PRARANCANGAN PABRIK TRISODIUM FOSFAT DARI ASAM FOSFAT, SODIUM KARBONAT, DAN SODIUM HIDROKSIDA Prarancangan Pabrik Trisodium Fosfat Dari Asam Fosfat, Sodium Karbonat Dan Sodium Hidroksida Kapasitas 35.000 Ton Per Tahun.

i

PRARANCANGAN PABRIK TRISODIUM FOSFAT DARI ASAM FOSFAT, SODIUM KARBONAT, DAN SODIUM HIDROKSIDA

KAPASITAS 35.000 TON/TAHUN

Disusun sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

Oleh:

Ratna Dwi Susanti D 500 120 013

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTA TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

i

HALAMAN PERSETUJUAN

PRARANCANGAN PABRIK TRISODIUM FOSFAT DARI ASAM FOSFAT, SODIUM KARBONAT, DAN SODIUM HIDROKSIDA

KAPASITAS 35.000 TON/TAHUN

PUBLIKASI ILMIAH

Oleh:

RATNA DWI SUSANTI

D 500 120 013

Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji oleh:

Dosen Pembimbing

Ir. Nur Hidayati, M.T., Ph.D. NIK. 975

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam naskah publikasi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis mengacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila kelak terbukti ada ketidakbenaran dalam pernyataan saya diatas, maka akan saya pertanggungjawabkan sepenuhnya.

Surakarta, April 2017 Penulis

Ratna Dwi Susanti D 500 012 013

1 Abstrak

Pabrik trisodium fosfat berkapasitas 35.000 ton/tahun direncanakan beroperasi selama 330 hari/tahun, yang akan didirikan di Gresik, Jawa Timur. Proses produksi trisodium fosfat dilakukan dengan empat buah reaktor RATB dimana reaktor (R-120) dan (R-121) difungsikan untuk mereaksikan sodium karbonat dan asam fosfat dengan konversi reaksi sebesar 99%, sedangkan pada reaktor (R-130) dan (R-131) difungsikan untuk mereaksikan disodium fosfat dengan sodium hidroksida dengan konversi reaksi 99,8%. Produk trisodium fosfat yang dihasilkan sebanyak 4.419.1919 kg/jam, untuk menghasilkan produk sesuai perhitungan, maka dibutuhkan bahan baku asam fosfat sebanyak 2.287.9682 kg/jam, sodium karbonat sebanyak1.248,0101 kg/jam dan sodium hidroksida sebanyak 920,28 kg/jam.Unit pendukung proses (utilitas) meliputi penyediaan air pendingin 57.775,49 kg/jam, air untuk kebutuhan steam sebesar 3.054,3387 kg/jam yang di produksi dari boiler.Pabrik trisodium fosfat ini membutuhkan listrik sebesar 746,014 Kw disediakan dari PLN dan sebuah generator set sebagai cadangan.Kebutuhan udara tekan sebesar 30 m3/jam.Dari analisis ekonomi terhadap pabrik trisodium fosfat menunjukkan keuntungan sebelum pajak Rp 60.252.913.141 per tahun setelah dipotong pajak keuntungan mencapai Rp 42.177.039.199 per tahun. Percent Return On Investment (ROI) sebelum pajak 15,14% dan setelah pajak 10,60%. Pay Out Time (POT) sebelum pajak 3,98tahun dan setelah pajak 4,85 tahun. Break Even Point (BEP) sebesar 57,29%

dan Shut Down Point (SDP) sebesar 24,86% dan IRR terhitung sebesar 19,67%.

Dari data analisis kelayakan di atas disimpulkan, bahwa pabrik ini menguntungkan dan layak untuk didirikan.

Kata kunci: Trisodium fosfat,disodium fosfat, CSTR/RATB Abstract

Trisodium phosphate plant with capacity productionof 35,000 tons/year is planned to operated for 330 days/year, which will be established in Gresik, East Java.Trisodium phosphate production process is produced with four reactors, reactor RATB (R-120) and (R-121) to react sodium carbonate and phosphoric acid with conversion reaction of 99%, where in the reactor (R-130) and (R-131) are enabled for reacting disodium phosphate with sodium hydroxide with a conversion reaction 99.8%. Trisodium phosphate production as much as 4,419.1919 kg/hour, required phosphoric acid as much as 2.287.9682 kg/hour, sodium carbonate as much as 1,248.0101 kg/hour and sodium hydroxide as much as 920.28 kg/h. The supporting unit processes (utilities) include provision of water cooling 57,775.49 kg/hour, water steam 3,054.3387 kg/hour. Trisodium phosphate plant need power of 746.014 Kw which is supplied from PLN and a generator set

as a backup. Compressed air requirement is30 m3/hour.Economic analysis of

trisodium phosphate plant shows a profit before tax is Rp 60,252,913,141 per year and after tax profit reached Rp 42,177,039,199 per year. Percent Return On Investment (ROI) before tax15.14% and after-tax 10.60% respectively. Pay Out Time (POT) before tax 3.98 year and after tax year 4.85 years. Break Even Point (BEP) is 57.29% and Shut Down Point (SDP) is 24.86% and IRR is about19,67%.

2

Feasibility analysis of trisodium phosphate plant can be concluded that the plant is profitable and viable to set up.

Keywords: Trisodium phosphate, disodium phosphate, CSTR/RATB

1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Sektor industri mengalami peningkatan secara pesat baik dari segi kualitas maupun kuantitas, salah satunya terjadi pada industri kimia. Hal ini tentunya memacu kita untuk lebih meningkatkan dalam melakukan terobosan baru yang menghasilkan produk dengan daya saing tinggi.

Tidak adanya pabrik trisodium fosfat (Na3PO4.12H2O) di Indonesia dapat memacu ketergantungan akan impor trisodium fosfat yang dapat menyebabkan devisa negara berkurang. Industri kimia yang perlu ditingkatkan adalah industri pembuatan produk trisodium fosfat. Trisodium fosfat merupakan bahan surfaktan yang sangat penting dalam dunia industri kimia. Sedangkan dalam industri perdagangan trisodium fosfat dapat digunakan dalam pembuatan deterjen,

antiseptic cleaner di dalam industri pengolahan pangan, dapat juga digunakan

sebagai bahan pencelupan tekstil. Ditinjau dari latar belakang diatas kebutuhan akan trisodium fosfat perlu ditingkatkan.

1.2 Kapasitas Perancangan Pabrik

Dalam menentukan kapasitas pabrik trisodium fosfat dapat menjadi pertimbangan data impor trisodium fosfat dalam kurung waktu lima tahun terakhir, data impor trisodium fosfat dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel. 1. Data Impor Trisodium Fosfat (Badan Pusat Statistika, 2014).

No. Tahun Jumlah (ton)

1 2012 2.127,270

2 2013 2.000,941

3 2014 1.750,727

4 2015 2.095,225

3

Pertimbangan selanjutnya dalam menentukan kapasitas prarancangan pabrik trisodium fosfat adalah jumlah produksi pabrik trisodium fosfat yang telah berdiri, dapat dilihat pada Tabel2.

Tabel2. Kapasitas Produksi Trisodium Fosfat di Dunia(ICIS Chemical Business, 2007).

Perusahaan Lokasi Kapasitas (ton/tahun)

ICL Performance Products Carondelet, Missouri 60.000

ICL Performance Products Carteret, New Jersey 85.000

ICL Performance Products Lawrence, Kansas 100.000

Innophos Chicago, Illinois 60.000

Prayon Augusta, Georgia 60.000

Berdasarkan pertimbangan data diatas maka direncanakan akan didirikan pabrik trisodium fosfat dengan kapasitas produksi 35.000 ton/tahun.

1.3 Lokasi Pabrik

Penentuan lokasi pabrik dapat mempengaruhi kelangsungan produksi pabrik dan dapat menentukan keuntungan teknis dan ekonomis. Dalam perancangan ini lokasi pabrik direncanakan didirikan di daerah Gresik, Jawa Timur.Lokasi yang dekat dengan bahan baku akan dapat meminimalkan biaya transportasi. Lokasi di gresik sangat tepat karena dekat dengan PT. Petrokimia Gresik sebagai penghasil asam fosfat.

1.4 Tinjauan Pustaka

Pembuatan trisodium fosfat terdiri dari tiga tahapan prosesyaitu proses

netralisasi asam fosfat, proses pengkristalan dan terakhir proses pengeringan.

Pembuatan trisodium fosfat dengan mereaksikan bahan baku asam fosfat, sodium karbonat dan sodium hidroksida, dapat dilihat pada Tabel 3:

Tabel 3. Tahapan Proses Pembuatan Trisodium Fosfat Proses Penjelasan

1. Pembentukan disodium fosfat

Disodium fosfat merupakan tahap awal. Proses ini

menggunakan bahan baku sodium karbonat dan asam fosfat, yang dapat bereaksi pada suhu 90⁰C

4 2. Pembentukan

trisodium fosfat

Disodium fosfat kemudian direaksikan dengan sodium hidroksida menghasilkan trisodium fosfat cair.

3. Pengkristalan Larutan trisodium fosfat yang masih bercampur dengan mother

liquor dilewatkan ke dalam centrifuge. Hasil dari centrifuge

dilewatkan ke dalam rotary dryer untuk dikeringkan

2. DESKRIPSI PROSES 2.1 Dasar Reaksi

Proses ini menggunakan bahan baku sodium karbonat, asam fosfat, dan sodium hidroksida.Bahan baku sodium karbonat dalam wujud padat, sedangkan reaksi berlangsung pada fase cair-cair sehingga sodium karbonat dilarutkan terlebih dulu.

2.2 Tinjauan Termodinamika

Reaksi dapat berjalan eksotermis atau endotermis dapat ditentukan dengan meninjau panas pembentukan standar (Hf) pada 298oC (Wagman,1982).

Tabel 4. Data Panas Pembentukan pada Suhu 25⁰C Komponen ∆Hf, 298 (kJ/mol)

H3PO4 -1277,4

Na2CO3 -1157,38

NaOH -470,114

Na2HPO4 -1772,38

CO2 -393,51

Na3PO4 -1997,9

H2O -285,83

Reaksi 1:

Na2CO3(aq) + H3PO4(l) Na2HPO4(l) + CO2(g) + H2O(l)…………..(1) Hf298 = -16,939 kJ/mol

Reaksi 2:

Na2HPO4(l) + NaOH (aq) Na3PO4(l) + H2O (l)……….…...(2) Hf298 = -41,236 kJ/mol

5

Enthalpi pembentukan bernilai negatif, maka reaksi bersifat eksotermis.

Reaksi yang terjadi bolak-balik (reversible) atau searah (irreversible) dapat ditentukan dengan meninjau energi Gibbs (Go) (Wagman, 1982):

Tabel 5. Data Energi Gibbs pada Suhu 25⁰C Komponen ∆G⁰298 (kJ/mol)

H3PO4 -1018,7

Na2CO3 -1051,64

NaOH -419,150

Na2HPO4 -1612,98

CO2 -394,359

Na3PO4 -1804,5

H2O -237,129

Go298 = -RT ln K298 Dimana :

G 298 = Energi bebas Gibbs standar suatu reaksi pada 298 K (kJ / mol) R = Konstanta gas (R = 8,314 10-3 kJ /mol . K)

T = Temperatur (K)

K = Konstanta kesetimbangan Pada reaksi 1

Pada reaksi 1

Go298 = -RT ln K298

-174,128 = -8,314 10-3 x 298 x ln K298 ln K 298 = 70,2817

K298 = 3,3339x 1030

Harga K pada suhu 90oC dapat dihitung: K363 = 9,800 x 1029

Dari perhitungan diatas, reaksi pertama (1) didapat nilai K363>>1, maka reaksi pembentukan Na2HPO4 bersifat irreversible.

2.3 Tinjauan Kinetika

Reaksi ini merupakan reaksi orde dua, sehingga konstanta kinetika rekasi dapat ditinjau melalui persamaan (Levenspiel,1975):

6

-rA = k.CA.CB …………..(3)

-rA = k (CA0-CA0XA) (CB0-CA0XA) …………..(4)

M = CB0/CA0 …………..(5)

-rA = k CA02 (1 - XA) (M - XA) ………….. (6) FaoXa

kCao −Xa θb−Xa

=

τ

v

……….…...(7)

k pada reaksi pertama pembentukan disodium fosfat

= , �_{� �}

k pada reaksi kedua pembentukan trisodium fosfat

= , 33 �_{� �}

2.4 Kondisi Operasi

Kondisi operasi dipilih pada temperatur 90oC karena pada temperatur ini diperoleh konversi pertama pembentukan disodium fosfat 99% dan konversi total trisodium fosfat 99,8%. Untuk menjaga kesempurnaan reaksi, maka sodium karbonat diberi sedikit berlebih dari perbandingan mol teoritis (H3PO4 : Na2CO3 = 1 : 1,1).

2.5 Deskripsi Proses

Proses pembuatan trisodium fosfat secara garis besar dibagi menjadi 5 tahap proses yaitu:

1. Persiapan bahan baku dimana bahan baku yang digunakan adalah sodium karbonat 30%, asam fosfat 50%, dan sodium hidroksida 50%. Asam fosfat disimpan dalam tangki penyimpanan asamfosfat (F-123) pada suhu 30oC dan tekanan 1 atm. Asam fosfat dipompa (L-124) menggunakan pompa jenis sentrifugal ke heat exchanger (E-125) untuk dipanaskan sampai suhu 90oC, kemudian dialirkan ke reaktor 1 (R-120).Bahan baku sodium karbonat dilarutkan pada tangki pelarutan(M-110). Konsentrasi larutan sodium karbonat yang keluar dari tangki pelarutan 30% berat Na2CO3.

2. Pembentukan disodium fosfat dimana larutan asam fosfat dialirkan ke dalam reaktor (R-120)direaksikan dengan sodium karbonat. Reaktor yang digunakan adalah Reaktor Alir Tangki Berpengaduk yang dilengkapi dengan pengaduk

7

dan jaket pendingin. Sebagai media pendingin digunakan air dengan suhu masuk 30oC. Kondisi operasi reaktor pada suhu 90oC dan tekanan 1 atm. Hasil reaksi berupa gas CO2 akan keluar melalui pipa pembuangan. Selanjutnya produk dari reaktor (R-120) diumpankan menuju reaktor (R-121). Untuk hasil yang optimum digunakan dua buah reaktor RATB. Selanjutnya dipisahkan dari impuritasnya dalam rotary drum filter (H-128). Kotoran berupa white mud akan dialirkan menuju Unit Pengolahan Limbah (UPL) untuk diproses lebih lanjut.

3. Pembentukan trisodium fosfat dimana larutan disodium fosfat keluar dari

rotary drum filter (H-128) selanjutnya dipompa dialirkan menuju reaktor

(R-130) untuk direaksikan dengan sodium hidroksida 50%.Produk dari reaktor (R-130) diumpankan menuju reaktor (R-131). Trisodium fosfat hasil reaksi yang masih bercampur dengan impuritas dipompa menuju rotary drum filter

(H-138) untuk memisahkan kotoran yang ada.

4. Pengkristalan trisodium fosfat, filtrat dari reaktor (R-131) dipompa menuju evaporator (V-140) untuk dipekatkan. Larutan jenuh keluar evaporator dengan suhu 102oC selanjutnya dipompa menuju kristalizer (K-150) dilakukan pada suhu45oC. Mother liquor dan kristal yang terbentuk dipisahkan melalui

centrifuge (H-152). Mother liquor yang terbentuk dipompa untuk direcycle ke

reaktor (R-120).

5. Pengeringan produk trisodium fosfat, kristal yang telah dipisahkan dari

centrifuge selanjutnya dikeringkan dalam rotary dryer (B-160) untuk

menguapkan airnya pada suhu dibawah 70oC. Sebagai media panas dalam

rotary dryer digunakan udara panas yang telah dipanaskan menggunakan heat

exchanger (E-162).Kristal trisodium fosfat yang telah kering diangkut ke

gudang penyimpanan.

Proses produksi trisodium fosfat dapat dilihat pada diagram alir proses pada Gambar 1 di bawah ini:

8 F-123 R-121 R-131 R-130 B-160 F-166 F-111 R-120 UPL UPL Utilitas Air proses

30 1 1 30 1 30 1 1 30 1 2 90 1 4 90 1 8 90 1 10 90 1 7 90 1 11 90 1 13 90 1 15 90 1 14 102,3 1 17 90 1 16 45 1 18 45 1 20 45 1 19 50 1 21 22 70 1 LI LI FC FC FC FC FC FC FC LC TC TC TC TC TC LI LI LI LC V-140 90 1 5 90 1 6 90 1 12 H-138 H-128 H-152 K-150 J-112 J-113 F-114 E-125 E-142 J-154 H-161 E-162 J-163 J-164 E-126 M-110 F-165 RC 30 1 3 LC LC FC LC LC FC L-124 L-115 L-133 L-116 L-127 L-132 L-137 L-141 L-151 L-155 S CD CD S CD S CD S CD S CW W CW W CW W CW W CW W CW W CW W F-134 1 30 1 90 1 9 LI FC L-135 S CD E-136 E-143

9 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil

Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan trisodium fosfat adalah sebagai berikut:

3.1.1 Evaporator

Kode : V-140

Fungsi : Menurunkan kadar air dalam larutan dengan cara menguapkan

Jenis : Single tube evaporator

Bahan : Stainlees Steel 316

Diameter : 0,9034 m

Tinggi : 7,524 m

3.1.2Kristalizer

Kode : K-150

Fungsi : Mengkristalkan Na3PO4 dan H2O menjadi Na3PO4.12H2O.

Tipe : Swenson walker cristalyzer

Bahan : Stainless Steel type 304

Diameter pengaduk : 0,6046 m

Kapasitas volum : 3,527 m3/jam

Panjang : 3,048 m

Tinggi : 0,6604 m

Power pengaduk : 0.25 hp

3.1.3 Reaktor-01

Kode : R-120

Fungsi :Mereaksikan H3PO4 dengan Na2CO3 membentuk disodium fosfat.

Tipe : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) Bahan Kontruksi : Stainless Stell SA 316

Diameter shell : 3,902 m Tinggi reaktor total : 5,441 m

10 Tebal shell : 1/4 in Tebal head : 0,3125 in Tinggi jaket : 3,902 m Tebal jaket : 1/4 in Pengaduk

Jenis : Six Blade Disk

Jumlah : 2 buah

Diameter : 1,3008 m Kecepatan : 56,228 rpm

Power : 37 hp

3.1.4 Reaktor-03

Kode : R-130

Fungsi :Mereaksikan disodium fosfat dengan NaOH Tipe : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) Bahan Kontruksi : Stainless Stell SA 316

Diameter shell : 3,399 m Tinggi reaktor total : 4,741 m Tebal shell : 1/4 in Tebal head : 1/3 in Tinggi jaket : 3,339 m Tebal jaket : 1 in Pengaduk

Jenis : Six Blade Disk

Jumlah : 2 buah Diameter : 1,1329 m Kecepatan : 65,227 rpm

Power : 24 hp

3.1.5Rotary Dryer

Kode : B-160

Fungsi : Mengeringkan padatan Na3PO4.12H2O sebanyak Tipe : Single shell direct heat rotary dryer

11

Bahan konstruksi : Stainless steels, SA 318

Kondisi operasi : Suhu umpan masuk : 45°C

Suhu umpan keluar : 62 °C

Tekanan : 1 atm

Diameter shell : 2,17 ft Panjang shell : 29,44 ft Volum Dryer : 108,837 ft2 Tebal shell : 3/16 in Putaran Rotary Dryer : 13,208 rpm

4. PEMBAHASAN

4.1 Unit Pendukung Proses (Utilitas)

Unit pendukung proses yang sering disebut unit utilitas merupakan bagian penting yang dapat menunjang berlangsungnya suatu proses dalam suatu pabrik. Unit pendukung proses (utilitas) meliputi penyediaan air pendingin 57.775,49 kg/jam, air untuk kebutuhan steam sebesar 3.054,3387 kg/jam yang di produksi dari boiler dengan bahan bakar solar sebesar 529,833 L/jam.

4.2 Manajemen Perusahaan

Perusahaan merupakan salah satu kegiatan ekonomi yang diorganisasikan dan dioperasikan untuk menyediakan barang dan jasa bagi konsumen agar memperoleh keuntungan. Pabrik trisodium fosfat akan didirikan dalam bentuk perusahaan Perseroan Terbatas (PT). Perseroan terbatas adalah badan usaha yang modalnya didapatkan dari penjualan saham.

4.3 Analisis Ekonomi

Pabrik direncanakan beroperasi selama 330 hari pertahun dengan jumlah karyawan 161 orang memiliki modal tetap sebesar Rp397.891.051.860per tahun dan modal kerja sebesar Rp 30.920.153.019 per tahun.Sebelum dipotong pajak keuntungan sebesar Rp 60.252.913.141 per tahun, setelah dipotong pajak keuntungan mencapai Rp 42.177.039.199 per tahun. Percent return on investment

(ROI) sebelum pajak sebesar 15,14% dan sesudah pajak sebesar 10,60%. Pay out time (POT) sebelum pajak sebesar 3,98 tahun dan setelah pajak 4,85 tahun.

12

Nilaibreak event point (BEP) sebesar 57,29%, shut down point (SDP) sebesar 24,86% dan internal rate of return (IRR) sebesar 19,67%.

Gambar 2. Analisis Ekonomi

5. PENUTUP

Pabrik trisodium fosfat dari bahan baku asam fosfat, sodium karbonat, dan sodium hidroksida digolongkan pabrik beresiko rendah karena bekerja pada suhu dan tekanan yang rendah.

1. Modal tetap sebesar Rp 3 . . . per tahun. 2. Modal kerja sebesar Rp 30.920.153.019 per tahun.

3. Setelah dipotong pajak keuntungan mencapai Rp 42.177.039.199 per tahun.

4. Percent return on investment (ROI) sebelum pajak sebesar 15,14% dan

sesudah pajak sebesar 10,60%

5. Pay out time (POT) sebelum pajak sebesar 3,98 dan setelah pajak 4,85 tahun.

6. Break event point (BEP) sebesar 57,29%

7. Shut down point (SDP) sebesar 24,86%

8. Internal rate of return (IRR) sebesar 19,67%

Berdasarkan pertimbangan bahwa ROI, POT, BEP, SDP dan IRR untuk pabrik beresiko tinggi perhitungannya memenuhi standar, sehingga pabrik trisodium fosfat ini layak untuk didirikan.

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

M

il

ion

Dollar

/ year

production/ year (%)

B

E

P

S

D

P

FA

SA

RA

VA

0,3 RA

13 DAFTAR PUSTAKA

Aries, R., dan Newton, R. 1955. Chemical Engineering Cost Estimation. New York: McGraw Hill Book Company

Badan Pusat Statistik. 2014. Statistic Indonesia. www.bps.go.id. Diakses pada tanggal 2 Februari 2017 pukul 16:00 WIB

Faith, W.L., Keyes, D.B., and Clark, R.L., 1957, Industrial Chemistry, John Wiley and Sons, London

Icis. 2007. Chemical Profile Sodium

Tripolyphosphatehttp://www.icis.com/resources/news/2007/10/08/906779

3/chemical-profile-sodium-tripolyphosphate/. Diakses pada tanggal 22

September 2015 pukul 10.00 WIB

Kirk, R. E., danOthmer, D. F. 1987.Encyclopedia of Chemical Technology (4th ed.). New York: The Interscience Encyclopedia Inc.

Lavenspiel, Octave. 1999. Chemical Reaction Engineering. 3rd Edition. USA: John Wiley and Sons, Inc.

Wagman, Donald D., et al. 1982. The NBS Tables of Chemical Thermodynamic

Properties.Volume 11. New York: America Chemical Society.

8 F-123 R-121 R-131 R-130 B-160 F-166 F-111 R-120 UPL UPL Utilitas Air proses

30 1 1 30 1 30 1 1 30 1 2 90 1 4 90 1 8 90 1 10 90 1 7 90 1 11 90 1 13 90 1 15 90 1 14 102,3 1 17 90 1 16 45 1 18 45 1 20 45 1 19 50 1 21 22 70 1 LI LI FC FC FC FC FC FC FC LC TC TC TC TC TC LI LI LI LC V-140 90 1 5 90 1 6 90 1 12 H-138 H-128 H-152 K-150 J-112 J-113 F-114 E-125 E-142 J-154 H-161 E-162 J-163 J-164 E-126 M-110 F-165 RC 30 1 3 LC LC FC LC LC FC L-124 L-115 L-133 L-116 L-127 L-132 L-137 L-141 L-151 L-155 S CD CD S CD S CD S CD S CW W CW W CW W CW W CW W CW W CW W F-134 1 30 1 90 1 9 LI FC L-135 S CD E-136 E-143

9 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil

Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan trisodium fosfat adalah sebagai berikut:

3.1.1 Evaporator

Kode : V-140

Fungsi : Menurunkan kadar air dalam larutan dengan cara menguapkan

Jenis : Single tube evaporator

Bahan : Stainlees Steel 316

Diameter : 0,9034 m

Tinggi : 7,524 m

3.1.2Kristalizer

Kode : K-150

Fungsi : Mengkristalkan Na3PO4 dan H2O menjadi Na3PO4.12H2O.

Tipe : Swenson walker cristalyzer

Bahan : Stainless Steel type 304 Diameter pengaduk : 0,6046 m

Kapasitas volum : 3,527 m3/jam

Panjang : 3,048 m

Tinggi : 0,6604 m

Power pengaduk : 0.25 hp 3.1.3 Reaktor-01

Kode : R-120

Fungsi :Mereaksikan H3PO4 dengan Na2CO3 membentuk disodium fosfat.

Tipe : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) Bahan Kontruksi : Stainless Stell SA 316

Diameter shell : 3,902 m Tinggi reaktor total : 5,441 m

10 Tebal shell : 1/4 in Tebal head : 0,3125 in Tinggi jaket : 3,902 m Tebal jaket : 1/4 in Pengaduk

Jenis : Six Blade Disk

Jumlah : 2 buah

Diameter : 1,3008 m Kecepatan : 56,228 rpm

Power : 37 hp

3.1.4 Reaktor-03

Kode : R-130

Fungsi :Mereaksikan disodium fosfat dengan NaOH Tipe : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) Bahan Kontruksi : Stainless Stell SA 316

Diameter shell : 3,399 m Tinggi reaktor total : 4,741 m Tebal shell : 1/4 in Tebal head : 1/3 in Tinggi jaket : 3,339 m Tebal jaket : 1 in Pengaduk

Jenis : Six Blade Disk

Jumlah : 2 buah Diameter : 1,1329 m Kecepatan : 65,227 rpm

Power : 24 hp

3.1.5Rotary Dryer

Kode : B-160

Fungsi : Mengeringkan padatan Na3PO4.12H2O sebanyak Tipe : Single shell direct heat rotary dryer

11

Bahan konstruksi : Stainless steels, SA 318

Kondisi operasi : Suhu umpan masuk : 45°C

Suhu umpan keluar : 62 °C

Tekanan : 1 atm

Diameter shell : 2,17 ft Panjang shell : 29,44 ft Volum Dryer : 108,837 ft2 Tebal shell : 3/16 in Putaran Rotary Dryer : 13,208 rpm

4. PEMBAHASAN

4.1 Unit Pendukung Proses (Utilitas)

Unit pendukung proses yang sering disebut unit utilitas merupakan bagian penting yang dapat menunjang berlangsungnya suatu proses dalam suatu pabrik. Unit pendukung proses (utilitas) meliputi penyediaan air pendingin 57.775,49 kg/jam, air untuk kebutuhan steam sebesar 3.054,3387 kg/jam yang di produksi dari boiler dengan bahan bakar solar sebesar 529,833 L/jam.

4.2 Manajemen Perusahaan

Perusahaan merupakan salah satu kegiatan ekonomi yang diorganisasikan dan dioperasikan untuk menyediakan barang dan jasa bagi konsumen agar memperoleh keuntungan. Pabrik trisodium fosfat akan didirikan dalam bentuk perusahaan Perseroan Terbatas (PT). Perseroan terbatas adalah badan usaha yang modalnya didapatkan dari penjualan saham.

4.3 Analisis Ekonomi

Pabrik direncanakan beroperasi selama 330 hari pertahun dengan jumlah karyawan 161 orang memiliki modal tetap sebesar Rp397.891.051.860per tahun dan modal kerja sebesar Rp 30.920.153.019 per tahun.Sebelum dipotong pajak keuntungan sebesar Rp 60.252.913.141 per tahun, setelah dipotong pajak keuntungan mencapai Rp 42.177.039.199 per tahun. Percent return on investment

(ROI) sebelum pajak sebesar 15,14% dan sesudah pajak sebesar 10,60%. Pay out time (POT) sebelum pajak sebesar 3,98 tahun dan setelah pajak 4,85 tahun.

12

Nilaibreak event point (BEP) sebesar 57,29%, shut down point (SDP) sebesar 24,86% dan internal rate of return (IRR) sebesar 19,67%.

Gambar 2. Analisis Ekonomi

5. PENUTUP

Pabrik trisodium fosfat dari bahan baku asam fosfat, sodium karbonat, dan sodium hidroksida digolongkan pabrik beresiko rendah karena bekerja pada suhu dan tekanan yang rendah.

1. Modal tetap sebesar Rp 3 . . . per tahun. 2. Modal kerja sebesar Rp 30.920.153.019 per tahun.

3. Setelah dipotong pajak keuntungan mencapai Rp 42.177.039.199 per tahun. 4. Percent return on investment (ROI) sebelum pajak sebesar 15,14% dan

sesudah pajak sebesar 10,60%

5. Pay out time (POT) sebelum pajak sebesar 3,98 dan setelah pajak 4,85 tahun. 6. Break event point (BEP) sebesar 57,29%

7. Shut down point (SDP) sebesar 24,86% 8. Internal rate of return (IRR) sebesar 19,67%

Berdasarkan pertimbangan bahwa ROI, POT, BEP, SDP dan IRR untuk pabrik beresiko tinggi perhitungannya memenuhi standar, sehingga pabrik trisodium fosfat ini layak untuk didirikan.

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

M

il

ion

Dollar

/ year

production/ year (%)

B

E

P

S

D

P

FA SA RA

VA

0,3 RA

13 DAFTAR PUSTAKA

Aries, R., dan Newton, R. 1955. Chemical Engineering Cost Estimation. New York: McGraw Hill Book Company

Badan Pusat Statistik. 2014. Statistic Indonesia. www.bps.go.id. Diakses pada tanggal 2 Februari 2017 pukul 16:00 WIB

Faith, W.L., Keyes, D.B., and Clark, R.L., 1957, Industrial Chemistry, John Wiley and Sons, London

Icis. 2007. Chemical Profile Sodium

Tripolyphosphatehttp://www.icis.com/resources/news/2007/10/08/906779

3/chemical-profile-sodium-tripolyphosphate/. Diakses pada tanggal 22

September 2015 pukul 10.00 WIB

Kirk, R. E., danOthmer, D. F. 1987.Encyclopedia of Chemical Technology (4th ed.). New York: The Interscience Encyclopedia Inc.

Lavenspiel, Octave. 1999. Chemical Reaction Engineering. 3rd Edition. USA: John Wiley and Sons, Inc.

Wagman, Donald D., et al. 1982. The NBS Tables of Chemical Thermodynamic Properties.Volume 11. New York: America Chemical Society.