RARANCANGAN PABRIK METIL ETIL KETON DARI 2-BUTANOL DENGAN PROSES DEHIDROGENASI KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN (Tugas Khusus Perancangan Reaktor (RE-201))

ABSTRACT

PREDESIGN METIL ETIL KETON PLANT FROM 2-BUTANOL WITH DEHIDROGENATION PROCESS

CAPACITY 30.000 TON/YEARS (Specialized Task of Design Reactor (RE-201))

By

ARIS DWI ARSYA

For trhe most part, Metil Etil Keton (MEK) are used as solvent such as: nitrocellulose and acrylic. Beside as solvent, MEK also used as adhesives, magnetic tapes, print ink, and as chemical intermediate at antiocsidan and, parfum dan catalyst production.

Necesity of MEK in Indonesiaan is relative increase every years and during of MEK needing still impor from abroad . So building of Metil Etil Keton plant is very important for accsesbiltly of domestic required.

Metil Etil Keton is production by dehydrogenation 2-butanol in Reator fixed bed multitubular at temperature 250oC dan pressure 3 atm . Product From reactor are hidrogen gas, Metil Etil Keton, water,dan inert of 2-butanol. Hidrogen gas is separating in separator drum, then Mixedof Metil Etil Keton was purified bydistilation colom with 99,70% purity.

Capacity of production Plant is planning 30.000 ton/years with 330 day working in one year.Location of plant is planning at region industries in Serang, Province of Banten. The labors are needed 160 peoples with company form Perseroan Terbatas (PT) who headed by Chief executive officer and help by Director Production and Director of Finance with structure of organization is line and staff.

For Unit utilities plant are watter unit, steam unit, compress air unit, refrigerant unit an electric power generating unit.

ii From economic analysis were obtained :

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp. 72.919.712.787 Working Capital Investment (WCI) = Rp. 12.868.184.609 Total Capital Investment (TCI) = Rp. 85.787.897.396 Break Even Point (BEP) = 32 %

Shut Down Point (SDP) = 26,36 % Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,41 years

Pay Out Time after taxes (POT)a = 2 years

Return on Investment before taxes (ROI)b = 79,37 %

Return on Investment after taxes (ROI)a = 67,47 %

Discounted cash flow (DCF) = 56,25 %

Conside the above summary , its proper establishment of the MEK Plant is explorer further, because the plant is frofitable and its has good prospects.

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK METIL ETIL KETON DARI 2-BUTANOL DENGAN PROSES DEHIDROGENASI

KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN (Tugas Khusus Perancangan Reaktor (RE-201))

Oleh

ARIS DWI ARSYA

Sebagian besar Metil Etil Keton (MEK) digunakan sebagai solvent misal pada nitrocellulose dan acrylic. Selain sebagai solvent, MEK juga digunakan sebagai adhesives (perekat), magnetic tapes, tinta cetak, dan sebagai bahan kimia intermediate pada produksi antioksidan, parfum dan katalis.

Kebutuhan MEK di Indonesia cenderung meningkat tiap tahunnya dan selama ini kebutuhan bahan tersebut masih diimpor dari luar negeri. Sehingga pembangunan pabrik Metil Etil Keton sangat diperlukan untuk memenuhi kebutuhan di dalam negeri.

Metil Etil Keton diproduksi dengan cara mendehidrogenasikan 2-butanol di dalam Reaktor fixed bed multitubular pada suhu 250oC dan tekanan 3 atm . Hasil keluaran reaktor berupa gas hidrogen, Metil Etil Keton, air,dan 2-butanol yg tidak beraksi. Gas hidrogen dipisahkan dalam separator drum, selanjutnya campuran Metil Etil Keton di murnikan dalam kolom Distilasi dengan kemurnian 99,70%.

Kapasitas produksi pabrik direncanakan 30.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan didirikan di daerah Kawasan Industri Serang yang terletak di Provinsi Banten. Tenaga kerja yang dibutuhkan sebanyak 160 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan dengan struktur organisasi line and staff.

ii

Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik berupa sistem pengolahan dan penyediaan air, sistem penyedia steam, sistem penyedia udara tekan, unit refrigerant dan sistem pembangkit tenaga listrik.

Dari analisis ekonomi diperoleh:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp.72.919.712.787

Working Capital Investment (WCI) = Rp. 12.868.184.609

Total Capital Investment (TCI) = Rp. 85.787.897.396

Break Even Point (BEP) = 32 % Shut Down Point (SDP) = 26,36 % Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,41 tahun

Pay Out Time after taxes (POT)a = 2 tahun

Return on Investment before taxes (ROI)b = 79,37 %

Return on Investment after taxes (ROI)a = 67,47 %

Discounted cash flow (DCF) = 56,25 %

Mempertimbangkan rangkuman di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik MEK ini dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dan mempunyai prospek yang baik.

X. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan Pabrik Metil Etil Keton dari 2-Butanol dengan Proses Dehidrogenasi Kapasitas 30.000 Ton/Tahun dapat ditarik simpulan sebagai berikut :

1. Percent Return on Investment (ROI) sebesar 67,47% sesudah pajak. 2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak 2 tahun (metode linier)

3. Break Even Point (BEP) sebesar 32%. dimana syarat umum pabrik di Indonesia adalah 30 – 60 % kapasitas produksi. Shut Down Point (SDP) sebesar 26,36 %, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik harus berhenti berproduksi karena merugi.

4. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sebesar 56,25%, lebih besar dari suku bunga bank sekarang sehingga investor akan lebih memilih untuk berinfestasi ke pabrik ini dari pada ke bank.

B. Saran

Pabrik Metil Etil Keton dari 2-Butanol dengan Proses Dehidrogenasi Kapasitas 30.000 Ton/Tahun sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses, maupun ekonominya.

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Indonesia saat ini adalah negara berkembang yang sedang memperbaiki kondisi perekonomian. Industrialisasi adalah salah satu metode untuk meningkatkan perekonomian. Dibukanya pasar bebas, merupakan tantangan bagi Indonesia untuk membangun industri kompetitif. Salah satu industri kimia yang dinilai prospektif adalah industri Metil Etil Keton.

Metil Etil Keton (MEK) dengan rumus molekul C4H8O, adalah salah satu

senyawa keton yang banyak digunakan dalam industri dan diproduksi secara komersial. MEK berupa cairan jernih tidak berwarna, mudah terbakar, berbau seperti aseton dan stabil pada suhu kamar. MEK mudah larut dalam air dan beberapa pelarut organik lainnya. (Ullman vol A4,1989)

MEK sangat berperan pada beberapa industri kimia terutama pada industri cat, pelapisan, pernis, dan lain sebagainya. Sebagian besar MEK digunakan sebagai solvent misal pada nitrocellulose dan acrylic. Selain sebagai solvent, MEK juga digunakan sebagai adhesives (perekat), magnetic tapes, tinta cetak, dan sebagai bahan kimia intermediate pada produksi antioksidan, parfum dan katalis. Proses polimerisasi polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene dan

styrene-butadiene-2

rubber juga menggunakan MEK. (www.icis_news-chemical-profileMethyl-Ethyl-ketone-mek.html).

Dengan semakin meningkatnya perkembangan industri kimia di Indonesia maka diperkirakan permintaan MEK pada tahun-tahun mendatang juga akan meningkat. Oleh karena itu pabrik MEK perlu didirikan di Indonesia dengan pertimbangan sebagai berikut:

 Dapat menghemat devisa Negara. Dengan adanya pabrik MEK di

Indonesia maka impor MEK dapat dikurangi bahkan dihilangkan dan jika berlebih dapat di ekspor sehingga menambah devisa negara.

 Membuka lapangan kerja baru bagi penduduk di sekitar wilayah industri yang didirikan.

B. Kegunaan Produk Kegunaan MEK antara lain :

 Bahan baku industri perekat (adhesive), tinta cetak (printing ink)  Bahan baku industri pita kaset (plastic record)

 Bahan baku pembuatan serat sintetis, zat warna dan pigmen  Bahan baku industri cat, pernis dan film topografi

 Bahan pelapis (coating)

 Bahan kimia intermediate untuk produksi metil etil ketoksin, metil etil keton peroksida, dan metil isopropil keton

3

 Sebagai solvent pada proses pembuatan resin, nitroselulosa, proses polimerisasi, fraksionasi minyak bumi, ekstraksi minyak dan lemak (Zakhari. et all, 2002)

C. Ketersedian Bahan Baku

Bahan baku pembuatan MEK yang akan diproduksi adalah 2-Butanol (sec-Butil Alkohol). Bahan baku ini diimpor dari Jepang yaitu dari Maruzen Petro Chemical,Ltd.

D. Analisa Pasar

Ditinjau dari segi harga bahan baku dan produk, pendirian pabrik MEK ini menguntungkan karena MEK mempunyai harga jual yang lebih tinggi dari pada harga jual bahan bakunya.

Tabel 1. Daftar Harga Bahan Baku dan Produk Jenis Bahan Harga per Kg

2-Butanol $ 1,01

MEK $ 2,102

(Sumber : CIC&www.alibaba.com)

Berkembangnya industri yang membutuhkan MEK sebagai bahan baku atau bahan intermediate dan bahan penunjang menyebabkan kebutuhan MEK terus meningkat. Hal ini dibuktikan dengan perkembangan impor MEK dari tahun 2004 sampai dengan tahun 2009 di Indonesia yang cenderung mengalami peningkatan.

4

E. Kapasitas Pabrik

Indonesia masih mengimpor MEK dari negara lain. Impor MEK ini setiap tahunnya cenderung mengalami peningkatan. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 2

Tabel 2. Data Impor MEK ke Indonesia Tahun Impor (ton/tahun)

2004 _20900,679

2005 _17405,523

2006 _20114,557

2007 _23275,288

2008 _26068,159

2009 _29029,380

Sumber:Badan Pusat Statistik tahun 2010

Data-data yang sudah ada diplotkan dalam grafik dan dilakukan pendekatan berupa garis lurus.

y = 4E-68e0,0857x R2 = 0,7493

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Tahun K e but uha n M E K (T on/ ta hun )

Gambar 1. Grafik Prediksi Kebutuhan MEK

Untuk menghitung kebutuhan impor MEK tahun berikutnya maka menggunakan persamaan eksponensial :

y = a.ex

Keterangan : y = kebutuhan impor MEK, ton/tahun x = tahun ke- i

5

e = konstanta eksponen yaitu 2,71828

Diperoleh persamaan eksponen : y = (4x10(-68)) x (e(0,0857x))

Dari persamaan di atas diketahui bahwa kebutuhan impor MEK di Indonesia pada tahun 2015 adalah :

y = (4x10(-68)) x (e(0,0857x2015)) y = 47.000 ton/tahun

Seiring dengan peningkatan kebutuhan MEK di Indonesia dari tahun ke tahun, dan maka direncanakan pabrik MEK ini akan didirikan pada tahun 2015 dan berorientasi untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Maka ditetapkan kapasitas produksi pabrik MEK yang akan didirikan adalah 30.000 ton/tahun.

X. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan

Pabrik Metil Etil Keton dari 2-Butanol dengan Proses Dehidrogenasi Kapasitas

30.000 Ton/Tahun dapat ditarik simpulan sebagai berikut :

1. Percent Return on Investment (ROI) sebesar 67,47% sesudah pajak.

2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak 2 tahun (metode linier)

3. Break Even Point (BEP) sebesar 32%. dimana syarat umum pabrik di

Indonesia adalah 30 – 60 % kapasitas produksi. Shut Down Point (SDP) sebesar 26,36 %, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik harus

berhenti berproduksi karena merugi.

4. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sebesar 56,25%, lebih besar dari

suku bunga bank sekarang sehingga investor akan lebih memilih untuk

berinfestasi ke pabrik ini dari pada ke bank.

B. Saran

Pabrik Metil Etil Keton dari 2-Butanol dengan Proses Dehidrogenasi Kapasitas

30.000 Ton/Tahun sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses, maupun

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Indonesia saat ini adalah negara berkembang yang sedang memperbaiki kondisi

perekonomian. Industrialisasi adalah salah satu metode untuk meningkatkan

perekonomian. Dibukanya pasar bebas, merupakan tantangan bagi Indonesia

untuk membangun industri kompetitif. Salah satu industri kimia yang dinilai

prospektif adalah industri Metil Etil Keton.

Metil Etil Keton (MEK) dengan rumus molekul C4H8O, adalah salah satu

senyawa keton yang banyak digunakan dalam industri dan diproduksi secara

komersial. MEK berupa cairan jernih tidak berwarna, mudah terbakar, berbau

seperti aseton dan stabil pada suhu kamar. MEK mudah larut dalam air dan

beberapa pelarut organik lainnya. (Ullman vol A4,1989)

MEK sangat berperan pada beberapa industri kimia terutama pada industri cat,

pelapisan, pernis, dan lain sebagainya. Sebagian besar MEK digunakan sebagai

solvent misal pada nitrocellulose dan acrylic. Selain sebagai solvent, MEK juga

digunakan sebagai adhesives (perekat), magnetic tapes, tinta cetak, dan sebagai

bahan kimia intermediate pada produksi antioksidan, parfum dan katalis. Proses

styrene-butadiene-2

rubber juga menggunakan MEK.

(www.icis_news-chemical-profileMethyl-Ethyl-ketone-mek.html).

Dengan semakin meningkatnya perkembangan industri kimia di Indonesia maka

diperkirakan permintaan MEK pada tahun-tahun mendatang juga akan meningkat.

Oleh karena itu pabrik MEK perlu didirikan di Indonesia dengan pertimbangan

sebagai berikut:

 Dapat menghemat devisa Negara. Dengan adanya pabrik MEK di

Indonesia maka impor MEK dapat dikurangi bahkan dihilangkan dan jika

berlebih dapat di ekspor sehingga menambah devisa negara.

 Membuka lapangan kerja baru bagi penduduk di sekitar wilayah industri yang didirikan.

B. Kegunaan Produk

Kegunaan MEK antara lain :

 Bahan baku industri perekat (adhesive), tinta cetak (printing ink)  Bahan baku industri pita kaset (plastic record)

 Bahan baku pembuatan serat sintetis, zat warna dan pigmen  Bahan baku industri cat, pernis dan film topografi

 Bahan pelapis (coating)

 Bahan kimia intermediate untuk produksi metil etil ketoksin, metil etil keton peroksida, dan metil isopropil keton

 Sebagai solvent pada proses pembuatan resin, nitroselulosa, proses polimerisasi, fraksionasi minyak bumi, ekstraksi minyak dan lemak

(Zakhari. et all, 2002)

C. Ketersedian Bahan Baku

Bahan baku pembuatan MEK yang akan diproduksi adalah 2-Butanol (sec-Butil

Alkohol). Bahan baku ini diimpor dari Jepang yaitu dari Maruzen Petro Chemical,Ltd.

D. Analisa Pasar

Ditinjau dari segi harga bahan baku dan produk, pendirian pabrik MEK ini

menguntungkan karena MEK mempunyai harga jual yang lebih tinggi dari pada

harga jual bahan bakunya.

Tabel 1. Daftar Harga Bahan Baku dan Produk

Jenis Bahan Harga per Kg

2-Butanol $ 1,01

MEK $ 2,102

(Sumber : CIC&www.alibaba.com)

Berkembangnya industri yang membutuhkan MEK sebagai bahan baku atau bahan

intermediate dan bahan penunjang menyebabkan kebutuhan MEK terus meningkat. Hal ini dibuktikan dengan perkembangan impor MEK dari tahun 2004

4

E. Kapasitas Pabrik

Indonesia masih mengimpor MEK dari negara lain. Impor MEK ini setiap

tahunnya cenderung mengalami peningkatan. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 2

Tabel 2. Data Impor MEK ke Indonesia

Tahun Impor (ton/tahun)

2004 _20900,679

2005 _17405,523

2006 _20114,557

2007 _23275,288

2008 _26068,159

2009 _29029,380

Sumber:Badan Pusat Statistik tahun 2010

Data-data yang sudah ada diplotkan dalam grafik dan dilakukan pendekatan

berupa garis lurus.

y = 4E-68e0,0857x R2 = 0,7493

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Tahun K e but uha n M E K (T on/ ta hun )

Gambar 1. Grafik Prediksi Kebutuhan MEK

Untuk menghitung kebutuhan impor MEK tahun berikutnya maka menggunakan

persamaan eksponensial :

y = a.ex

Keterangan : y = kebutuhan impor MEK, ton/tahun

e = konstanta eksponen yaitu 2,71828

Diperoleh persamaan eksponen : y = (4x10(-68)) x (e(0,0857x))

Dari persamaan di atas diketahui bahwa kebutuhan impor MEK di Indonesia pada

tahun 2015 adalah :

y = (4x10(-68)) x (e(0,0857x2015)) y = 47.000 ton/tahun

Seiring dengan peningkatan kebutuhan MEK di Indonesia dari tahun ke tahun, dan

maka direncanakan pabrik MEK ini akan didirikan pada tahun 2015 dan

berorientasi untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Maka ditetapkan kapasitas