Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat dari Benzil Sianida dan Asam Sulfat dengan Kapasitas Produksi 2.000 ton/tahun
PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN ASAM FENIL ASETAT DARI BENZIL SIANIDA DAN ASAM SULFAT
DENGAN KAPASITAS 2.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia OLEH :
MARTHA ANGELINA TARIGAN NIM : 080405028
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmatσya tugas akhir dengan judul “Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat dari Benzil Sianida dan Asam Sulfat dengan Kapasitas Produksi 2.000 ton/tahun” dapat terselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi tugas-tugas dan merupakan salah satu syarat untuk mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Rasa sayang dan terima kasih penulis ucapkan kepada keluarga besar penulis, ibu tercinta Jumpa Malem Pinem, ayah yang selalu dirindukan Rasmi Tarigan (†), kakak tersayang Lidya Camelia Kesumajaya Tarigan, abang terbaik Pribumi Bukit, adik terganteng Andreas Putra Suranta Tarigan, kakak sangat luar biasa yang pernah kumiliki Maria Sri Agustina Tarigan (†), dan malaikat kecilku Ezkiel Pratama Bukit.
Rasa terima kasih penulis juga kepada dosen pembimbing penulis, Bapak Ir. Bambang Trisakti, M.T. dan Ibu Ir. Netti Herlina, M.T. yang senantiasa membimbing penulis dalam mengerjakan tugas akhir ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr.Eng Ir. Irvan, M.Si. selaku ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara. 2. Ibu Dr. Ir. Fatimah, M.T. selaku sekretaris Departemen Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara dan dosen pembimbing kerja praktek. 3. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T. selaku koordinator tugas akhir Departemen
Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Dr.Eng. Rondang Tambun, S.T., M.T. selaku dosen penguji I, dan Ibu
Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, M.T. selaku dosen penguji II, atas arahan dan bimbingan yang sangat baik untuk perbaikan Tugas Akhir ini. 5. Ibu Farida Hanum, S.T., M.T. dan Ibu Ir. Nurhasmawati Pohan, M.T. selaku dosen pembimbing penelitian. 6. Bapak dan Ibu dosen Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
7. Pak Sutiono, Pak Darsono, Kak Sri, Bu Deli, Bang Erick, pak Syamsul, kak Santi, dan semua pegawai Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
8. Tagora Bangkit Pahala Simanjuntak, S.T. atas kerjasamanya yang sangat baik dalam penulisan tugas akhir ini.
9. Sahabat-sahabat terbaik di Teknik Kimia, Rinaldry, Loisa, Erika, Irza, Hendry, Edward, Eric, Rakhmat Akbar, Rahmad Taufik, Michael Melvha, Satriyani, Kartini, Bella, Melisa, Lilies, Frendis, Eka, Nanta, Rudi, Kris, dan semua temanteman stambuk 2008 atas bantuan dan semangat kepada penulis.
10. Kak Cory, kak Putri Dei, bang Rossi, bang Septin, bang Henry (TS) (†) dan semua abang-kakak kandung angkatan 2005 atas motivasinya, semua junior 2009, 2010, dan 2011, Efraim, Rio, Nehemia, dan semua teman-teman KMK.
11. Teman-teman asisten Laboratorium Kimia Fisika Fachry, Basril, kak Wita, Luri, Revi, Retno, Chamsa, Juli, Cuaca, Rio dan Laboratorium Penelitian bang Bath.
12. Semua guru TK Fajar, SD St. Antonius, SMP Putri Cahaya, SMA St. Thomas 1. 13. Yernita, Yuri, Meita, Silvia, Gembira, Ester, bang Teo, dan teman-teman SMA
Santo Thomas 1. Caroline (†), Dina, Kristanti, Mean, Uli, Anggi, Anes, Gerry, Christy, Neddi, Oktis, Dedi, bang Julianto, dan teman-teman SMP Putri Cahaya. 14. Guru-guru dan anak-anak KAKR serta PERMATA GBKP Pasar IV Selayang II. 15. Keluarga besar Tarigan dan Pinem, Mama-Mami Tengah, Mama-Mami Uda, bi Tua, bi Tengah, bi Uda, dan semua yang sudah mendoakan penulis.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan masukkan yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Desember 2012 Penulis,
Martha Angelina Tarigan NIM. 080405028
Universitas Sumatera Utara
INTI SARI
Pabrik Asam Fenil Asetat ini direncanakan akan berproduksi dengan
kapasitas 2.000 ton/tahun (238,0952 kg/jam) dan beropersi selama 350 hari dalam
setahun. Pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap
produk impor dan ditargetkan dapat mengekspor Asam Fenil Asetat.
Lokasi pabrik yang direncanakan adalah Kawasan Gresik dekat Sungai
Brantas dan Selat Madura, Jawa Timur dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 11.323 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 100
orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan
bentuk organisasinya adalah organisasi garis dan staf.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik Asam Fenil Asetat adalah :
- Modal Investasi
= Rp 233.554.214.147,00
- Biaya Produksi Per Tahun
= Rp 365.582.945.190,00
- Hasil Jual Produk Per Tahun
= Rp 461.978.980.560,00
- Laba Bersih Per Tahun
= Rp 67.157.338.636,00
- Profit Margin (PM)
= 20,7616 %
- Break Even Point (BEP)
= 43,1661 %
- Return Of Investment (ROI)
= 28,7545 %
- Pay Out Time (POT)
= 3,4777 tahun
- Return Of Network (RON)
= 47,9242 %
- Internal Rate Of Return (IRR) = 30,53
Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa pabrik
pembuatan Asam Fenil Asetat ini layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman KATA PENGANTAR .................................................................................................. i INTISARI .................................................................................................................. iii DAFTAR ISI............................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xii DAFTAR TABEL..................................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................I-1
1.1 Latar Belakang ...................................................................................I-1 1.2 Perumusan Masalah ...........................................................................I-2 1.3 Tujuan Pra Rancangan .......................................................................I-3 1.4 Manfaat Pra Rancangan .....................................................................I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ II-1 2.1 Asam Fenil Asetat............................................................................ II-1 2.2 Sifat-sifat Bahan Baku dan Produk.................................................. II-2
2.2.1 Sifat-sifat Bahan Baku ............................................................ II-2 2.2.2 Sifat-sifat Produk .................................................................... II-3 2.3 Proses-proses dalam Pembuatan Asam Fenil Asetat ....................... II-4 2.3.1 Pembuatan Asam Fenil Asetat dari Benzil Klorida dengan
Magnesium.............................................................................. II-4 2.3.2 Pembuatan Asam Fenil Asetat dari Benzil Sianida dan Asam
Sulfat ....................................................................................... II-5 2.4 Deskripsi Proses............................................................................... II-5 BAB III NERACA MASSA ............................................................................... III-1 3.1 Mixer (M-01) .................................................................................. III-1 3.2 Reaktor (R-01) ................................................................................ III-1 3.3 Washing (W-01).............................................................................. III-2 3.4 Filter Press (F-01) ........................................................................... III-2 3.5 Dekanter (DC-01) ........................................................................... III-2 3.6 Menara Destilasi (MD-01) .............................................................. III-3 3.7 Kondensor (CD-01)......................................................................... III-3
Universitas Sumatera Utara
3.8 Reboiler (RB-01)............................................................................. III-3 3.9 Prilling Tower (PT-01).................................................................... III-3 3.10 Ball Mill (BM-01)......................................................................... III-4 3.11 Screening (SC-01)......................................................................... III-4 BAB IV NERACA ENERGI............................................................................... IV-1 4.1 Heater (HE-01) ...............................................................................IV-1 4.2 Mixer (M-01) .................................................................................. IV-1 4.3 Reaktor (R-01) ................................................................................IV-1 4.4 Heater (HE-02) ............................................................................... IV-2 4.5 Washing (W-01)..............................................................................IV-2 4.6 Cooler (HE-03) ...............................................................................IV-2 4.7 Heater (HE-04) ...............................................................................IV-2 4.8 Kondensor (CD-01).........................................................................IV-3 4.9 Reboiler (RB-01)............................................................................. IV-3 4.10 Cooler (HE-05) .............................................................................IV-3 4.11 Cooler (HE-06) .............................................................................IV-3 4.12 Prilling Tower (PT-01)..................................................................IV-3 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN................................................................ V-1 5.1 Tangki Penyimpanan Benzil Sianida (TK-01)................................. V-1 5.2 Pompa (P-01) ................................................................................... V-1 5.3 Heater Benzil Sianida (HE-01)........................................................ V-2 5.4 Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (TK-02) .................................... V-2 5.5 Pompa (P-02) ................................................................................... V-2 5.6 Mixer (M-01) ................................................................................... V-3 5.7 Pompa (P-03) ................................................................................... V-3 5.8 Pompa (P-04) ................................................................................... V-4 5.9 Reaktor (R-01) ................................................................................. V-4 5.10 Pompa (P-05) ................................................................................. V-5 5.11 Heater (HE-02) .............................................................................. V-5 5.12 Pompa (P-06) ................................................................................. V-5 5.13 Washing (W-01)............................................................................. V-6 5.14 Pompa (P-07) ................................................................................. V-6
Universitas Sumatera Utara
5.15 Filter Press dan Plate Frame (F-01) ............................................... V-7 5.16 Pompa (P-08) ................................................................................. V-7 5.17 Pompa (P-09) ................................................................................. V-8 5.18 Cooler (HE-03) .............................................................................. V-8 5.19 Gudang Penyimpanan Ammonium Bisulfat (G-01) ...................... V-8 5.20 Dekanter (D-01) ............................................................................. V-9 5.21 Pompa (P-10) ................................................................................. V-9 5.22 Preheater Umpan Destilasi (HE-04)............................................ V-10 5.23 Pompa (P-11) ............................................................................... V-10 5.24 Pompa (P-12) ............................................................................... V-11 5.25 Menara Destilasi (MD-01) ........................................................... V-11 5.26 Kondensor (CD-01)...................................................................... V-12 5.27 Accumulator (TK-03) .................................................................. V-12 5.28 Pompa (P-13) ............................................................................... V-12 5.29 Pompa (P-14) ............................................................................... V-13 5.30 Cooler (HE-05) ............................................................................ V-13 5.31 Pompa (P-15) ............................................................................... V-13 5.32 Pompa (P-16) ............................................................................... V-14 5.33 Reboiler (RB-01).......................................................................... V-14 5.34 Pompa (P-17) ............................................................................... V-15 5.35 Cooler (HE-06) ............................................................................ V-15 5.36 Blower (BL-01)............................................................................ V-15 5.37 Prilling Tower (PT-01)................................................................. V-16 5.38 Ball Mill (BM-01)........................................................................ V-16 5.39 Screening (SC-01)........................................................................ V-16 5.40 Bucket Elevator (BE-01).............................................................. V-17 5.41 Belt Conveyor (BC-01)................................................................ V-17 5.42 Gudang Penyimpanan Asam Fenil Asetat (G-02)........................ V-18 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ........................ VI-1 6.1 Instrumentasi................................................................................... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja .......................................................................... VI-8 6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat..... VI-9
Universitas Sumatera Utara
6.3.1 Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan ................... VI-9 6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri ................................................. VI-10 6.3.3 Keselamatan Kerja terhadap Listrik..................................... VI-13 6.3.4 Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan......................... VI-14 6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis ................................ VI-14 6.3.6 Sanksi Pelanggaran Keselamatan Kerja............................... VI-15 6.3.7 Pencegahan dan Pertolongan Pertama jika Terkena Bahan
Kimia.................................................................................... VI-16 6.4 Lembar Data Keselamatan Bahan................................................. VI-16
6.4.1 Asam Fenil Asetat (C6H5CH2COOH).................................. VI-16 6.4.2 Ammonium Bisulfat ((NH4)HSO4)...................................... VI-17 6.4.3 Benzil Sianida (C6H5CH2CN).............................................. VI-18 6.4.4 Asam Sulfat (H2SO4) ........................................................... VI-18 BAB VII UTILITAS............................................................................................VII-1 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) .................................................................VII-1 7.2 Kebutuhan Air................................................................................VII-2 7.2.1 Screening...............................................................................VII-6 7.2.2 Sedimentasi ...........................................................................VII-6 7.2.3 Klarifikasi .............................................................................VII-6 7.2.4 Filtrasi ...................................................................................VII-8 7.2.5 Demineralisasi.......................................................................VII-9 7.2.6 Deaerator.............................................................................VII-13 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia..............................................................VII-13 7.4 Kebutuhan Listrik ........................................................................VII-14 7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ..............................................................VII-15 7.5.1 Keperluan Bahan Bakar untuk Generator ...........................VII-15 7.5.2 Bahan Bakar untuk Ketel Uap ............................................VII-15 7.6 Unit Pengolahan Limbah .............................................................VII-16 7.7 Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah ...........................VII-17 7.8 Spesifikasi Peralatan Utilitas .......................................................VII-18 7.8.1 Screening (SC) ....................................................................VII-18 7.8.2 Pompa Screening (PU-01) ..................................................VII-18
Universitas Sumatera Utara
7.8.3 Bak Sedimentasi (BS) .........................................................VII-19 7.8.4 Pompa Sedimentasi (PU-02)...............................................VII-19 7.8.5 Tangki Pelarutan Alum [Al2(SO4)3] (TP-01)......................VII-19 7.8.6 Pompa Alum (PU-03) .........................................................VII-20 7.8.7 Tangki Pelarutan Soda Abu [Na2CO3] (TP-02) ..................VII-20 7.8.8 Pompa Soda Abu (PU-04)...................................................VII-21 7.8.9 Clarifier (CL)......................................................................VII-21 7.8.10 Sand Filter (SF) ................................................................VII-21 7.8.11 Pompa Filtrasi (PU-05) .....................................................VII-22 7.8.12 Tangki Utilitas 1 (TU-01) .................................................VII-22 7.8.13 Pompa ke Tangki Utilitas 2 (PU-06).................................VII-23 7.8.14 Pompa ke Cation Exchanger (PU-07) ..............................VII-23 7.8.15 Pompa ke Menara Pendingin Air (PU-08)........................VII-24 7.8.16 Pompa ke Sand Filter (PU-09) .........................................VII-24 7.8.17 Tangki Pelarutan H2SO4 (TP-03)......................................VII-25 7.8.18 Pompa H2SO4 (PU-10)......................................................VII-25 7.8.19 Cation Exchanger (CE).....................................................VII-25 7.8.20 Pompa ke Anion Exchanger (PU-11)................................VII-26 7.8.21 Tangki NaOH (TP-04) ......................................................VII-26 7.8.22 Pompa NaOH (PU-12) ......................................................VII-27 7.8.23 Anion Exchanger (AE)......................................................VII-27 7.8.24 Pompa Anion Exchanger (PU-13) ....................................VII-28 7.8.25 Tangki Pelarutan Kaporit [Ca(ClO)2] (TP-05)..................VII-28 7.8.26 Pompa Kaporit (PU-14) ....................................................VII-28 7.8.27 Tangki Utilitas 2 (TU-02) .................................................VII-29 7.8.28 Pompa Domestik (PU-15).................................................VII-29 7.8.29 Menara Pendingin Air (Water Cooling Tower) (CT) .......VII-30 7.8.30 Pompa Menara Pendingin Air (PU-16).............................VII-30 7.8.31 Deaerator (DE)..................................................................VII-31 7.8.32 Pompa Deaerator (PU-17).................................................VII-31 7.8.33 Ketel Uap (KU).................................................................VII-31 7.8.34 Tangki Bahan Bakar (TB-01) ...........................................VII-32
Universitas Sumatera Utara
7.9 Spesifikasi Peralatan Unit Pengolahan Limbah ...........................VII-32 7.9.1 Bak Penampung (POND)....................................................VII-32 7.9.2 Bak Pengendapan Awal (BPA)...........................................VII-32 7.9.3 Bak Netralisasi (BN)...........................................................VII-33 7.9.4 Kolam Aerasi (KA).............................................................VII-33 7.9.5 Tangki Sedimentasi (TS) ....................................................VII-34 7.9.6 Pompa Bak Penampung (PU-20) ........................................VII-34 7.9.7 Pompa Bak Pengendapan Awal (PU-21) ............................VII-34 7.9.8 Pompa Bak Netralisasi (PU-22)..........................................VII-35 7.9.9 Pompa Aerasi (PU-23) ........................................................VII-35 7.9.10 Pompa Sedimentasi (PU-24).............................................VII-36 7.9.11 Flash Drum (FD)...............................................................VII-36
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK .......................................... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ............................................................................... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik ......................................................................... VIII-6 8.3 Perincian Luas Tanah................................................................... VIII-7
BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN....................... IX-1 9.1 Pengertian Organisasi dan Manajemen........................................... IX-1 9.2 Bentuk Badan Usaha ....................................................................... IX-1 9.3 Bentuk Struktur Organisasi............................................................. IX-6 9.3.1 Bentuk Struktur Organisasi Garis .......................................... IX-6 9.3.2 Bentuk Struktur Organisasi Fungsionil.................................. IX-7 9.3.3 Bentuk Struktur Organisasi Garis dan Staf ............................ IX-7 9.3.4 Bentuk Struktur Organisasi Fungsionil dan Staf ................... IX-8 9.4 Uraian Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab ........................... IX-9 9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ............................... IX-9 9.4.2 Dewan Komisaris................................................................. IX-10 9.4.3 Direktur ................................................................................ IX-10 9.4.4 Staf Ahli ............................................................................... IX-10 9.4.5 Sekretaris.............................................................................. IX-10 9.4.6 Manager Teknik ................................................................... IX-11 9.4.7 Manager Produksi ................................................................ IX-11
Universitas Sumatera Utara
9.4.8 Manager Pemasaran ............................................................. IX-11 9.4.9 Manager Keuangan dan Administrasi.................................. IX-11 9.4.10 Manager Personalia............................................................ IX-11 9.4.11 Manager Riset dan Pengembangan .................................... IX-11 9.4.12 Kepala Bagian Teknik........................................................ IX-12 9.4.13 Kepala Bagian Produksi..................................................... IX-12 9.4.14 Kepala Bagian Pemasaran.................................................. IX-12 9.4.15 Kepala Bagian Keuangan dan Administrasi ...................... IX-12 9.4.16 Kepala Bagian Personalia .................................................. IX-13 9.4.17 Kepala Bagian Riset dan Pengembangan........................... IX-13 9.5 Tenaga Kerja dan Jam Kerja ......................................................... IX-13 9.5.1 Jumlah dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja .................... IX-13 9.5.2 Pengaturan Jam Kerja .......................................................... IX-14 9.6 Hak dan Kewajiban Karyawan ..................................................... IX-16 BAB X ANALISIS EKONOMI.......................................................................... X-1 10.1 Modal Investasi............................................................................... X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap (MIT) / Fixed Capital Investment
(FCI)..................................................................................... X-1 10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC) ................................. X-3 10.1.3 Biaya Produksi Tetap (BPT) / Total Cost (TC) ................... X-4 10.2 Total Penjualan (Total Sales)......................................................... X-5 10.3 Bonus Perusahaan .......................................................................... X-5 10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ........................................................... X-5 10.5 Analisa Aspek Ekonomi................................................................. X-6 10.5.1 Profit Margin (PM) ............................................................. X-6 10.5.2 Break Even Point (BEP) ...................................................... X-6 10.5.3 Return on Investment (ROI) ................................................ X-7 10.5.4 Pay Out Time (POT)............................................................ X-7 10.5.5 Return on Network (RON).................................................. X-8 10.5.6 Internal Rate of Return (IRR).............................................. X-8 BAB XI KESIMPULAN DAN SARAN............................................................. XI-1 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... xix
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA........................................LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI....................................... LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN....................... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS....LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ...................................... LE-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Molekul Asam Fenil Asetat ............................................... II-1 Gambar 2.2 Contoh Produk Asam Fenil Asetat (a. Penisilin G dan b. Parfum).. II-1 Gambar 2.3 Reaksi Pembentukan Asam Fenil Asetat dari Benzil Klorida ......... II-4 Gambar 2.4 Reaksi Pembentukan Asam Fenil Asetat dari Benzil Sianida ......... II-5 Gambar 6.1 Instrumentasi Tangki ...................................................................... VI-5 Gambar 6.2 Instrumentasi Pompa....................................................................... VI-5 Gambar 6.3 Instrumentasi Heater.......................................................................VI-5 Gambar 6.4 Instrumentasi Reaktor ..................................................................... VI-6 Gambar 6.5 Instrumentasi Washing.................................................................... VI-6 Gambar 6.6 Instrumentasi Menara Destilasi....................................................... VI-7 Gambar 6.7 Instrumentasi Filter Press................................................................ VI-7 Gambar 6.8 Instrumentasi Dekanter ................................................................... VI-8 Gambar 6.9 Instrumentasi Prilling Tower .......................................................... VI-8 Gambar 6.10 Alat Pelindung Diri ....................................................................... VI-13 Gambar 7.1 Skema Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge
(Lumpur Aktif).............................................................................. VI-17 Gambar 8.1 Denah Lokasi Pabrik.................................................................... VIII-4 Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat ....................... VIII-9 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan Asam
Fenil Asetat ................................................................................... IX-20 Gambar LD.1 Sketsa Sebagian Bar Screen (dilihat dari atas) ..............................LD-1 Gambar LD.2 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower
(CT) .............................................................................................. LD-61 Gambar LD.3 Kurva Hy terhadap 1/(Hy*– Hy) .................................................LD-62 Gambar LE.1 Grafik Break Even Point (BEP) Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat
dari Benzil Sianida dan Asam Sulfat ........................................... LE-30
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Tabel 1.2 Tabel 1.3 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 3.6 Tabel 3.7 Tabel 3.8 Tabel 3.9 Tabel 3.10 Tabel 3.11 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12 Tabel 6.1
Tabel 6.2
Kebutuhan Asam Fenil Asetat di Indonesia.......................................I-2 Ekspor dan Impor Asam Fenil Asetat ................................................I-5 Data Statistik Harga PE – Asia tahun 2005 .......................................I-5 Neraca Massa Mixer (M-01)........................................................... III-1 Neraca Massa Reaktor (R-01)......................................................... III-1 Neraca Massa Washing (W-01) ...................................................... III-2 Neraca Massa Filter Press (F-01).................................................... III-2 Neraca Massa Dekanter (DC-01).................................................... III-2 Neraca Massa Menara Destilasi (DT-01)........................................ III-3 Neraca Massa Kondensor (CD-01) ................................................. III-3 Neraca Massa Reboiler (RB-01) ..................................................... III-3 Neraca Massa Prilling Tower (PT-01))........................................... III-3 Neraca Massa Ball Mill (BM-01) ................................................... III-4 Neraca Massa Screening (SC-01) ................................................... III-4 Neraca Energi Heater (HE-01) ....................................................... IV-1 Neraca Energi Mixer (M-01) .......................................................... IV-1 Neraca Energi Reaktor (R-01) ........................................................ IV-1 Neraca Energi Heater (HE-02) ....................................................... IV-2 Neraca Energi Washing (W-01)...................................................... IV-2 Neraca Energi Cooler (HE-03) ....................................................... IV-2 Neraca Energi Heater (HE-04) ....................................................... IV-2 Neraca Energi Kondensor (CD-01)................................................. IV-3 Neraca Energi Reboiler (RB-01)..................................................... IV-3 Neraca Energi Cooler (HE-05) ....................................................... IV-3 Neraca Energi Cooler (HE-06))...................................................... IV-3 Neraca Energi Prilling Tower (PT-01) ........................................... IV-3 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat ..................................................................................... VI-4 Alat Pelindung Diri ....................................................................... VI-13
Universitas Sumatera Utara
Tabel 6.3 Pencegahan dan Pertolongan Pertama jika Terkena Bahan Kimia............................................................................................. VI-16
Tabel 7.1 Kebutuhan Uap sebagai Media Pemanas .......................................VII-1 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin ..............................................................VII-2 Tabel 7.3 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan....................................VII-4 Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Brantas, Gresik Jawa Timur ..........................VII-5 Tabel 7.5 Syarat Air Umpan Ketel Uap .......................................................VII-10 Tabel 7.6 Kebutuhan Listrik pada Unit Proses ............................................VII-14 Tabel 7.7 Kebutuhan Listrik pada Unit Utilitas ...........................................VII-14 Tabel 7.8 Perincian Kebutuhan Listrik ........................................................VII-14 Tabel 8.1 Perbandingan Pemilihan Lokasi Pabrik ....................................... VIII-5 Tabel 8.2 Luas Areal Parkir ......................................................................... VIII-7 Tabel 8.3 Luas Jalan..................................................................................... VIII-7 Tabel 8.4 Luas Perumahan Karyawan ......................................................... VIII-8 Tabel 8.5 Perincian Luas Areal Pabrik ........................................................ VIII-8 Tabel 9.1 Perbedaan Perseroan Terbatas, Perseroan Komanditer, dan Firma IX-1 Tabel 9.2 Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya ................. IX-14 Tabel 9.3 Pembagian Kerja Shift Tiap Regu................................................. IX-15 Tabel 9.4 Perincian Gaji Karyawan .............................................................. IX-17 Tabel LA.1 Berat Molekul Senyawa-Senyawa Kimia ......................................LA-1 Tabel LA.2 Neraca Massa Mixer (M-01)..........................................................LA-5 Tabel LA.3 Neraca Massa Reaktor (R-01)........................................................LA-8 Tabel LA.4 Neraca Massa Washing (W-01) ...................................................LA-11 Tabel LA.5 Komposisi Cairan di Alur 9 Tanpa Kristal ..................................LA-13 Tabel LA.6 Neraca Massa Filter (F-01) ..........................................................LA-14 Tabel LA.7 Kelarutan dalam Air.....................................................................LA-16 Tabel LA.8 Neraca Massa Dekanter (D-01)....................................................LA-18 Tabel LA.9 Konstanta Antoine Komponen.....................................................LA-20 Tabel LA.10 Trial Titik Didih Umpan Kolom Destilasi ...................................LA-20 Tabel LA.11 Laju Alir Setiap Alur ...................................................................LA-21 Tabel LA.12 Trial Titik Embun Destilat Kolom Destilasi ................................LA-21 Tabel LA.13 Trial Titik Gelembung Bottom Kolom Destilasi .........................LA-21
Universitas Sumatera Utara
Tabel LA.14 Cek Pemilihan LK dan HK ..........................................................LA-22 Tabel LA.15 Omega Point Destilasi..................................................................LA-23 Tabel LA.16 Komposisi Komponen Destilat ....................................................LA-24 Tabel LA.17 Neraca Massa Kondensor (CD-01) ..............................................LA-25 Tabel LA.18 Komposisi Komponen Bottom ....................................................LA-26 Tabel LA.19 Neraca Massa Reboiler (RB-01) ..................................................LA-27 Tabel LA.20 Neraca Massa Prilling Tower (PT-01) .........................................LA-28 Tabel LA.21 Neraca Massa Ball Mill (BM-01) ................................................LA-28 Tabel LA.22 Neraca Massa Screening (SC-01) ................................................LA-30 Tabel LB.1 Nilai ΔE untuk Estimasi Cps........................................................... LB-2 Tabel LB.2 Nilai ΔE untuk Estimasi Cpl........................................................... LB-2 Tabel LB.3 Nilai Konstanta a, b, c dan d untuk Perhitungan Cp gas
(kJ/kmol K) .................................................................................... LB-3 Tabel LB.4 Nilai Konstanta a, b, c dan d untuk Perhitungan Cp gas
(kJ/kmol K) .................................................................................... LB-3 Tabel LB.5 Kapasitas Panas Udara ................................................................... LB-3 Tabel LB.6 Data Panas Pembentukan Standar.................................................. LB-3 Tabel LB.7 Laten Heat of vaporization pada 298, 15 K (25 oC)....................... LB-4 Tabel LB.8 Data Steam dan Air Pendingin yang Digunakan............................ LB-4 Tabel LB.9 Kapasitas Panas H2SO4 Berdasarkan % Mol pada 20 oC .............. LB-4 Tabel LB.10 Neraca Energi Masuk Heater (HE-01) .......................................... LB-5 Tabel LB.11 Neraca Energi Keluar Heater (HE-01) .......................................... LB-5 Tabel LB.12 Neraca Energi Mixer (M-01) ......................................................... LB-6 Tabel LB.13 Neraca Energi Masuk Mixer .......................................................... LB-6 Tabel LB.14 Neraca Energi Keluar Mixer .......................................................... LB-7 Tabel LB.15 Neraca Energi Masuk Reaktor ....................................................... LB-8 Tabel LB.16 Neraca Energi Keluar Reaktor ....................................................... LB-8 Tabel LB.17 Panas Reaksi Standar 298,15 K ..................................................... LB-8 Tabel LB.18 Neraca Energi Reaktor (R-01) ....................................................... LB-9 Tabel LB.19 Neraca Energi Masuk Heater (HE-02) ........................................ LB-10 Tabel LB.20 Neraca Energi Keluar Heater (HE-02) ........................................ LB-10 Tabel LB.21 Neraca Energi Heater (HE-02) .................................................... LB-10
Universitas Sumatera Utara
Tabel LB.22 Neraca Energi Masuk Washing (W-01)....................................... LB-11 Tabel LB.23 Neraca Energi Keluar Washing (W-01)....................................... LB-11 Tabel LB.24 Neraca Energi Masuk Cooler (HE-03) ........................................ LB-12 Tabel LB.25 Neraca Energi Keluar Cooler (HE-03) ........................................ LB-12 Tabel LB.26 Neraca Energi Cooler (HE-03) .................................................... LB-13 Tabel LB.27 Neraca Energi Masuk Heater (HE-04) ........................................ LB-13 Tabel LB.28 Neraca Energi keluar Heater (HE-04) ......................................... LB-14 Tabel LB.29 Neraca Energi Heater (HE-04) .................................................... LB-14 Tabel LB.30 Heat of Vaporization pada Titik Didihnya................................... LB-15 Tabel LB.31 Heat of Vaporization pada 183,83 oC .......................................... LB-15 Tabel LB.32 Kapasitas Panas Cairan sebagai Destilat (D) ............................... LB-15 Tabel LB.33 Entalpi Cairan sebagai Reflux...................................................... LB-16 Tabel LB.34 Entalpi Cairan sebagai Umpan Preheating.................................. LB-17 Tabel LB.35 Heat of Vaporization pada 267,85 oC .......................................... LB-17 Tabel LB.36 Entalpi Cairan sebagai Lb ............................................................ LB-17 Tabel LB.37 Heat of Vaporization pada 267,85 oC .......................................... LB-18 Tabel LB.38 Neraca Energi Masuk Cooler (HE-05) ........................................ LB-19 Tabel LB.39 Neraca Energi Keluar Cooler (HE-05) ........................................ LB-19 Tabel LB.40 Neraca Energi Cooler (HE-05) .................................................... LB-19 Tabel LB.41 Neraca Energi Masuk Cooler (HE-06) ........................................ LB-20 Tabel LB.42 Neraca Energi Keluar Cooler (HE-06) ........................................ LB-20 Tabel LB.43 Neraca Energi Cooler (HE-06) .................................................... LB-21 Tabel LB.44 Neraca Energi Udara Masuk Prilling Tower (PT-01).................. LB-21 Tabel LB.45 Neraca Energi Keluar Prilling Tower (PT-01)............................. LB-22 Tabel LB.46 Neraca Energi Udara Keluar Prilling Tower (PT-01).................. LB-22 Tabel LB.47 Neraca Energi Prilling Tower (PT-01) ........................................ LB-22 Tabel LC.1 Perbandingan Panjang dan Diameter Tangki................................. LC-1 Tabel LC.2 Komposisi Bahan pada Tangki Penyimpanan Benzil Sianida
(TK-01) .......................................................................................... LC-2 Tabel LC.3 Data Temperatur Heater (HE-01) .................................................. LC-8 Tabel LC.4 Komposisi Bahan pada Tangki Penyimpanan Asam Sulfat
(TK-02) ........................................................................................ LC-12
Universitas Sumatera Utara
Tabel LC.5 Komposisi Bahan pada Mixer (M-01) ......................................... LC-17 Tabel LC.6 Komposisi Umpan Masuk Reaktor Hidrolisis ............................. LC-27 Tabel LC.7 Komposisi Umpan Keluar Reaktor Hidrolisis ............................. LC-27 Tabel LC.8 Penentuan Nilai Xis ..................................................................... LC-33 Tabel LC.9 Ukuran Pipa Koil Pendingin ........................................................ LC-35 Tabel LC.10 Data Temperatur Heater (HE-04) ................................................ LC-40 Tabel LC.11 Komposisi Bahan pada Washing (W-01) .................................... LC-46 Tabel LC.12 Komponen Dalam Filtrat ............................................................. LC-51 Tabel LC.13 Data Temperatur Cooler (HE-05) ............................................... LC-58 Tabel LC.14 Komposisi Bahan pada Gudang Penyimpanan (G-01) ................ LC-62 Tabel LC.15 Komposisi Umpan Dekanter........................................................ LC-63 Tabel LC.16 Komposisi Heavy Phase (Solvent)............................................... LC-63 Tabel LC.17 Komposisi Light Phase (Product)................................................ LC-63 Tabel LC.18 Dimensi Pipa Dekanter ................................................................ LC-66 Tabel LC.19 Data Temperatur Heater (HE-06) ................................................ LC-71 Tabel LC.20 Komposisi Enriching – Section.................................................... LC-82 Tabel LC.21 Komposisi Enriching – Section.................................................... LC-83 Tabel LC.22 Spesifikasi Intallox Saddles ......................................................... LC-84 Tabel LC.23 Data Temperatur Condensor........................................................ LC-87 Tabel LC.24 Komposisi Bahan pada Tangki Accumulator (TK-03) ................ LC-91 Tabel LC.25 Data Temperatur Cooler (HE-07) ................................................ LC-99 Tabel LC.26 Data Temperatur Reboiler.......................................................... LC-108 Tabel LC.27 Data Temperatur Heater (HE-08) .............................................. LC-118 Tabel LC.28 Komposisi Bahan pada Gudang Penyimpanan (G-02) .............. LC-129 Tabel LD.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara
Pendingin .....................................................................................LD-61 Tabel LD.2 Komposisi Umpan Masuk Flash Drum .......................................LD-89 Tabel LD.3 Tekanan Uap Komponen .............................................................LD-89 Tabel LD.4 Data Perhitungan Σ yi...................................................................LD-90 Tabel LD.5 Komposisi Pada Flash Drum .......................................................LD-91 Tabel LD.6 Volume limbah Cair B3 ...............................................................LD-92 Tabel LE.1 Estimasi Perincian Harga Bangunan.............................................. LE-2
Universitas Sumatera Utara
Tabel LE.2 Estimasi Harga Peralatan Proses non-Impor.................................. LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses - Terangkai ................................ LE-5 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas Pengolahan Air - non-Impor .... LE-6 Tabel LE.5 Estimasi Harga Peralatan Utilitas - Terangkai............................... LE-6 Tabel LE.6 Estimasi Harga Peralatan Pengolahan Limbah Non B3 -
Terangkai ....................................................................................... LE-7 Tabel LE.7 Harga Indeks Marshall dan Swift................................................... LE-8 Tabel LE.8 Estimasi Harga Peralatan Proses - Impor..................................... LE-10 Tabel LE.9 Estimasi Harga Peralatan Utilitas - Impor ................................... LE-11 Tabel LE.10 Estimasi Harga Peralatan Pengolahan Limbah ............................ LE-11 Tabel LE.11 Rangkuman Total Harga Peralatan dan Jumlah Peralatan ........... LE-11 Tabel LE.12 Biaya Sarana Transportasi ........................................................... LE-13 Tabel LE.13 Perincian Gaji Karyawan ............................................................. LE-17 Tabel LE.14 Perincian Biaya Kas ..................................................................... LE-18 Tabel LE.15 Perincian Modal Kerja ................................................................. LE-20 Tabel LE.16 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 17
Tahun 2000 .................................................................................. LE-21 Tabel LE.17 Perhitungan Biaya Depresiasi ...................................................... LE-22 Tabel LE.18 Data Perhitungan IRR .................................................................. LE-31
Universitas Sumatera Utara
INTI SARI
Pabrik Asam Fenil Asetat ini direncanakan akan berproduksi dengan
kapasitas 2.000 ton/tahun (238,0952 kg/jam) dan beropersi selama 350 hari dalam
setahun. Pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap
produk impor dan ditargetkan dapat mengekspor Asam Fenil Asetat.
Lokasi pabrik yang direncanakan adalah Kawasan Gresik dekat Sungai
Brantas dan Selat Madura, Jawa Timur dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 11.323 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 100
orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan
bentuk organisasinya adalah organisasi garis dan staf.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik Asam Fenil Asetat adalah :
- Modal Investasi
= Rp 233.554.214.147,00
- Biaya Produksi Per Tahun
= Rp 365.582.945.190,00
- Hasil Jual Produk Per Tahun
= Rp 461.978.980.560,00
- Laba Bersih Per Tahun
= Rp 67.157.338.636,00
- Profit Margin (PM)
= 20,7616 %
- Break Even Point (BEP)
= 43,1661 %
- Return Of Investment (ROI)
= 28,7545 %
- Pay Out Time (POT)
= 3,4777 tahun
- Return Of Network (RON)
= 47,9242 %
- Internal Rate Of Return (IRR) = 30,53
Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa pabrik
pembuatan Asam Fenil Asetat ini layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara berkembang di dunia yang sedang
giat melaksanakan pembangunan nasional pada berbagai bidang, sesuai dengan tujuan pembangunan nasional yaitu mencapai masyarakat adil dan makmur. Oleh karena itu, Indonesia perlu meningkatkan pembangunan di berbagai sektor kehidupan demi kemajuan bangsa.
Salah satu bidang pembangunan yang perlu ditingkatkan adalah bidang perekonomian dimana pertumbuhan ekonomi yang tinggi merupakan sasaran yang harus dicapai untuk mencapai tujuan nasional tersebut pemerintah memprioritaskan pada sektor industri karena sektor industri memegang peranan yang sangat penting.
Pada dasarnya pembangunan industri bertujuan untuk meningkatkan kemandirian perekonomian nasional yang mampu bersaing baik di dalam maupun luar negeri. Selain itu manfaat langsung dari pembangunan industri memberikan lapangan kerja untuk masyarakat Indonesia dan mendorong berkembangnya kegiatan pada berbagai sektor pembangunan lainnya.
Sektor industri yang perkembangannya cukup pesat adalah sektor industri kimia, hal ini disebabkan karena kebutuhan bahan kimia dan barang-barang hasil industri kimia tersebut semakin meningkat seiring dengan berkembangnya kegiatan industri. Dewasa ini salah satu industri kimia yang berkembang dengan pesat adalah industri kimia di bidang farmasi, pestisida dan parfum.
Asam fenil asetat adalah salah satu bahan kimia yang diperlukan dalam industri farmasi, budidaya tanaman dan parfum. Bahan ini sering digunakan dalam pembuatan antibiotik, penghambatan pertumbuhan dan diferensiasi sel-sel kanker, mandelic acid, dan pennicilin-G. Asam fenil asetat atau esternya dapat ditemukan secara alami dalam beberapa alkaloid, hormon tanaman dan buah-buahan (Taj Pharmaceuticals Ltd API, 2012).
Universitas Sumatera Utara
Kebutuhan asam fenil asetat di Indonesia pada periode tahun 2006-2011
adalah sebagai berikut :
Tabel 1.1 Kebutuhan Asam Fenil Asetat di Indonesia
Tahun
Jumlah (ton)
2006
4,626
2007
4,630
2008
2,360
PEMBUATAN ASAM FENIL ASETAT DARI BENZIL SIANIDA DAN ASAM SULFAT
DENGAN KAPASITAS 2.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia OLEH :
MARTHA ANGELINA TARIGAN NIM : 080405028
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmatσya tugas akhir dengan judul “Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat dari Benzil Sianida dan Asam Sulfat dengan Kapasitas Produksi 2.000 ton/tahun” dapat terselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi tugas-tugas dan merupakan salah satu syarat untuk mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Rasa sayang dan terima kasih penulis ucapkan kepada keluarga besar penulis, ibu tercinta Jumpa Malem Pinem, ayah yang selalu dirindukan Rasmi Tarigan (†), kakak tersayang Lidya Camelia Kesumajaya Tarigan, abang terbaik Pribumi Bukit, adik terganteng Andreas Putra Suranta Tarigan, kakak sangat luar biasa yang pernah kumiliki Maria Sri Agustina Tarigan (†), dan malaikat kecilku Ezkiel Pratama Bukit.
Rasa terima kasih penulis juga kepada dosen pembimbing penulis, Bapak Ir. Bambang Trisakti, M.T. dan Ibu Ir. Netti Herlina, M.T. yang senantiasa membimbing penulis dalam mengerjakan tugas akhir ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr.Eng Ir. Irvan, M.Si. selaku ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara. 2. Ibu Dr. Ir. Fatimah, M.T. selaku sekretaris Departemen Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara dan dosen pembimbing kerja praktek. 3. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T. selaku koordinator tugas akhir Departemen
Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Dr.Eng. Rondang Tambun, S.T., M.T. selaku dosen penguji I, dan Ibu
Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, M.T. selaku dosen penguji II, atas arahan dan bimbingan yang sangat baik untuk perbaikan Tugas Akhir ini. 5. Ibu Farida Hanum, S.T., M.T. dan Ibu Ir. Nurhasmawati Pohan, M.T. selaku dosen pembimbing penelitian. 6. Bapak dan Ibu dosen Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
7. Pak Sutiono, Pak Darsono, Kak Sri, Bu Deli, Bang Erick, pak Syamsul, kak Santi, dan semua pegawai Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
8. Tagora Bangkit Pahala Simanjuntak, S.T. atas kerjasamanya yang sangat baik dalam penulisan tugas akhir ini.
9. Sahabat-sahabat terbaik di Teknik Kimia, Rinaldry, Loisa, Erika, Irza, Hendry, Edward, Eric, Rakhmat Akbar, Rahmad Taufik, Michael Melvha, Satriyani, Kartini, Bella, Melisa, Lilies, Frendis, Eka, Nanta, Rudi, Kris, dan semua temanteman stambuk 2008 atas bantuan dan semangat kepada penulis.
10. Kak Cory, kak Putri Dei, bang Rossi, bang Septin, bang Henry (TS) (†) dan semua abang-kakak kandung angkatan 2005 atas motivasinya, semua junior 2009, 2010, dan 2011, Efraim, Rio, Nehemia, dan semua teman-teman KMK.
11. Teman-teman asisten Laboratorium Kimia Fisika Fachry, Basril, kak Wita, Luri, Revi, Retno, Chamsa, Juli, Cuaca, Rio dan Laboratorium Penelitian bang Bath.
12. Semua guru TK Fajar, SD St. Antonius, SMP Putri Cahaya, SMA St. Thomas 1. 13. Yernita, Yuri, Meita, Silvia, Gembira, Ester, bang Teo, dan teman-teman SMA
Santo Thomas 1. Caroline (†), Dina, Kristanti, Mean, Uli, Anggi, Anes, Gerry, Christy, Neddi, Oktis, Dedi, bang Julianto, dan teman-teman SMP Putri Cahaya. 14. Guru-guru dan anak-anak KAKR serta PERMATA GBKP Pasar IV Selayang II. 15. Keluarga besar Tarigan dan Pinem, Mama-Mami Tengah, Mama-Mami Uda, bi Tua, bi Tengah, bi Uda, dan semua yang sudah mendoakan penulis.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan masukkan yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Desember 2012 Penulis,
Martha Angelina Tarigan NIM. 080405028
Universitas Sumatera Utara
INTI SARI
Pabrik Asam Fenil Asetat ini direncanakan akan berproduksi dengan
kapasitas 2.000 ton/tahun (238,0952 kg/jam) dan beropersi selama 350 hari dalam
setahun. Pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap
produk impor dan ditargetkan dapat mengekspor Asam Fenil Asetat.
Lokasi pabrik yang direncanakan adalah Kawasan Gresik dekat Sungai
Brantas dan Selat Madura, Jawa Timur dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 11.323 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 100
orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan
bentuk organisasinya adalah organisasi garis dan staf.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik Asam Fenil Asetat adalah :
- Modal Investasi
= Rp 233.554.214.147,00
- Biaya Produksi Per Tahun
= Rp 365.582.945.190,00
- Hasil Jual Produk Per Tahun
= Rp 461.978.980.560,00
- Laba Bersih Per Tahun
= Rp 67.157.338.636,00
- Profit Margin (PM)
= 20,7616 %
- Break Even Point (BEP)
= 43,1661 %
- Return Of Investment (ROI)
= 28,7545 %
- Pay Out Time (POT)
= 3,4777 tahun
- Return Of Network (RON)
= 47,9242 %
- Internal Rate Of Return (IRR) = 30,53
Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa pabrik
pembuatan Asam Fenil Asetat ini layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman KATA PENGANTAR .................................................................................................. i INTISARI .................................................................................................................. iii DAFTAR ISI............................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xii DAFTAR TABEL..................................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................I-1
1.1 Latar Belakang ...................................................................................I-1 1.2 Perumusan Masalah ...........................................................................I-2 1.3 Tujuan Pra Rancangan .......................................................................I-3 1.4 Manfaat Pra Rancangan .....................................................................I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ II-1 2.1 Asam Fenil Asetat............................................................................ II-1 2.2 Sifat-sifat Bahan Baku dan Produk.................................................. II-2
2.2.1 Sifat-sifat Bahan Baku ............................................................ II-2 2.2.2 Sifat-sifat Produk .................................................................... II-3 2.3 Proses-proses dalam Pembuatan Asam Fenil Asetat ....................... II-4 2.3.1 Pembuatan Asam Fenil Asetat dari Benzil Klorida dengan
Magnesium.............................................................................. II-4 2.3.2 Pembuatan Asam Fenil Asetat dari Benzil Sianida dan Asam
Sulfat ....................................................................................... II-5 2.4 Deskripsi Proses............................................................................... II-5 BAB III NERACA MASSA ............................................................................... III-1 3.1 Mixer (M-01) .................................................................................. III-1 3.2 Reaktor (R-01) ................................................................................ III-1 3.3 Washing (W-01).............................................................................. III-2 3.4 Filter Press (F-01) ........................................................................... III-2 3.5 Dekanter (DC-01) ........................................................................... III-2 3.6 Menara Destilasi (MD-01) .............................................................. III-3 3.7 Kondensor (CD-01)......................................................................... III-3
Universitas Sumatera Utara
3.8 Reboiler (RB-01)............................................................................. III-3 3.9 Prilling Tower (PT-01).................................................................... III-3 3.10 Ball Mill (BM-01)......................................................................... III-4 3.11 Screening (SC-01)......................................................................... III-4 BAB IV NERACA ENERGI............................................................................... IV-1 4.1 Heater (HE-01) ...............................................................................IV-1 4.2 Mixer (M-01) .................................................................................. IV-1 4.3 Reaktor (R-01) ................................................................................IV-1 4.4 Heater (HE-02) ............................................................................... IV-2 4.5 Washing (W-01)..............................................................................IV-2 4.6 Cooler (HE-03) ...............................................................................IV-2 4.7 Heater (HE-04) ...............................................................................IV-2 4.8 Kondensor (CD-01).........................................................................IV-3 4.9 Reboiler (RB-01)............................................................................. IV-3 4.10 Cooler (HE-05) .............................................................................IV-3 4.11 Cooler (HE-06) .............................................................................IV-3 4.12 Prilling Tower (PT-01)..................................................................IV-3 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN................................................................ V-1 5.1 Tangki Penyimpanan Benzil Sianida (TK-01)................................. V-1 5.2 Pompa (P-01) ................................................................................... V-1 5.3 Heater Benzil Sianida (HE-01)........................................................ V-2 5.4 Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (TK-02) .................................... V-2 5.5 Pompa (P-02) ................................................................................... V-2 5.6 Mixer (M-01) ................................................................................... V-3 5.7 Pompa (P-03) ................................................................................... V-3 5.8 Pompa (P-04) ................................................................................... V-4 5.9 Reaktor (R-01) ................................................................................. V-4 5.10 Pompa (P-05) ................................................................................. V-5 5.11 Heater (HE-02) .............................................................................. V-5 5.12 Pompa (P-06) ................................................................................. V-5 5.13 Washing (W-01)............................................................................. V-6 5.14 Pompa (P-07) ................................................................................. V-6
Universitas Sumatera Utara
5.15 Filter Press dan Plate Frame (F-01) ............................................... V-7 5.16 Pompa (P-08) ................................................................................. V-7 5.17 Pompa (P-09) ................................................................................. V-8 5.18 Cooler (HE-03) .............................................................................. V-8 5.19 Gudang Penyimpanan Ammonium Bisulfat (G-01) ...................... V-8 5.20 Dekanter (D-01) ............................................................................. V-9 5.21 Pompa (P-10) ................................................................................. V-9 5.22 Preheater Umpan Destilasi (HE-04)............................................ V-10 5.23 Pompa (P-11) ............................................................................... V-10 5.24 Pompa (P-12) ............................................................................... V-11 5.25 Menara Destilasi (MD-01) ........................................................... V-11 5.26 Kondensor (CD-01)...................................................................... V-12 5.27 Accumulator (TK-03) .................................................................. V-12 5.28 Pompa (P-13) ............................................................................... V-12 5.29 Pompa (P-14) ............................................................................... V-13 5.30 Cooler (HE-05) ............................................................................ V-13 5.31 Pompa (P-15) ............................................................................... V-13 5.32 Pompa (P-16) ............................................................................... V-14 5.33 Reboiler (RB-01).......................................................................... V-14 5.34 Pompa (P-17) ............................................................................... V-15 5.35 Cooler (HE-06) ............................................................................ V-15 5.36 Blower (BL-01)............................................................................ V-15 5.37 Prilling Tower (PT-01)................................................................. V-16 5.38 Ball Mill (BM-01)........................................................................ V-16 5.39 Screening (SC-01)........................................................................ V-16 5.40 Bucket Elevator (BE-01).............................................................. V-17 5.41 Belt Conveyor (BC-01)................................................................ V-17 5.42 Gudang Penyimpanan Asam Fenil Asetat (G-02)........................ V-18 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ........................ VI-1 6.1 Instrumentasi................................................................................... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja .......................................................................... VI-8 6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat..... VI-9
Universitas Sumatera Utara
6.3.1 Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan ................... VI-9 6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri ................................................. VI-10 6.3.3 Keselamatan Kerja terhadap Listrik..................................... VI-13 6.3.4 Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan......................... VI-14 6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis ................................ VI-14 6.3.6 Sanksi Pelanggaran Keselamatan Kerja............................... VI-15 6.3.7 Pencegahan dan Pertolongan Pertama jika Terkena Bahan
Kimia.................................................................................... VI-16 6.4 Lembar Data Keselamatan Bahan................................................. VI-16
6.4.1 Asam Fenil Asetat (C6H5CH2COOH).................................. VI-16 6.4.2 Ammonium Bisulfat ((NH4)HSO4)...................................... VI-17 6.4.3 Benzil Sianida (C6H5CH2CN).............................................. VI-18 6.4.4 Asam Sulfat (H2SO4) ........................................................... VI-18 BAB VII UTILITAS............................................................................................VII-1 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) .................................................................VII-1 7.2 Kebutuhan Air................................................................................VII-2 7.2.1 Screening...............................................................................VII-6 7.2.2 Sedimentasi ...........................................................................VII-6 7.2.3 Klarifikasi .............................................................................VII-6 7.2.4 Filtrasi ...................................................................................VII-8 7.2.5 Demineralisasi.......................................................................VII-9 7.2.6 Deaerator.............................................................................VII-13 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia..............................................................VII-13 7.4 Kebutuhan Listrik ........................................................................VII-14 7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ..............................................................VII-15 7.5.1 Keperluan Bahan Bakar untuk Generator ...........................VII-15 7.5.2 Bahan Bakar untuk Ketel Uap ............................................VII-15 7.6 Unit Pengolahan Limbah .............................................................VII-16 7.7 Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah ...........................VII-17 7.8 Spesifikasi Peralatan Utilitas .......................................................VII-18 7.8.1 Screening (SC) ....................................................................VII-18 7.8.2 Pompa Screening (PU-01) ..................................................VII-18
Universitas Sumatera Utara
7.8.3 Bak Sedimentasi (BS) .........................................................VII-19 7.8.4 Pompa Sedimentasi (PU-02)...............................................VII-19 7.8.5 Tangki Pelarutan Alum [Al2(SO4)3] (TP-01)......................VII-19 7.8.6 Pompa Alum (PU-03) .........................................................VII-20 7.8.7 Tangki Pelarutan Soda Abu [Na2CO3] (TP-02) ..................VII-20 7.8.8 Pompa Soda Abu (PU-04)...................................................VII-21 7.8.9 Clarifier (CL)......................................................................VII-21 7.8.10 Sand Filter (SF) ................................................................VII-21 7.8.11 Pompa Filtrasi (PU-05) .....................................................VII-22 7.8.12 Tangki Utilitas 1 (TU-01) .................................................VII-22 7.8.13 Pompa ke Tangki Utilitas 2 (PU-06).................................VII-23 7.8.14 Pompa ke Cation Exchanger (PU-07) ..............................VII-23 7.8.15 Pompa ke Menara Pendingin Air (PU-08)........................VII-24 7.8.16 Pompa ke Sand Filter (PU-09) .........................................VII-24 7.8.17 Tangki Pelarutan H2SO4 (TP-03)......................................VII-25 7.8.18 Pompa H2SO4 (PU-10)......................................................VII-25 7.8.19 Cation Exchanger (CE).....................................................VII-25 7.8.20 Pompa ke Anion Exchanger (PU-11)................................VII-26 7.8.21 Tangki NaOH (TP-04) ......................................................VII-26 7.8.22 Pompa NaOH (PU-12) ......................................................VII-27 7.8.23 Anion Exchanger (AE)......................................................VII-27 7.8.24 Pompa Anion Exchanger (PU-13) ....................................VII-28 7.8.25 Tangki Pelarutan Kaporit [Ca(ClO)2] (TP-05)..................VII-28 7.8.26 Pompa Kaporit (PU-14) ....................................................VII-28 7.8.27 Tangki Utilitas 2 (TU-02) .................................................VII-29 7.8.28 Pompa Domestik (PU-15).................................................VII-29 7.8.29 Menara Pendingin Air (Water Cooling Tower) (CT) .......VII-30 7.8.30 Pompa Menara Pendingin Air (PU-16).............................VII-30 7.8.31 Deaerator (DE)..................................................................VII-31 7.8.32 Pompa Deaerator (PU-17).................................................VII-31 7.8.33 Ketel Uap (KU).................................................................VII-31 7.8.34 Tangki Bahan Bakar (TB-01) ...........................................VII-32
Universitas Sumatera Utara
7.9 Spesifikasi Peralatan Unit Pengolahan Limbah ...........................VII-32 7.9.1 Bak Penampung (POND)....................................................VII-32 7.9.2 Bak Pengendapan Awal (BPA)...........................................VII-32 7.9.3 Bak Netralisasi (BN)...........................................................VII-33 7.9.4 Kolam Aerasi (KA).............................................................VII-33 7.9.5 Tangki Sedimentasi (TS) ....................................................VII-34 7.9.6 Pompa Bak Penampung (PU-20) ........................................VII-34 7.9.7 Pompa Bak Pengendapan Awal (PU-21) ............................VII-34 7.9.8 Pompa Bak Netralisasi (PU-22)..........................................VII-35 7.9.9 Pompa Aerasi (PU-23) ........................................................VII-35 7.9.10 Pompa Sedimentasi (PU-24).............................................VII-36 7.9.11 Flash Drum (FD)...............................................................VII-36
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK .......................................... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ............................................................................... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik ......................................................................... VIII-6 8.3 Perincian Luas Tanah................................................................... VIII-7
BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN....................... IX-1 9.1 Pengertian Organisasi dan Manajemen........................................... IX-1 9.2 Bentuk Badan Usaha ....................................................................... IX-1 9.3 Bentuk Struktur Organisasi............................................................. IX-6 9.3.1 Bentuk Struktur Organisasi Garis .......................................... IX-6 9.3.2 Bentuk Struktur Organisasi Fungsionil.................................. IX-7 9.3.3 Bentuk Struktur Organisasi Garis dan Staf ............................ IX-7 9.3.4 Bentuk Struktur Organisasi Fungsionil dan Staf ................... IX-8 9.4 Uraian Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab ........................... IX-9 9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ............................... IX-9 9.4.2 Dewan Komisaris................................................................. IX-10 9.4.3 Direktur ................................................................................ IX-10 9.4.4 Staf Ahli ............................................................................... IX-10 9.4.5 Sekretaris.............................................................................. IX-10 9.4.6 Manager Teknik ................................................................... IX-11 9.4.7 Manager Produksi ................................................................ IX-11
Universitas Sumatera Utara
9.4.8 Manager Pemasaran ............................................................. IX-11 9.4.9 Manager Keuangan dan Administrasi.................................. IX-11 9.4.10 Manager Personalia............................................................ IX-11 9.4.11 Manager Riset dan Pengembangan .................................... IX-11 9.4.12 Kepala Bagian Teknik........................................................ IX-12 9.4.13 Kepala Bagian Produksi..................................................... IX-12 9.4.14 Kepala Bagian Pemasaran.................................................. IX-12 9.4.15 Kepala Bagian Keuangan dan Administrasi ...................... IX-12 9.4.16 Kepala Bagian Personalia .................................................. IX-13 9.4.17 Kepala Bagian Riset dan Pengembangan........................... IX-13 9.5 Tenaga Kerja dan Jam Kerja ......................................................... IX-13 9.5.1 Jumlah dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja .................... IX-13 9.5.2 Pengaturan Jam Kerja .......................................................... IX-14 9.6 Hak dan Kewajiban Karyawan ..................................................... IX-16 BAB X ANALISIS EKONOMI.......................................................................... X-1 10.1 Modal Investasi............................................................................... X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap (MIT) / Fixed Capital Investment
(FCI)..................................................................................... X-1 10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC) ................................. X-3 10.1.3 Biaya Produksi Tetap (BPT) / Total Cost (TC) ................... X-4 10.2 Total Penjualan (Total Sales)......................................................... X-5 10.3 Bonus Perusahaan .......................................................................... X-5 10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ........................................................... X-5 10.5 Analisa Aspek Ekonomi................................................................. X-6 10.5.1 Profit Margin (PM) ............................................................. X-6 10.5.2 Break Even Point (BEP) ...................................................... X-6 10.5.3 Return on Investment (ROI) ................................................ X-7 10.5.4 Pay Out Time (POT)............................................................ X-7 10.5.5 Return on Network (RON).................................................. X-8 10.5.6 Internal Rate of Return (IRR).............................................. X-8 BAB XI KESIMPULAN DAN SARAN............................................................. XI-1 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... xix
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA........................................LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI....................................... LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN....................... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS....LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ...................................... LE-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Molekul Asam Fenil Asetat ............................................... II-1 Gambar 2.2 Contoh Produk Asam Fenil Asetat (a. Penisilin G dan b. Parfum).. II-1 Gambar 2.3 Reaksi Pembentukan Asam Fenil Asetat dari Benzil Klorida ......... II-4 Gambar 2.4 Reaksi Pembentukan Asam Fenil Asetat dari Benzil Sianida ......... II-5 Gambar 6.1 Instrumentasi Tangki ...................................................................... VI-5 Gambar 6.2 Instrumentasi Pompa....................................................................... VI-5 Gambar 6.3 Instrumentasi Heater.......................................................................VI-5 Gambar 6.4 Instrumentasi Reaktor ..................................................................... VI-6 Gambar 6.5 Instrumentasi Washing.................................................................... VI-6 Gambar 6.6 Instrumentasi Menara Destilasi....................................................... VI-7 Gambar 6.7 Instrumentasi Filter Press................................................................ VI-7 Gambar 6.8 Instrumentasi Dekanter ................................................................... VI-8 Gambar 6.9 Instrumentasi Prilling Tower .......................................................... VI-8 Gambar 6.10 Alat Pelindung Diri ....................................................................... VI-13 Gambar 7.1 Skema Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge
(Lumpur Aktif).............................................................................. VI-17 Gambar 8.1 Denah Lokasi Pabrik.................................................................... VIII-4 Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat ....................... VIII-9 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan Asam
Fenil Asetat ................................................................................... IX-20 Gambar LD.1 Sketsa Sebagian Bar Screen (dilihat dari atas) ..............................LD-1 Gambar LD.2 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower
(CT) .............................................................................................. LD-61 Gambar LD.3 Kurva Hy terhadap 1/(Hy*– Hy) .................................................LD-62 Gambar LE.1 Grafik Break Even Point (BEP) Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat
dari Benzil Sianida dan Asam Sulfat ........................................... LE-30
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Tabel 1.2 Tabel 1.3 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 3.6 Tabel 3.7 Tabel 3.8 Tabel 3.9 Tabel 3.10 Tabel 3.11 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12 Tabel 6.1
Tabel 6.2
Kebutuhan Asam Fenil Asetat di Indonesia.......................................I-2 Ekspor dan Impor Asam Fenil Asetat ................................................I-5 Data Statistik Harga PE – Asia tahun 2005 .......................................I-5 Neraca Massa Mixer (M-01)........................................................... III-1 Neraca Massa Reaktor (R-01)......................................................... III-1 Neraca Massa Washing (W-01) ...................................................... III-2 Neraca Massa Filter Press (F-01).................................................... III-2 Neraca Massa Dekanter (DC-01).................................................... III-2 Neraca Massa Menara Destilasi (DT-01)........................................ III-3 Neraca Massa Kondensor (CD-01) ................................................. III-3 Neraca Massa Reboiler (RB-01) ..................................................... III-3 Neraca Massa Prilling Tower (PT-01))........................................... III-3 Neraca Massa Ball Mill (BM-01) ................................................... III-4 Neraca Massa Screening (SC-01) ................................................... III-4 Neraca Energi Heater (HE-01) ....................................................... IV-1 Neraca Energi Mixer (M-01) .......................................................... IV-1 Neraca Energi Reaktor (R-01) ........................................................ IV-1 Neraca Energi Heater (HE-02) ....................................................... IV-2 Neraca Energi Washing (W-01)...................................................... IV-2 Neraca Energi Cooler (HE-03) ....................................................... IV-2 Neraca Energi Heater (HE-04) ....................................................... IV-2 Neraca Energi Kondensor (CD-01)................................................. IV-3 Neraca Energi Reboiler (RB-01)..................................................... IV-3 Neraca Energi Cooler (HE-05) ....................................................... IV-3 Neraca Energi Cooler (HE-06))...................................................... IV-3 Neraca Energi Prilling Tower (PT-01) ........................................... IV-3 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat ..................................................................................... VI-4 Alat Pelindung Diri ....................................................................... VI-13
Universitas Sumatera Utara
Tabel 6.3 Pencegahan dan Pertolongan Pertama jika Terkena Bahan Kimia............................................................................................. VI-16
Tabel 7.1 Kebutuhan Uap sebagai Media Pemanas .......................................VII-1 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin ..............................................................VII-2 Tabel 7.3 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan....................................VII-4 Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Brantas, Gresik Jawa Timur ..........................VII-5 Tabel 7.5 Syarat Air Umpan Ketel Uap .......................................................VII-10 Tabel 7.6 Kebutuhan Listrik pada Unit Proses ............................................VII-14 Tabel 7.7 Kebutuhan Listrik pada Unit Utilitas ...........................................VII-14 Tabel 7.8 Perincian Kebutuhan Listrik ........................................................VII-14 Tabel 8.1 Perbandingan Pemilihan Lokasi Pabrik ....................................... VIII-5 Tabel 8.2 Luas Areal Parkir ......................................................................... VIII-7 Tabel 8.3 Luas Jalan..................................................................................... VIII-7 Tabel 8.4 Luas Perumahan Karyawan ......................................................... VIII-8 Tabel 8.5 Perincian Luas Areal Pabrik ........................................................ VIII-8 Tabel 9.1 Perbedaan Perseroan Terbatas, Perseroan Komanditer, dan Firma IX-1 Tabel 9.2 Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya ................. IX-14 Tabel 9.3 Pembagian Kerja Shift Tiap Regu................................................. IX-15 Tabel 9.4 Perincian Gaji Karyawan .............................................................. IX-17 Tabel LA.1 Berat Molekul Senyawa-Senyawa Kimia ......................................LA-1 Tabel LA.2 Neraca Massa Mixer (M-01)..........................................................LA-5 Tabel LA.3 Neraca Massa Reaktor (R-01)........................................................LA-8 Tabel LA.4 Neraca Massa Washing (W-01) ...................................................LA-11 Tabel LA.5 Komposisi Cairan di Alur 9 Tanpa Kristal ..................................LA-13 Tabel LA.6 Neraca Massa Filter (F-01) ..........................................................LA-14 Tabel LA.7 Kelarutan dalam Air.....................................................................LA-16 Tabel LA.8 Neraca Massa Dekanter (D-01)....................................................LA-18 Tabel LA.9 Konstanta Antoine Komponen.....................................................LA-20 Tabel LA.10 Trial Titik Didih Umpan Kolom Destilasi ...................................LA-20 Tabel LA.11 Laju Alir Setiap Alur ...................................................................LA-21 Tabel LA.12 Trial Titik Embun Destilat Kolom Destilasi ................................LA-21 Tabel LA.13 Trial Titik Gelembung Bottom Kolom Destilasi .........................LA-21
Universitas Sumatera Utara
Tabel LA.14 Cek Pemilihan LK dan HK ..........................................................LA-22 Tabel LA.15 Omega Point Destilasi..................................................................LA-23 Tabel LA.16 Komposisi Komponen Destilat ....................................................LA-24 Tabel LA.17 Neraca Massa Kondensor (CD-01) ..............................................LA-25 Tabel LA.18 Komposisi Komponen Bottom ....................................................LA-26 Tabel LA.19 Neraca Massa Reboiler (RB-01) ..................................................LA-27 Tabel LA.20 Neraca Massa Prilling Tower (PT-01) .........................................LA-28 Tabel LA.21 Neraca Massa Ball Mill (BM-01) ................................................LA-28 Tabel LA.22 Neraca Massa Screening (SC-01) ................................................LA-30 Tabel LB.1 Nilai ΔE untuk Estimasi Cps........................................................... LB-2 Tabel LB.2 Nilai ΔE untuk Estimasi Cpl........................................................... LB-2 Tabel LB.3 Nilai Konstanta a, b, c dan d untuk Perhitungan Cp gas
(kJ/kmol K) .................................................................................... LB-3 Tabel LB.4 Nilai Konstanta a, b, c dan d untuk Perhitungan Cp gas
(kJ/kmol K) .................................................................................... LB-3 Tabel LB.5 Kapasitas Panas Udara ................................................................... LB-3 Tabel LB.6 Data Panas Pembentukan Standar.................................................. LB-3 Tabel LB.7 Laten Heat of vaporization pada 298, 15 K (25 oC)....................... LB-4 Tabel LB.8 Data Steam dan Air Pendingin yang Digunakan............................ LB-4 Tabel LB.9 Kapasitas Panas H2SO4 Berdasarkan % Mol pada 20 oC .............. LB-4 Tabel LB.10 Neraca Energi Masuk Heater (HE-01) .......................................... LB-5 Tabel LB.11 Neraca Energi Keluar Heater (HE-01) .......................................... LB-5 Tabel LB.12 Neraca Energi Mixer (M-01) ......................................................... LB-6 Tabel LB.13 Neraca Energi Masuk Mixer .......................................................... LB-6 Tabel LB.14 Neraca Energi Keluar Mixer .......................................................... LB-7 Tabel LB.15 Neraca Energi Masuk Reaktor ....................................................... LB-8 Tabel LB.16 Neraca Energi Keluar Reaktor ....................................................... LB-8 Tabel LB.17 Panas Reaksi Standar 298,15 K ..................................................... LB-8 Tabel LB.18 Neraca Energi Reaktor (R-01) ....................................................... LB-9 Tabel LB.19 Neraca Energi Masuk Heater (HE-02) ........................................ LB-10 Tabel LB.20 Neraca Energi Keluar Heater (HE-02) ........................................ LB-10 Tabel LB.21 Neraca Energi Heater (HE-02) .................................................... LB-10
Universitas Sumatera Utara
Tabel LB.22 Neraca Energi Masuk Washing (W-01)....................................... LB-11 Tabel LB.23 Neraca Energi Keluar Washing (W-01)....................................... LB-11 Tabel LB.24 Neraca Energi Masuk Cooler (HE-03) ........................................ LB-12 Tabel LB.25 Neraca Energi Keluar Cooler (HE-03) ........................................ LB-12 Tabel LB.26 Neraca Energi Cooler (HE-03) .................................................... LB-13 Tabel LB.27 Neraca Energi Masuk Heater (HE-04) ........................................ LB-13 Tabel LB.28 Neraca Energi keluar Heater (HE-04) ......................................... LB-14 Tabel LB.29 Neraca Energi Heater (HE-04) .................................................... LB-14 Tabel LB.30 Heat of Vaporization pada Titik Didihnya................................... LB-15 Tabel LB.31 Heat of Vaporization pada 183,83 oC .......................................... LB-15 Tabel LB.32 Kapasitas Panas Cairan sebagai Destilat (D) ............................... LB-15 Tabel LB.33 Entalpi Cairan sebagai Reflux...................................................... LB-16 Tabel LB.34 Entalpi Cairan sebagai Umpan Preheating.................................. LB-17 Tabel LB.35 Heat of Vaporization pada 267,85 oC .......................................... LB-17 Tabel LB.36 Entalpi Cairan sebagai Lb ............................................................ LB-17 Tabel LB.37 Heat of Vaporization pada 267,85 oC .......................................... LB-18 Tabel LB.38 Neraca Energi Masuk Cooler (HE-05) ........................................ LB-19 Tabel LB.39 Neraca Energi Keluar Cooler (HE-05) ........................................ LB-19 Tabel LB.40 Neraca Energi Cooler (HE-05) .................................................... LB-19 Tabel LB.41 Neraca Energi Masuk Cooler (HE-06) ........................................ LB-20 Tabel LB.42 Neraca Energi Keluar Cooler (HE-06) ........................................ LB-20 Tabel LB.43 Neraca Energi Cooler (HE-06) .................................................... LB-21 Tabel LB.44 Neraca Energi Udara Masuk Prilling Tower (PT-01).................. LB-21 Tabel LB.45 Neraca Energi Keluar Prilling Tower (PT-01)............................. LB-22 Tabel LB.46 Neraca Energi Udara Keluar Prilling Tower (PT-01).................. LB-22 Tabel LB.47 Neraca Energi Prilling Tower (PT-01) ........................................ LB-22 Tabel LC.1 Perbandingan Panjang dan Diameter Tangki................................. LC-1 Tabel LC.2 Komposisi Bahan pada Tangki Penyimpanan Benzil Sianida
(TK-01) .......................................................................................... LC-2 Tabel LC.3 Data Temperatur Heater (HE-01) .................................................. LC-8 Tabel LC.4 Komposisi Bahan pada Tangki Penyimpanan Asam Sulfat
(TK-02) ........................................................................................ LC-12
Universitas Sumatera Utara
Tabel LC.5 Komposisi Bahan pada Mixer (M-01) ......................................... LC-17 Tabel LC.6 Komposisi Umpan Masuk Reaktor Hidrolisis ............................. LC-27 Tabel LC.7 Komposisi Umpan Keluar Reaktor Hidrolisis ............................. LC-27 Tabel LC.8 Penentuan Nilai Xis ..................................................................... LC-33 Tabel LC.9 Ukuran Pipa Koil Pendingin ........................................................ LC-35 Tabel LC.10 Data Temperatur Heater (HE-04) ................................................ LC-40 Tabel LC.11 Komposisi Bahan pada Washing (W-01) .................................... LC-46 Tabel LC.12 Komponen Dalam Filtrat ............................................................. LC-51 Tabel LC.13 Data Temperatur Cooler (HE-05) ............................................... LC-58 Tabel LC.14 Komposisi Bahan pada Gudang Penyimpanan (G-01) ................ LC-62 Tabel LC.15 Komposisi Umpan Dekanter........................................................ LC-63 Tabel LC.16 Komposisi Heavy Phase (Solvent)............................................... LC-63 Tabel LC.17 Komposisi Light Phase (Product)................................................ LC-63 Tabel LC.18 Dimensi Pipa Dekanter ................................................................ LC-66 Tabel LC.19 Data Temperatur Heater (HE-06) ................................................ LC-71 Tabel LC.20 Komposisi Enriching – Section.................................................... LC-82 Tabel LC.21 Komposisi Enriching – Section.................................................... LC-83 Tabel LC.22 Spesifikasi Intallox Saddles ......................................................... LC-84 Tabel LC.23 Data Temperatur Condensor........................................................ LC-87 Tabel LC.24 Komposisi Bahan pada Tangki Accumulator (TK-03) ................ LC-91 Tabel LC.25 Data Temperatur Cooler (HE-07) ................................................ LC-99 Tabel LC.26 Data Temperatur Reboiler.......................................................... LC-108 Tabel LC.27 Data Temperatur Heater (HE-08) .............................................. LC-118 Tabel LC.28 Komposisi Bahan pada Gudang Penyimpanan (G-02) .............. LC-129 Tabel LD.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara
Pendingin .....................................................................................LD-61 Tabel LD.2 Komposisi Umpan Masuk Flash Drum .......................................LD-89 Tabel LD.3 Tekanan Uap Komponen .............................................................LD-89 Tabel LD.4 Data Perhitungan Σ yi...................................................................LD-90 Tabel LD.5 Komposisi Pada Flash Drum .......................................................LD-91 Tabel LD.6 Volume limbah Cair B3 ...............................................................LD-92 Tabel LE.1 Estimasi Perincian Harga Bangunan.............................................. LE-2
Universitas Sumatera Utara
Tabel LE.2 Estimasi Harga Peralatan Proses non-Impor.................................. LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses - Terangkai ................................ LE-5 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas Pengolahan Air - non-Impor .... LE-6 Tabel LE.5 Estimasi Harga Peralatan Utilitas - Terangkai............................... LE-6 Tabel LE.6 Estimasi Harga Peralatan Pengolahan Limbah Non B3 -
Terangkai ....................................................................................... LE-7 Tabel LE.7 Harga Indeks Marshall dan Swift................................................... LE-8 Tabel LE.8 Estimasi Harga Peralatan Proses - Impor..................................... LE-10 Tabel LE.9 Estimasi Harga Peralatan Utilitas - Impor ................................... LE-11 Tabel LE.10 Estimasi Harga Peralatan Pengolahan Limbah ............................ LE-11 Tabel LE.11 Rangkuman Total Harga Peralatan dan Jumlah Peralatan ........... LE-11 Tabel LE.12 Biaya Sarana Transportasi ........................................................... LE-13 Tabel LE.13 Perincian Gaji Karyawan ............................................................. LE-17 Tabel LE.14 Perincian Biaya Kas ..................................................................... LE-18 Tabel LE.15 Perincian Modal Kerja ................................................................. LE-20 Tabel LE.16 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 17
Tahun 2000 .................................................................................. LE-21 Tabel LE.17 Perhitungan Biaya Depresiasi ...................................................... LE-22 Tabel LE.18 Data Perhitungan IRR .................................................................. LE-31
Universitas Sumatera Utara
INTI SARI
Pabrik Asam Fenil Asetat ini direncanakan akan berproduksi dengan
kapasitas 2.000 ton/tahun (238,0952 kg/jam) dan beropersi selama 350 hari dalam
setahun. Pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap
produk impor dan ditargetkan dapat mengekspor Asam Fenil Asetat.
Lokasi pabrik yang direncanakan adalah Kawasan Gresik dekat Sungai
Brantas dan Selat Madura, Jawa Timur dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 11.323 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 100
orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan
bentuk organisasinya adalah organisasi garis dan staf.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik Asam Fenil Asetat adalah :
- Modal Investasi
= Rp 233.554.214.147,00
- Biaya Produksi Per Tahun
= Rp 365.582.945.190,00
- Hasil Jual Produk Per Tahun
= Rp 461.978.980.560,00
- Laba Bersih Per Tahun
= Rp 67.157.338.636,00
- Profit Margin (PM)
= 20,7616 %
- Break Even Point (BEP)
= 43,1661 %
- Return Of Investment (ROI)
= 28,7545 %
- Pay Out Time (POT)
= 3,4777 tahun
- Return Of Network (RON)
= 47,9242 %
- Internal Rate Of Return (IRR) = 30,53
Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa pabrik
pembuatan Asam Fenil Asetat ini layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara berkembang di dunia yang sedang
giat melaksanakan pembangunan nasional pada berbagai bidang, sesuai dengan tujuan pembangunan nasional yaitu mencapai masyarakat adil dan makmur. Oleh karena itu, Indonesia perlu meningkatkan pembangunan di berbagai sektor kehidupan demi kemajuan bangsa.
Salah satu bidang pembangunan yang perlu ditingkatkan adalah bidang perekonomian dimana pertumbuhan ekonomi yang tinggi merupakan sasaran yang harus dicapai untuk mencapai tujuan nasional tersebut pemerintah memprioritaskan pada sektor industri karena sektor industri memegang peranan yang sangat penting.
Pada dasarnya pembangunan industri bertujuan untuk meningkatkan kemandirian perekonomian nasional yang mampu bersaing baik di dalam maupun luar negeri. Selain itu manfaat langsung dari pembangunan industri memberikan lapangan kerja untuk masyarakat Indonesia dan mendorong berkembangnya kegiatan pada berbagai sektor pembangunan lainnya.
Sektor industri yang perkembangannya cukup pesat adalah sektor industri kimia, hal ini disebabkan karena kebutuhan bahan kimia dan barang-barang hasil industri kimia tersebut semakin meningkat seiring dengan berkembangnya kegiatan industri. Dewasa ini salah satu industri kimia yang berkembang dengan pesat adalah industri kimia di bidang farmasi, pestisida dan parfum.
Asam fenil asetat adalah salah satu bahan kimia yang diperlukan dalam industri farmasi, budidaya tanaman dan parfum. Bahan ini sering digunakan dalam pembuatan antibiotik, penghambatan pertumbuhan dan diferensiasi sel-sel kanker, mandelic acid, dan pennicilin-G. Asam fenil asetat atau esternya dapat ditemukan secara alami dalam beberapa alkaloid, hormon tanaman dan buah-buahan (Taj Pharmaceuticals Ltd API, 2012).
Universitas Sumatera Utara
Kebutuhan asam fenil asetat di Indonesia pada periode tahun 2006-2011
adalah sebagai berikut :
Tabel 1.1 Kebutuhan Asam Fenil Asetat di Indonesia
Tahun
Jumlah (ton)
2006
4,626
2007
4,630
2008
2,360