan ....................................................................... 37
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES………………………………..41
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM…………...79
4.1 Unit Pendukung Proses (Utilitas) ................................................................ 79
4.1.1. Unit Pengolahan Air ........................................................................ 83
4.1.2. Unit Pengadaan Steam .................................................................. 102
4.1.3. Unit Pembangkit Tenaga Listrik .................................................. 102
4.1.4. Unit Pengadaan Udara Tekan ....................................................... 105
4.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar ....................................................... 106
4.1.6. Unit Pengolahan Limbah. .............................................................. 107
4.2 Laboratorium ............................................................................................. 108
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN............................................................111
5.1. Bentuk Perusahaan ................................................................................... 111
5.2. Struktur Organisasi ................................................................................... 112
5.3. Sistem Kepegawaian dan Gaji .................................................................. 123
5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan.............................................................. 123
5.4.1. Karyawan Non Shift. ..................................................................... 123
5.4.2. Karyawan Shift. ............................................................................. 124
5.5. Perincian Tugas dan Keahlian .................................................................. 124
5.5.1. Pembagian Jabatan ....................................................................... 125
5.5.2. Sistem Gaji Pegawai ..................................................................... 131
5.6. Kesejahteraan Sosial Karyawan ............................................................... 133
5.7. Manajemen Produksi ................................................................................ 134
5.7.1. Perencanaan Produksi ................................................................... 135
5.7.2. Pengendalian Produksi .................................................................. 136
BAB VI ANALISA EKONOMI ..........................................................................138
xi
6.1. Capital Investment .................................................................................... 144
6.1.1. Total Capital Investment ............................................................... 144
6.1.2. Working Capital ............................................................................ 144
6.2. Production Cost ........................................................................................ 145
6.2.1. Manufacturing Cost....................................................................... 145
6.2.2. General Expenses .......................................................................... 145
6.3. Analisa Ekonomi ...................................................................................... 146
BAB VII KESIMPULAN ....................................................................................151
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Grafik Hubungan Kapasitas Impor dengan Tahun ............................. 3
Gambar 2.1. Diagram Alir Neraca Massa ............................................................. 26
Gambar 2.2. Tata letak Pabrik............................................................................... 39
Gambar 2.3. Diagram Alir Kualitatif .................................................................... 42
Gambar 2.4. Diagram Alir Kuantitatif .................................................................. 43
Gambar 4.1. Unit Pengolahan Air Sungai........................................................... 119
Gambar 5.1. Struktur Organisasi Perusahaan ..................................................... 137
Gambar 6.1. Grafik Hubungan CPCI dengan Tahun Evaluasi ........................... 140
Gambar 6.2. Grafik Perhitungan Analisis Ekonomi ........................................... 150
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Data Impor Gliserol ............................................................................... 2
Tabel 1.2. Macam-macam Proses Pembuatan Gliserol......................................... 10
Tabel 1.3. Presentase Penggunaan Gliserol .......................................................... 12
Tabel 2.1. Panas Pembentukan.............................................................................. 23
Tabel 2.2. Tabel Alir Massa .................................................................................. 26
Tabel 2.3. Neraca Massa di sekitar Mixer (Mx-01) .............................................. 27
Tabel 2.4. Neraca Massa di sekitar Reaktor (R-01) .............................................. 27
Tabel 2.5. Neraca Massa di sekitar Netralizer (Nt-01) ......................................... 27
Tabel 2.6. Neraca Massa di sekitar Evaporator (EV-01) ...................................... 28
Tabel 2.7. Neraca Massa di sekitar Settler (S-01)................................................. 28
Tabel 2.8. Neraca Massa di sekitar Flash Drum (FD-01) ..................................... 28
Tabel 2.9. Neraca Massa Total.............................................................................. 29
Tabel 2.10. Neraca Panas di sekitar HE-01........................................................... 29
Tabel 2.11. Neraca Panas di sekitar HE-02........................................................... 29
Tabel 2.12. Neraca Panas di sekitar Mx-0 ............................................................ 30
Tabel 2.13. Neraca Panas di sekitar R-01 ............................................................. 30
Tabel 2.14. Neraca Panas di sekitar Co-01 ........................................................... 30
Tabel 2.15. Neraca Panas di sekitar Nt-01 ............................................................ 31
Tabel 2.16. Neraca Panas di sekitar HE-03........................................................... 31
Tabel 2.17. Neraca Panas di sekitar Ev-01 ........................................................... 32
Tabel 2.18. Neraca Panas di sekitar Co-02 ........................................................... 32
Tabel 2.19. Neraca Panas di sekitar S-01.............................................................. 32
Tabel 2.20. Neraca Panas di sekitar HE-04........................................................... 33
Tabel 2.21. Neraca Panas di sekitar FD-01 ........................................................... 33
Tabel 2.22. Neraca Panas di sekitar Co-03 ........................................................... 33
Tabel 2.23. Neraca Panas di sekitar Co-04 ........................................................... 34
Tabel 2.24. Neraca Panas di sekitar HE-05........................................................... 34
Tabel 2.25. Neraca Panas Total............................................................................. 34
Tabel 2.26. Luas Bangunan Pabrik ....................................................................... 38
Tabel 4.1. Konsumsi Listrik untuk Keperluan Proses......................................... 112
xiv
Tabel 4.2. Konsumsi Listrik untuk Unit Pendukung Proses (Utilitas)................ 113
Tabel 5.1. Jadwal Kerja Karyawan Shift……………………………………… 125
Tabel 5.2. Distribusi Pekerja dalam Prarancangan Pabrik Glycerol ................... 126
Tabel 5.3. Perincian Golongan dan Gaji……………………………………… 132
Tabel 6.1. Chemical Engineering Plant Cost Index............................................ 139
Tabel 6.2. Total Capital Investment .................................................................... 144
Tabel 6.3. Working Capital ................................................................................. 144
Tabel 6.4. Production Cost ................................................................................. 145
Tabel 6.5. General Expenses............................................................................... 145
Tabel 6.6. Fixed Cost .......................................................................................... 148
Tabel 6.7. Variable Cost ..................................................................................... 148
Tabel 6.8. Regulated Cost ................................................................................... 148
xv