PRARANCANGAN PABRIK ASETAT ANHIDRID DARI METIL ASETAT DAN KARBON MONOKSIDA KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN (Perancangan Heater (HE-101))
ABSTRAK
PRARANCANGAN PABRIK ASETAT ANHIDRID
DARI METIL ASETAT DAN KARBON MONOKSIDA
KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN
Oleh
MUHAMAD FATH WARGANEGARA
Pabrik Asetat Anhidrid berbahan baku metil asetat dan karbon monoksida,
akan didirikan di Bontang, Kalimantan Timur. Pabrik ini berdiri dengan
mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai,
tenaga kerja yang mudah didapatkan, dan kondisi lingkungan.
Pabrik direncanakan memproduksi asetat anhidrid sebanyak 20.000
ton/tahun, dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang
digunakan adalah metil asetat sebanyak 2.261,7838 kg/jam dan karbon monoksida
sebanyak 770,224 kg/jam.
Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik asetat anhidirid berupa : pengadaan
air, pengadaan steam, pengadaan listrik, dan kebutuhan bahan bakar.
Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur
organisasi line dan staff dengan jumlah karyawan sebanyak 129 orang.
Dari analisis ekonomi diperoleh :
Fixed Capital Investment
(FCI)
= Rp. 205.761.232.753
Working Capital Investment
(WCI)
= Rp. 36.310.805.780
Total Capital Investment
(TCI)
= Rp. 242.072.038.533
Break Even Point
(BEP)
= 38,78 %
Shut Down Point
(SDP)
= 23,01 %
Pay Out Time before taxes
(POT)b
= 1,79 years
Pay Out Time after taxes
(POT)a
= 2,15 years
Return on Investment before taxes
(ROI)b
= 38,90 %
Return on Investment after taxes
(ROI)a
= 31,12 %
Discounted cash flow
(DCF)
= 56,36 %
Mempertimbangkan paparan di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik
asetat anhidirid ini dikaji lebih lanjut karena merupakan pabrik yang
menguntungkan dan mempunyai masa depan yang baik.
ABSTRACT
MANUFACTURE OF ACETIC ANHYDRIDE
FROM METHYL ACETIC AND CARBON MONOXIDE
CAPACITY 20.000 TONS/YEAR
(Design Heater 101 (HE-101))
By
MUHAMAD FATH WARGANEGARA
Acetic Anhydride plant produced by reacting methyl acetic and carbon
monoxide was plan to be in industrial plant in the region of Bontang in East
Kalimantan Province. Plant was established by considering the availability of raw
materials, transportation facilities, readily available labor, and environmental
conditions.
Plant's production capacity is planned 20,000 tons/year, with operating
time of 24 hours/day and 330 working days in a year. The raw materials used are
much methyl acetic 2.261,7838 kg/hr and carbon monoxide as 770,224 kg/hr.
Provision of utility plant needs a treatment system and water supply, steam
supply systems, and power generation systems. Labor needed as many as 129
people with a business entity form Limited Liability Company (PT) which is
headed by a Director who is assisted by the Director of Production and Director of
Finance with line and staff organizational structure.
From the economic analysis is obtained :
Fixed Capital Investment
(FCI)
= Rp. 205.761.232.753
Working Capital Investment
(WCI)
= Rp. 36.310.805.780
Total Capital Investment
(TCI)
= Rp. 242.072.038.533
Break Even Point
(BEP)
= 38,78 %
Shut Down Point
(SDP)
= 23,01 %
Pay Out Time before taxes
(POT)b
= 1,79 years
Pay Out Time after taxes
(POT)a
= 2,15 years
Return on Investment before taxes (ROI)b
= 38,90 %
Return on Investment after taxes
(ROI)a
= 31,12 %
Discounted cash flow
(DCF)
= 56,36 %
Consider the summary above, it is proper establishment of acetic
anhydride plant to studied further because the plant is profitable and has good
prospects.
PRARANCAN
ANGAN PABRIK ASETAT ANH
ANHIDIRID
DARI METIL
IL ASETAT DAN KARBON MON
ONOKSIDA
KAP
APASITAS 20.000 TON/TAHUN
N
(P
(Perancangan Heater (HE-101)))
Oleh
MUHAM
UHAMAD FATH WARGANEGAR
ARA
0715041055
(Skripsi)
ai ssalah satu syarat untuk mencapai
Sebagai
ai ggelar
Sarjana Teknik
Pada
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung
Faku
ng
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2014
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bengkalis, Riau pada tanggal 30 Juli
1989, sebagai anak pertama dari tiga bersaudara, dari
pasangan Bapak Suhanuriyanto dan Ibu Baginda Suri.
Lulus dari Sekolah Dasar (SD) di SD Negeri Simpang 3 pada tahun 2001, Sekolah
Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SLTP 3 Cilegon pada tahun 2004, dan
Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA Negeri 1 Bojonegara pada tahun 2007.
Tahun 2007, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas
Teknik Universitas Lampung melalui jalur SPMB. Pada tahun 2013, penulis
melakukan Kerja Praktek di PT. Semen Baturaja, Kabupaten Ogan Komering Ulu.
Pada tahun 2013 melakukan penelitian dengan judul “Penentuan Waktu Optimum
Pada Sintesis Zeolit A Dari Abu Layang Batubara PT. PLN (Persero) Sektor
Tarahan Sumatera Bagian Selatan”.
Persembahan
Sebuah Hasil Jerih Payahku
Kupersembahkan dengan penuh bangga untuk
Allah SWT,
Atas Kehendak-Nya semua ini ada
Atas rahmat-Nya semua ini aku dapatkan
Mamah dan Papah tercinta atas segala
kasih sayang dan doanya
Kedua saudara saya M. Habibi dan M. Riski Saputra
tersayang atas semua dukungan dan perhatian kalian, saya
sangat bangga mempunyai saudara seperti kalian
Dan tak lupa kupersembahkan kepada Almamaterku tercinta
MOTTO
Anggap Setiap Masalah
Merupakan Tantangan Yang
Harus Diselesaikan Sebagai
Ujian Hidup Dari-Nya
SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan kekuatan sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
Skripsi dengan judul “Prarancangan Pabrik Asetat Anhidrid dari Metil
Asetat dan Karbon Monoksida Kapasitas 20.000 Ton/Tahun” adalah salah satu
syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Lampung.
Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari
beberapa pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Drs. Suharno, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Lampung.
2. Bapak Ir. Azhar, M.T, selaku ketua Jurusan Teknik Kimia, yang telah
memberikan banyak bantuan untuk kelancaran proses belajar di kampus.
3. Ibu Simparmin Br. Ginting, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing I, atas
kesabarannya, masukan, dan saran selama penyelesaian tugas akhir, serta
selaku dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.
4. Ibu Sri Ismiyati D., S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing II atas
kesabarannya, masukan, dan saran dalam pengerjaan tugas akhir, serta
selaku dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.
5. Ibu Dr. Elida Purba, S.T., M.Sc. dan Bapak Edwin Azwar, S.T., P.GD.,
M.T.A., Ph.D., selaku penguji yang telah memberikan saran dan kritik,
serta selaku dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.
6. Ibu Yuli Darni, S.T., M.T., Ibu Panca Nugrahini F., S.T., M.T., Ibu Lia
Lismeri, S.T., M.T., Bapak Muhammad Hanif, S.T., M.T., Bapak Donny
Lesmana, S.T., M.T., serta seluruh dosen di Jurusan Teknik Kimia
Universitas Lampung yang telah memberikan banyak ilmunya kepada
penulis. Terima kasih, bapak dan ibu telah menjadikan Teknik Kimia
indah di mata dan di hati saya.
7. Catur Aries Irawan terima kasih untuk perjuangan dan kerjasamanya.
Perjuangan kita yang sesungguhnya baru dimulai.
8. Indra Wibawa Dwi Sukma, Sulistiono Siregar, Mochammad Masykuri,
Diki Prayogo, Marga Saputra, Binur M., Agsyel M.P., Andika Wahyu,
Mutiara Dzikro, Erna Sinambela, Wenny dan kawan-kawan yang tidak
bisa saya sebutkan satu persatu, terimakasih untuk persahabatan dan
dukungannya.
Semoga kebaikan mereka terhadap penulis dapat terbalas dan semoga
skripsi ini berguna bagi yang membutuhkan.
Bandar Lampung, Oktober 2014
Penulis,
Muhamad Fath Warganegara
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .....................................................................................
B. Kegunaan Produk .................................................................................
C. Analisa Pasar ........................................................................................
D. Lokasi Pabrik........................................................................................
1
2
2
7
II. DESKRIPSI PROSES
A. Jenis-Jenis Proses .................................................................................
1. Proses Pembuatan Asetat Anhidrid dari Metil Asetat .....................
2. Proses Pembuatan Asetat Anhidrid dari Asetaldehid ......................
B. Tinjauan Ekonomi Dan Termodinamika..............................................
C. Pemilihan Proses ..................................................................................
D. Uraian Proses .......................................................................................
10
10
11
11
18
19
III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK
A. Spesifikasi Bahan Baku........................................................................
B. Spesifikasi Produk................................................................................
21
22
IV. NERACA MASSA DAN ENERGI
A. Neraca Massa .......................................................................................
B. Neraca Energi .......................................................................................
23
23
V. SPESIFIKASI PERALATAN
A. Peralatan Proses....................................................................................
26
VI. UTILITAS
A. Unit Pendukung Proses ........................................................................
1. Unit Penyediaan Air ........................................................................
2. Penyediaan Steam ............................................................................
3. Sistem Pembangkit Tenaga Listrik..................................................
4. Sistem Penyediaan Bahan Bakar .....................................................
5. Unit Penyediaan Udara Tekan.........................................................
B. Pengolahan Limbah ..............................................................................
34
34
51
51
52
52
53
C. Laboratorium ........................................................................................
D. Instrumentasi Dan Pengendalian Proses ...............................................
54
57
VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
A. Lokasi Pabrik .....................................................................................
B. Tata Letak Pabrik...............................................................................
C. Tata Letak Alat Proses .......................................................................
60
63
67
VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN
A. Bentuk Perusahaan.............................................................................
B. Struktur Organisasi Perusahaan .........................................................
C. Tugas Dan Wewenang .......................................................................
D. Status Karyawan Dan Sistem Penggajian ..........................................
E. Pembagian Jam Kerja Karyawan .......................................................
F. Penggolongan Jabatan Dan Jumlah Karyawan ..................................
G. Kesejahteraan Karyawan ...................................................................
IX.
INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI
A. Investasi .............................................................................................
B. Evaluasi Ekonomi ..............................................................................
C. Angsuran Pinjaman............................................................................
D. Discounted Cash Flow (DCF) ...........................................................
X.
69
72
75
84
84
87
90
93
96
98
98
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ........................................................................................
B. Saran ..................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
LAMPIRAN D PERHITUNGAN UTILITAS
LAMPIRAN E INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI
LAMPIRAN F PERANCANGAN HEATER 101 (HE-101)
100
100
DAFTAR TABEL
Tabel
Hal.
1.1. Harga Bahan Baku dan Produk ............................................................... ..3
1.2. Data Impor Asetat Anhidrid di Indonesia ............................................... ..3
1.3. Data Kebutuhan Asetat Anhidrid di Indonesia ....................................... ..5
2.1. Perbandingan Proses ............................................................................... 18
4.1. Neraca Massa pada Reaktor (RE-201).................................................... 23
4.2. Neraca Energi pada Heater 101 (HE-101).............................................. 24
4.3. Neraca Energi pada Mi Point 101 (MP-101) .......................................... 24
4.4. Neraca Energi pada Expander Valve 101 (EV-101) ............................... 24
4.5. Neraca Energi pada Heater 102 (HE-102).............................................. 24
4.6. Neraca Energi pada Reaktor 201 (RE-201) ............................................ 25
4.7. Neraca Energi pada Cooler 201 (CO-201).............................................. 25
4.8. Neraca Energi pada Expander Valve 201 (EV-201) ............................... 25
5.1. Spesifikasi Tangki Metil Asetat 101 (ST-101) ....................................... 26
5.2. Spesifikasi Tangki Metil Karbon Monoksida 102 (ST-102)................... 26
5.3. Spesifikasi Pompa 101 (PO-101) ............................................................ 27
5.4. Spesifikasi Pompa 102 (PO-102) ............................................................ 27
5.5. Spesifikasi Pompa 201 (PO-201) ............................................................ 27
5.6. Spesifikasi Heater 101 (HE-101)............................................................ 28
5.7. Spesifikasi Heater 102 (HE-102)............................................................ 29
5.8. Spesifikasi Reaktor 201 (RE-201) .......................................................... 30
5.9. Spesifikasi Cooler 201 (CO-201) ........................................................... 31
5.10. Spesifikasi Expander Valve 101 (EV-101) ............................................. 31
5.11. Spesifikasi Expander Valve 201 (EV-201) ............................................. 32
5.12. Spesifikasi Blower 101 (BW-101) .......................................................... 32
5.13. Spesifikasi Blower 201 (BW-201) .......................................................... 32
5.14. Spesifikasi Tangki Asetat Anhidrid 301 (ST-301) ................................. 33
6.1. Peralatan yang Membutuhkan Air Pendingin ......................................... 37
6.2. Peralatan Menggunakan Steam ............................................................... 41
6.3. Kebutuhan Air Pabrik ............................................................................. 42
6.4. Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian .................... 59
6.5. Pengendalian Variabel Utama Proses ..................................................... 59
8.1. Jadwal Kerja Regu .................................................................................. 86
8.2. Perincian Tingkat Pendidikan ................................................................. 87
8.3. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat ................................................ 88
9.1. Fixed Capital Investment ........................................................................ 94
9.2. Manufacturing Cost ................................................................................ 95
9.3. General Expenses.................................................................................... 96
9.4. Hasil Uji Kelayakan Ekonomi ................................................................ 99
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Hal.
1.1. Impor Asetat Anhidrid di Indonesia ..........................................................4
1.2. Kebutuhan Asetat Anhidrid di Indonesia ..................................................5
6.1. Cooling Tower..........................................................................................39
6.2. Diagram Cooling Water System ...............................................................40
6.3. Deaerator .................................................................................................42
6.4. Diagram Alir Pengolahan Air ..................................................................43
7.1. Peta Provinsi Kalimantan Timur..............................................................61
7.2. Tata Letak Pabrik Asetat Anhidrid ..........................................................67
7.3. Tata Letak Alat Proses .............................................................................68
8.1. Struktur Organisasi Perusahaan ...............................................................74
9.1. Grafik Analisis Ekonomi .........................................................................98
9.2. Kurva Cumulative Cash Flow Metode DCF............................................99
DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik, 2012, Statistic Indonesia, www.bps.go.id, Indonesia.
Brown.G.George., 1950, Unit Operation 6ed, Wiley and Sons, USA.
Brownell.L.E. and Young.E.H., 1959, Process Equipment Design 3ed, John Wiley
and Sons, New York.
Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1983, Chemical Engineering vol. 6, Pergamon
Press Inc, New York.
Fogler.A.H.Scott, 1999, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice
Hall International Inc, New Jersey.
Geankoplis.Christie.J., 1993, Transport Processes and unit Operation 3ed, Allyn
and Bacon Inc, New Jersey.
Himmeblau.David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical
Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.
Kern.D.Q., 1983, Process Heat Transfer, McGraw-Hill Book Company, New
York.
Kirk, R.E and Othmer, D.F., 2006, “Encyclopedia of Chemical Technologi”, 4nd
ed., vol. 17., John Wiley and Sons Inc., New York.
Levenspiel.O., 1972, Chemical Reaction Engineering 2nd edition, John Wiley and
Sons Inc, New York.
McCabe.W.L. and Smith.J.C., 1985, Operasi Teknik Kimia, Erlangga, Jakarta.
Megyesy.E.F., 1983, Pressure Vessel Handbook, Pressure Vessel Handbook
Publishing Inc, USA.
Perry.R.H. and Green.D., 1997, Perry’s Chemical Engineer Handbook 7ed,
McGraw-Hill Book Company, New York.
Peter.M.S. and Timmerhause.K.D., 1991, Plant Design an Economic for
Chemical Engineering 3ed, McGraww-Hill Book Company, New York.
Powell, S.T., 1954, “Water Conditioning for Industry”, Mc Graw Hill Book
Company, New York.
Smith.J.M. and Van Ness.H.C., 1975, Introduction to Chemical Engineering
Thermodynamics 3ed, McGraww-Hill Inc, New York.
Treyball.R.E., 1983, Mass Transfer Operation 3ed, McGraw-Hill Book Company,
New York.
Ulmann, 2007. “Ulmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry”. VCH
Verlagsgesell Scahft, Wanheim, Germany.
Ulrich.G.D., 1984, A Guide to Chemical Engineering Process Design and
Economics. John Wiley and Sons Inc, New York.
Wahyu, 2010, Proses Pengolahan Air, www.zeofilt.wordpress.com, Indonesia.
Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers,
Stoneham USA.
Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, Mc Graw Hill Book Co., New
York
US. Patent 0636599A1
US. Patent 3281462
http://alibaba.com/
www.matches.com, Accesed Juli 2014
www.icis.com., Accesed Mei 2014
http://wikipedia.com/
PRARANCANGAN PABRIK ASETAT ANHIDRID
DARI METIL ASETAT DAN KARBON MONOKSIDA
KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN
Oleh
MUHAMAD FATH WARGANEGARA
Pabrik Asetat Anhidrid berbahan baku metil asetat dan karbon monoksida,
akan didirikan di Bontang, Kalimantan Timur. Pabrik ini berdiri dengan
mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai,
tenaga kerja yang mudah didapatkan, dan kondisi lingkungan.
Pabrik direncanakan memproduksi asetat anhidrid sebanyak 20.000
ton/tahun, dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang
digunakan adalah metil asetat sebanyak 2.261,7838 kg/jam dan karbon monoksida
sebanyak 770,224 kg/jam.
Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik asetat anhidirid berupa : pengadaan
air, pengadaan steam, pengadaan listrik, dan kebutuhan bahan bakar.
Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur
organisasi line dan staff dengan jumlah karyawan sebanyak 129 orang.
Dari analisis ekonomi diperoleh :
Fixed Capital Investment
(FCI)
= Rp. 205.761.232.753
Working Capital Investment
(WCI)
= Rp. 36.310.805.780
Total Capital Investment
(TCI)
= Rp. 242.072.038.533
Break Even Point
(BEP)
= 38,78 %
Shut Down Point
(SDP)
= 23,01 %
Pay Out Time before taxes
(POT)b
= 1,79 years
Pay Out Time after taxes
(POT)a
= 2,15 years
Return on Investment before taxes
(ROI)b
= 38,90 %
Return on Investment after taxes
(ROI)a
= 31,12 %
Discounted cash flow
(DCF)
= 56,36 %
Mempertimbangkan paparan di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik
asetat anhidirid ini dikaji lebih lanjut karena merupakan pabrik yang
menguntungkan dan mempunyai masa depan yang baik.
ABSTRACT
MANUFACTURE OF ACETIC ANHYDRIDE
FROM METHYL ACETIC AND CARBON MONOXIDE
CAPACITY 20.000 TONS/YEAR
(Design Heater 101 (HE-101))
By
MUHAMAD FATH WARGANEGARA
Acetic Anhydride plant produced by reacting methyl acetic and carbon
monoxide was plan to be in industrial plant in the region of Bontang in East
Kalimantan Province. Plant was established by considering the availability of raw
materials, transportation facilities, readily available labor, and environmental
conditions.
Plant's production capacity is planned 20,000 tons/year, with operating
time of 24 hours/day and 330 working days in a year. The raw materials used are
much methyl acetic 2.261,7838 kg/hr and carbon monoxide as 770,224 kg/hr.
Provision of utility plant needs a treatment system and water supply, steam
supply systems, and power generation systems. Labor needed as many as 129
people with a business entity form Limited Liability Company (PT) which is
headed by a Director who is assisted by the Director of Production and Director of
Finance with line and staff organizational structure.
From the economic analysis is obtained :
Fixed Capital Investment
(FCI)
= Rp. 205.761.232.753
Working Capital Investment
(WCI)
= Rp. 36.310.805.780
Total Capital Investment
(TCI)
= Rp. 242.072.038.533
Break Even Point
(BEP)
= 38,78 %
Shut Down Point
(SDP)
= 23,01 %
Pay Out Time before taxes
(POT)b
= 1,79 years
Pay Out Time after taxes
(POT)a
= 2,15 years
Return on Investment before taxes (ROI)b
= 38,90 %
Return on Investment after taxes
(ROI)a
= 31,12 %
Discounted cash flow
(DCF)
= 56,36 %
Consider the summary above, it is proper establishment of acetic
anhydride plant to studied further because the plant is profitable and has good
prospects.
PRARANCAN
ANGAN PABRIK ASETAT ANH
ANHIDIRID
DARI METIL
IL ASETAT DAN KARBON MON
ONOKSIDA
KAP
APASITAS 20.000 TON/TAHUN
N
(P
(Perancangan Heater (HE-101)))
Oleh
MUHAM
UHAMAD FATH WARGANEGAR
ARA
0715041055
(Skripsi)
ai ssalah satu syarat untuk mencapai
Sebagai
ai ggelar
Sarjana Teknik
Pada
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung
Faku
ng
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2014
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bengkalis, Riau pada tanggal 30 Juli
1989, sebagai anak pertama dari tiga bersaudara, dari
pasangan Bapak Suhanuriyanto dan Ibu Baginda Suri.
Lulus dari Sekolah Dasar (SD) di SD Negeri Simpang 3 pada tahun 2001, Sekolah
Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SLTP 3 Cilegon pada tahun 2004, dan
Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA Negeri 1 Bojonegara pada tahun 2007.
Tahun 2007, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas
Teknik Universitas Lampung melalui jalur SPMB. Pada tahun 2013, penulis
melakukan Kerja Praktek di PT. Semen Baturaja, Kabupaten Ogan Komering Ulu.
Pada tahun 2013 melakukan penelitian dengan judul “Penentuan Waktu Optimum
Pada Sintesis Zeolit A Dari Abu Layang Batubara PT. PLN (Persero) Sektor
Tarahan Sumatera Bagian Selatan”.
Persembahan
Sebuah Hasil Jerih Payahku
Kupersembahkan dengan penuh bangga untuk
Allah SWT,
Atas Kehendak-Nya semua ini ada
Atas rahmat-Nya semua ini aku dapatkan
Mamah dan Papah tercinta atas segala
kasih sayang dan doanya
Kedua saudara saya M. Habibi dan M. Riski Saputra
tersayang atas semua dukungan dan perhatian kalian, saya
sangat bangga mempunyai saudara seperti kalian
Dan tak lupa kupersembahkan kepada Almamaterku tercinta
MOTTO
Anggap Setiap Masalah
Merupakan Tantangan Yang
Harus Diselesaikan Sebagai
Ujian Hidup Dari-Nya
SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan kekuatan sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
Skripsi dengan judul “Prarancangan Pabrik Asetat Anhidrid dari Metil
Asetat dan Karbon Monoksida Kapasitas 20.000 Ton/Tahun” adalah salah satu
syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Lampung.
Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari
beberapa pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Drs. Suharno, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Lampung.
2. Bapak Ir. Azhar, M.T, selaku ketua Jurusan Teknik Kimia, yang telah
memberikan banyak bantuan untuk kelancaran proses belajar di kampus.
3. Ibu Simparmin Br. Ginting, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing I, atas
kesabarannya, masukan, dan saran selama penyelesaian tugas akhir, serta
selaku dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.
4. Ibu Sri Ismiyati D., S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing II atas
kesabarannya, masukan, dan saran dalam pengerjaan tugas akhir, serta
selaku dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.
5. Ibu Dr. Elida Purba, S.T., M.Sc. dan Bapak Edwin Azwar, S.T., P.GD.,
M.T.A., Ph.D., selaku penguji yang telah memberikan saran dan kritik,
serta selaku dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.
6. Ibu Yuli Darni, S.T., M.T., Ibu Panca Nugrahini F., S.T., M.T., Ibu Lia
Lismeri, S.T., M.T., Bapak Muhammad Hanif, S.T., M.T., Bapak Donny
Lesmana, S.T., M.T., serta seluruh dosen di Jurusan Teknik Kimia
Universitas Lampung yang telah memberikan banyak ilmunya kepada
penulis. Terima kasih, bapak dan ibu telah menjadikan Teknik Kimia
indah di mata dan di hati saya.
7. Catur Aries Irawan terima kasih untuk perjuangan dan kerjasamanya.
Perjuangan kita yang sesungguhnya baru dimulai.
8. Indra Wibawa Dwi Sukma, Sulistiono Siregar, Mochammad Masykuri,
Diki Prayogo, Marga Saputra, Binur M., Agsyel M.P., Andika Wahyu,
Mutiara Dzikro, Erna Sinambela, Wenny dan kawan-kawan yang tidak
bisa saya sebutkan satu persatu, terimakasih untuk persahabatan dan
dukungannya.
Semoga kebaikan mereka terhadap penulis dapat terbalas dan semoga
skripsi ini berguna bagi yang membutuhkan.
Bandar Lampung, Oktober 2014
Penulis,
Muhamad Fath Warganegara
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .....................................................................................
B. Kegunaan Produk .................................................................................
C. Analisa Pasar ........................................................................................
D. Lokasi Pabrik........................................................................................
1
2
2
7
II. DESKRIPSI PROSES
A. Jenis-Jenis Proses .................................................................................
1. Proses Pembuatan Asetat Anhidrid dari Metil Asetat .....................
2. Proses Pembuatan Asetat Anhidrid dari Asetaldehid ......................
B. Tinjauan Ekonomi Dan Termodinamika..............................................
C. Pemilihan Proses ..................................................................................
D. Uraian Proses .......................................................................................
10
10
11
11
18
19
III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK
A. Spesifikasi Bahan Baku........................................................................
B. Spesifikasi Produk................................................................................
21
22
IV. NERACA MASSA DAN ENERGI
A. Neraca Massa .......................................................................................
B. Neraca Energi .......................................................................................
23
23
V. SPESIFIKASI PERALATAN
A. Peralatan Proses....................................................................................
26
VI. UTILITAS
A. Unit Pendukung Proses ........................................................................
1. Unit Penyediaan Air ........................................................................
2. Penyediaan Steam ............................................................................
3. Sistem Pembangkit Tenaga Listrik..................................................
4. Sistem Penyediaan Bahan Bakar .....................................................
5. Unit Penyediaan Udara Tekan.........................................................
B. Pengolahan Limbah ..............................................................................
34
34
51
51
52
52
53
C. Laboratorium ........................................................................................
D. Instrumentasi Dan Pengendalian Proses ...............................................
54
57
VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
A. Lokasi Pabrik .....................................................................................
B. Tata Letak Pabrik...............................................................................
C. Tata Letak Alat Proses .......................................................................
60
63
67
VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN
A. Bentuk Perusahaan.............................................................................
B. Struktur Organisasi Perusahaan .........................................................
C. Tugas Dan Wewenang .......................................................................
D. Status Karyawan Dan Sistem Penggajian ..........................................
E. Pembagian Jam Kerja Karyawan .......................................................
F. Penggolongan Jabatan Dan Jumlah Karyawan ..................................
G. Kesejahteraan Karyawan ...................................................................
IX.
INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI
A. Investasi .............................................................................................
B. Evaluasi Ekonomi ..............................................................................
C. Angsuran Pinjaman............................................................................
D. Discounted Cash Flow (DCF) ...........................................................
X.
69
72
75
84
84
87
90
93
96
98
98
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ........................................................................................
B. Saran ..................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
LAMPIRAN D PERHITUNGAN UTILITAS
LAMPIRAN E INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI
LAMPIRAN F PERANCANGAN HEATER 101 (HE-101)
100
100
DAFTAR TABEL
Tabel
Hal.
1.1. Harga Bahan Baku dan Produk ............................................................... ..3
1.2. Data Impor Asetat Anhidrid di Indonesia ............................................... ..3
1.3. Data Kebutuhan Asetat Anhidrid di Indonesia ....................................... ..5
2.1. Perbandingan Proses ............................................................................... 18
4.1. Neraca Massa pada Reaktor (RE-201).................................................... 23
4.2. Neraca Energi pada Heater 101 (HE-101).............................................. 24
4.3. Neraca Energi pada Mi Point 101 (MP-101) .......................................... 24
4.4. Neraca Energi pada Expander Valve 101 (EV-101) ............................... 24
4.5. Neraca Energi pada Heater 102 (HE-102).............................................. 24
4.6. Neraca Energi pada Reaktor 201 (RE-201) ............................................ 25
4.7. Neraca Energi pada Cooler 201 (CO-201).............................................. 25
4.8. Neraca Energi pada Expander Valve 201 (EV-201) ............................... 25
5.1. Spesifikasi Tangki Metil Asetat 101 (ST-101) ....................................... 26
5.2. Spesifikasi Tangki Metil Karbon Monoksida 102 (ST-102)................... 26
5.3. Spesifikasi Pompa 101 (PO-101) ............................................................ 27
5.4. Spesifikasi Pompa 102 (PO-102) ............................................................ 27
5.5. Spesifikasi Pompa 201 (PO-201) ............................................................ 27
5.6. Spesifikasi Heater 101 (HE-101)............................................................ 28
5.7. Spesifikasi Heater 102 (HE-102)............................................................ 29
5.8. Spesifikasi Reaktor 201 (RE-201) .......................................................... 30
5.9. Spesifikasi Cooler 201 (CO-201) ........................................................... 31
5.10. Spesifikasi Expander Valve 101 (EV-101) ............................................. 31
5.11. Spesifikasi Expander Valve 201 (EV-201) ............................................. 32
5.12. Spesifikasi Blower 101 (BW-101) .......................................................... 32
5.13. Spesifikasi Blower 201 (BW-201) .......................................................... 32
5.14. Spesifikasi Tangki Asetat Anhidrid 301 (ST-301) ................................. 33
6.1. Peralatan yang Membutuhkan Air Pendingin ......................................... 37
6.2. Peralatan Menggunakan Steam ............................................................... 41
6.3. Kebutuhan Air Pabrik ............................................................................. 42
6.4. Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian .................... 59
6.5. Pengendalian Variabel Utama Proses ..................................................... 59
8.1. Jadwal Kerja Regu .................................................................................. 86
8.2. Perincian Tingkat Pendidikan ................................................................. 87
8.3. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat ................................................ 88
9.1. Fixed Capital Investment ........................................................................ 94
9.2. Manufacturing Cost ................................................................................ 95
9.3. General Expenses.................................................................................... 96
9.4. Hasil Uji Kelayakan Ekonomi ................................................................ 99
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Hal.
1.1. Impor Asetat Anhidrid di Indonesia ..........................................................4
1.2. Kebutuhan Asetat Anhidrid di Indonesia ..................................................5
6.1. Cooling Tower..........................................................................................39
6.2. Diagram Cooling Water System ...............................................................40
6.3. Deaerator .................................................................................................42
6.4. Diagram Alir Pengolahan Air ..................................................................43
7.1. Peta Provinsi Kalimantan Timur..............................................................61
7.2. Tata Letak Pabrik Asetat Anhidrid ..........................................................67
7.3. Tata Letak Alat Proses .............................................................................68
8.1. Struktur Organisasi Perusahaan ...............................................................74
9.1. Grafik Analisis Ekonomi .........................................................................98
9.2. Kurva Cumulative Cash Flow Metode DCF............................................99
DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik, 2012, Statistic Indonesia, www.bps.go.id, Indonesia.
Brown.G.George., 1950, Unit Operation 6ed, Wiley and Sons, USA.
Brownell.L.E. and Young.E.H., 1959, Process Equipment Design 3ed, John Wiley
and Sons, New York.
Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1983, Chemical Engineering vol. 6, Pergamon
Press Inc, New York.
Fogler.A.H.Scott, 1999, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice
Hall International Inc, New Jersey.
Geankoplis.Christie.J., 1993, Transport Processes and unit Operation 3ed, Allyn
and Bacon Inc, New Jersey.
Himmeblau.David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical
Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.
Kern.D.Q., 1983, Process Heat Transfer, McGraw-Hill Book Company, New
York.
Kirk, R.E and Othmer, D.F., 2006, “Encyclopedia of Chemical Technologi”, 4nd
ed., vol. 17., John Wiley and Sons Inc., New York.
Levenspiel.O., 1972, Chemical Reaction Engineering 2nd edition, John Wiley and
Sons Inc, New York.
McCabe.W.L. and Smith.J.C., 1985, Operasi Teknik Kimia, Erlangga, Jakarta.
Megyesy.E.F., 1983, Pressure Vessel Handbook, Pressure Vessel Handbook
Publishing Inc, USA.
Perry.R.H. and Green.D., 1997, Perry’s Chemical Engineer Handbook 7ed,
McGraw-Hill Book Company, New York.
Peter.M.S. and Timmerhause.K.D., 1991, Plant Design an Economic for
Chemical Engineering 3ed, McGraww-Hill Book Company, New York.
Powell, S.T., 1954, “Water Conditioning for Industry”, Mc Graw Hill Book
Company, New York.
Smith.J.M. and Van Ness.H.C., 1975, Introduction to Chemical Engineering
Thermodynamics 3ed, McGraww-Hill Inc, New York.
Treyball.R.E., 1983, Mass Transfer Operation 3ed, McGraw-Hill Book Company,
New York.
Ulmann, 2007. “Ulmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry”. VCH
Verlagsgesell Scahft, Wanheim, Germany.
Ulrich.G.D., 1984, A Guide to Chemical Engineering Process Design and
Economics. John Wiley and Sons Inc, New York.
Wahyu, 2010, Proses Pengolahan Air, www.zeofilt.wordpress.com, Indonesia.
Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers,
Stoneham USA.
Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, Mc Graw Hill Book Co., New
York
US. Patent 0636599A1
US. Patent 3281462
http://alibaba.com/
www.matches.com, Accesed Juli 2014
www.icis.com., Accesed Mei 2014
http://wikipedia.com/