PRARANCANGAN PABRIK DIBUTYL PHTHALATE DARI PHTHALIC ANHYDRIDE DAN N-BUTANOL Prarancangan Pabrik Dibutyl Phthalate dari Phthalic Anhydride dan n-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun.
PRARANCANGAN PABRIK DIBUTYL PHTHALATE
DARI PHTHALIC ANHYDRIDE DAN N-BUTANOL
KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh:
NUR HIDAYATI
D 500 110 016
Dosen Pembimbing :
1. Dr. Ir. Ahmad M Fuadi, M.T
2. Kusmiyati, S.T., M.T., Ph.D
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2015
UNWERSITAS MUHAMMADTYAII SURAKARTA
FAKULTAS TI,KNIK
JURUSAN TEKNIK
KIMIA
Nama
Nur Hidayati
NIM
D 500 110 016
Judul Skipsi
Pranncangan Pabrik Dibutyl Plthalate dari phthalic
Anhydr i de dat tButanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Dosen Pembimbing
1.
Dr. Ir. Ahmad M Fuadi. M.T
2. Kusmiyati, S-T., M.T., Ph.D
Surakarta,2?Agustus 20 I 5
Menyetuiui,
Pembimbing 2
fnr,
Kusmiyati. S.T-. M.T.. Ph.D
NIK : 618
NIK
: 683
Ketua Jurusatr Teknik Kimia
nois Patoaid:t. - M. sc..Pho.
NIK: 892
t1
TNTI'ERSITAS MUHAMMADIYAI{ SURAKAITTA
FAI(ULTAS TEKNIK
JURUSAN
Tf,KMX KIMIA
PERNYATAA}I KEASLIAN TUGAS AKIIIR
Sala yang benanda langan di ba$ah ini
:
Nama
Nur Hidayati
NIM
D 500 110 016
Program Studi
Teknik Kimia
Judul Tugas Akhir
Pramncangan Pabdk Dibutyl Phthdldte da.. Phthdlic
Anhydti de
darL
n-Bvtanol Kapasitas 20.000'for/Tahun
Menyatakan dengan sebenamya bahwa hasil Tugas Ak:hir yang saya buat dan
seahkan
ini
merupakan hasil karya saya sendid, kecuali kutipan-L-utipan darr
ringkasan-ringkasal yang semuanya telah saya jelaskan sumbemya.
Swakarta"rT Agustus 20 I 5
YaDg mernbuat pernyataan,
Nur Hidavati
tll
MOTTO
Hari ini harus lebih baik dari kemarin, dan besok harus lebih baik
dari hari ini
Khayalan akan tetap menjadi khayalan tanpa adanya sebuah
tindakan.
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, bagi
orang yang mau bersungguh-sungguh.
(QS. An-Nasyirah : 6-7)
“Pengetahuan adalah warisan yang mulia, budi pekerti ibarat
pakaian yang baru dan pikiran ibarat cermin yang bening (jernih)”
(Khalifah Ali bin Abi Thalib)
iv
PERSEMBAHAN
Karya ini kupersembahkan Kepada Allah SWT
Semoga Engkau terima sebagai amal sholeh
Hingga setiap kemudahan menambah kesyukuran
Dan setiap kesukaran menjadi penghapus dosa.
Sosok yang menjadi inspirasi dalam hidupku,
Ibu dan Bapak tercinta, Adikku tersayang terima kasih atas kasih sayang,
pengorbanan dan pendidikan yang telah diberikan selama ini
yang selalu memberiku semangat dan dukungan, terima kasih atas do’anya,
karena kalianlah aku bisa kuat.
Bapak dan Ibu dosen yang dengan tulus dan sabar memberikan ilmu dan
membimbingku semoga dapat menjadi bekal dan bermanfaat bagi kehidupanku.
Teman satu timku, Therisia Widi Kirana ,terima kasih sudah sabar dan setia
dalam mengerjakan tugas akhir dan semua teman-teman angkatan 2011, terima
kasih atas kebersamaannya selama ini. Kenangan indah saat kita bersama
semoga tak terlupakan.
Thank’s for All…
v
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikumWr. Wb.
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Illahi Robbi karena berkat rahmat
dan hidayah-Nya penyusun dapat menyelesaikan laporan tugas akhir yang
berjudul ”Prarancangan Pabrik Dibutyl Phthalate Kapasitas 20.000 Ton/Tahun”.
Tidak lupa sholawat serta salam senantiasa tercurahkan kepada Nabi Besar
Muhammad SAW, keluarga, sahabat dan para pengikutnya.
Tugas akhir ini merupakan salah satu mata kuliah wajib di Program
Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang
harus ditempuh mahasiswa untuk memenuhi kelengkapan akademis, sebagai salah
satu syarat memperoleh gelar sarjana.
Pada kesempatan ini, penyusun ingin menyampaikan terimakasih yang
tulus kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan laporan tugas
akhir ini, khususnya kepada :
1. Rois Fatoni, S.T., M.T., PhD. Selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Dr. Ir. Ahmad M Fuadi, M.T selaku dosen pembimbing pertama yang banyak
membantu dan membimbing dalam menyelesaikan tugas akhir sehingga
penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
3. Kusmiyati, S.T., M.T., Ph.D selaku dosen pembimbing kedua yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dalam penyusunan tugas akhir
ini.
4.
Bapak/Ibu dosen Program Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta, yang telah memberikan pembelajaran mulai dari
semester awal hingga akhir.
5. Seluruh karyawan Tata Usaha Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah membantu segala keperluan
teknis/administrasi dalam penyusunan tugas akhir ini.
vi
6.
Keluarga dan sahabat, yang telah memberi dukungan, limpahan kasih sayang
dan atas doa-doanya-
7.
TemaFteman seperjuangan angkara{ 2011 Teknik Kimia Fal:ultas Tekrik
Univefitas Muhammadiyah Surakart4 terima kasih
atas bantuan, dukungan
dan motivasinya selama penyusunan tugas akhir ini, sukses selalu untuk
kalian semua.
8.
Semua pihak yang tidak dapal penulis sebutkan satu-peEatu. yang telah
baayak membantu penulis sehingga dapat melyelesaikan tugas allrir ini.
Penyusun menyadari bahwa laporaa
ini masih banyak kekurangan
jauh dari kesempumaatr. Pen).usuo mengharapkan semoga iaporan ini
bermanl'aat bagi pihak-pihak yang membutuhkan
dibahas dalam laporan
dan
dapat
infomasi mengenai materi yang
ini.
lltas s alamu' al ai kum Wr.
W.
Sirrakart4,.{Agustus 201 5
/*l
PenJusun
vll
INTISARI
Plasticizer merupakan salah satu bahan penunjang bagi industri plastik,
khususnya yaitu untuk PVC ( polyvinyl chloride) yang berfungsi membentuk sifat
kekenyalan atau keliatan agar barang-barang dari plastik menjadi kenyal, mudah
dibentuk dan tidak mudah pecah atau patah. Dibutyl phthalate merupakan salah
satu jenis plasticizer yang digunakan di Indonesia. Dengan mempertimbangkan
proyeksi konsumsi kebutuhan dibutyl phthalate, kapasitas produksi yang sudah
ada dan kapasitas minimal atau maksimal maka prarancangan pabrik dibutyl
phthalate dengan bahan baku phthalic anhydride dan n-butanol direncanakan
berdiri di kawasan industri Gresik, Jawa Timur dengan luas tanah 21.370 m2 dan
kapasitas produksi 20.000 ton/tahun pada tahun 2020.
Pembuatan dibutyl phthalate dilakukan dengan proses esterifikasi dengan
katalis asam sulfat pada reaktor alir berpengaduk non adiabatis isothermal. Reaksi
berlangsung pada fase cair irreversible dan eksotermis. Pada suhu 140oC dan
tekanan 2 atm. Kebutuhan phthalic anhydride untuk pabrik ini sebanyak
1.601,710 kg/jam dan n-butanol sebanyak 1.798,153 kg/jam. Produk berupa
dibutyl phthalate sebanyak 2.525,268 kg/jam. Utilitas pendukung proses meliputi
penyediaan air sebanyak 5499,3097 kg/jam yang diperoleh dari air sungai
Brantas, kebutuhan steam sebanyak 3753,6383 kg/jam, kebutuhan listrik sebesar
82,69 kW dengan bahan bakar solar dan udara tekan diperlukan untuk alat kontrol
pneumatic.
Pabrik direncanakan beroprasi selama 330 hari pertahun dengan jumlah
karyawan 186 orang, modal tetap sebesar Rp 357,141,384,142.55 per tahun.
Modal kerja sebesar Rp 117.228.095.838,89 per tahun. Setelah dipotong pajak
keuntungan mencapai Rp 80.252.914.055,63 pertahun. Percent return on
investment (ROI) sebelum pajak sebesar 32,10% dan sesudah pajak sebesar
22,47%. Pay out time (POT) sebelum pajak sebesar 2,38 tahun dan setelah pajak
3,08 tahun. Break event point (BEP) sebesar 44,9%, shut down point (SDP)
sebesar 22,73%, IRR berdasarkan discounted cash flow (DCF) sebesar 42,0%.
Berdasarkan pertimbangan bahwa ROI, POT, BEP, SDP dan IRR untuk pabrik
beresiko sedang perhitungannya memenuhi standar maka pabrik dibutyl phthalate
ini layak untuk didirikan.
Keyword : dibutyl phthalate, esterifikasi, RATB
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUl........................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN..........................................................
ii
PERNYATAAN KEASLIAN..........................................................
iii
MOTTO ........................................................................................
iv
PERSEMBAHAN ……………………………………………………
v
KATA PENGANTAR......................................................................
vi
INTISARI.......................................................................................
viii
DAFTAR ISI..................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ………………………………….……………….
xi
DAFTAR TABEL ……………………………………………………… xii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ..........................................................
1
1.2 Kapasitas ...................................................................
2
1.3 Lokasi .......................................................................
4
1.4 Tinjauan Pustaka ........................................................
6
BAB II DESKRIPSI PROSES
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ……………………
12
2.2 Konsep Reaksi.............................................................
13
2.3 Langkah Proses............................................................
16
2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas ..…………………….....
17
2.5 Tata Letak Pabrik dan Peralatan………………………....
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
31
3.1 Silo ...........................................................................
37
3.2 Melting Tank ..............................................................
37
3.3 Reaktor ......................................................................
38
3.4 Netralizer....................................................................
38
3.5 Dekanter.....................................................................
38
ix
BAB
3.6 Menara Distilasi .........................................................
39
3.7 Tangki ......................................................................
41
3.8 Heat Exchanger ..........................................................
45
3.9 Pompa ........................................................................
51
IVUNIT
PENDUKUNG
PROSES
(UTILITAS)
DAN
LABORATORIUM
4.1 Unit Pendukung Proses (Utilitas) ..................................
56
4.2 Laboratorium...............................................................
82
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1 Bentuk Perusahaan.......................................................
86
5.2 Struktur Organisasi Perusahaan …………………………. 87
5.3 Tugas dan Wewenang …………………………………… 91
5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan....................................
98
5.5 Penentuan Jumlah Karyawan ……………………………. 100
5.6 Sistem Kepegawaian dan Upah …………………………. 101
5.7 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ….....
102
5.8 Kesejahteraan Soaial Karyawan Perusahaan …………..... 103
5.9 Kesehatan dan Keselamatan Kerja ………………………. 106
5.10 Manajemen Produksi…………………………….............
107
BAB VI ANALISA EKONOMI
6.1 Total Capital Invesment …………………………………. 116
6.2 Working Capital .………………………………………… 116
6.3 ManufacturingCost ……………………………………...
117
6.4 General Expenses ………………………………………... 117
6.5 Analisis Keuntungan …………………………………….. 118
6.6 Analisis Kelayakan ……………………………………… 118
BAB VII KESIMPULAN
7.1 Kesimpulan………..…………………………...................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
123
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Grafik Import Dibutyl Phthalate...........................................
3
Gambar 1.2 Reaksi Esterifikasi Dibutyl Phthalate...................................
6
Gambar 2.1 Diagram Komponen Tiap Arus............................................
27
Gambar 2.2. Diagram Alir Kuantitatif……...…………………………....
28
Gambar 2.3 Diagram Alir Kualitatif……................................................
29
Gambar 2.4. Tata Letak Pabrik………………………………………......
34
Gambar 2.5. Tata Letak Peralatan Proses………………………………… 36
Gambar 4.1. Pengolahan Limbah...............................................................
81
Gambar 4.2. Diagram Alir Pengolahan Air ..............................................
85
Gambar 5.1. Diagram Struktur Organisasi Perusahaan…………….…….
90
Gambar 6.1. Grafik Perhitungan Analisis Ekonomi………………….…..
121
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Data Impor Indonesia Terhadap Dibutyl Phthalate………..…
2
Tabel 1.2. Data Pabrik Dibutyl Phthalate di Dunia………….……….….
3
Tabel 2.1. Panas Pembentukan dan Energi Gibbs……………………….
15
Tabel 2.2. Neraca Massa Total ……………………………………….….
17
Tabel 2.3. Neraca Massa di sekitar Melting Tank …………………..…...
18
Tabel 2.4. Neraca Massa di sekitar Reaktor ……………………….…….
18
Tabel 2.5. Neraca Massa di sekitar Separator ……………………….…...
19
Tabel 2.6. Neraca Massa di sekitar Netralizer ……………………..…….
19
Tabel 2.7. Neraca Massa di sekitar Dekanter ………………….………… 20
Tabel 2.8. Neraca Massa di sekitar Menara Distilasi 1 ………………….
20
Tabel 2.9. Neraca Massa di sekitar Menara Distilasi 2 ………………….
21
Tabel 2.10. Neraca Panas di sekitar Melting Tank ………………….……
21
Tabel 2.11. Neraca Panas di sekitar Reaktor …………………….………
22
Tabel 2.12. Neraca Panas di sekitar Netralizer ………………………….
22
Tabel 2.13. Neraca Panas di sekitar Dekanter …………………………...
23
Tabel 2.14. Neraca Panas di sekitar Menara Distilasi 1 …………………
23
Tabel 2.15. Neraca Panas di sekitar Menara Distilasi 2 …………………
24
Tabel 2.16. Neraca Panas di sekitar Heater 1 (E-101)…………………..
24
Tabel 2.17. Neraca Panas di sekitar Heater 2 (E-102)…………………..
24
Tabel 2.18. Neraca Panas di sekitar Heater 1 (E-103)…………………..
25
Tabel 2.19. Neraca Panas di sekitar Heater 2 (E-104)……………….….
25
Tabel 2.20. Neraca Panas di sekitar Cooler 1 (E-201)…………….…….
25
Tabel 2.21. Neraca panas di sekitar Cooler 2 (E-202)………….……….
26
Tabel 2.22. Neraca panas di sekitar Cooler 3 (E-203)……….………….
26
Tabel 2.23. Data Komponen Tiap Arus Pabrik Dibutyl Phthalate..….….
30
Tabel 2.24. Perincian Luas Tanah Bangunan Pabrik…………………….
33
Tabel 4.1. Daftar Kebutuhan Air Pendingin……………………………..
71
Tabel 4.2. Daftar Kebutuhan Steam……………………………………...
72
Tabel 4.3. Daftar Kebutuhan Air Sanitasi………………………………..
72
xii
Tabel 4.4. Konsumsi Listrik untuk Keperluan Proses…………………..
74
Tabel 4.5. Konsumsi Listrik untuk Unit Pendukung Proses (Utilitas)…..
75
Tabel 5.1. Jadwal Kerja Masing-Masing Regu..…………………………
100
Tabel 5.2. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji………….
102
Tabel 6.1. Harga Indeks Chemical Engineering Plant…………………..
112
Tabel 6.2.Total Fixed Capital Investment………………………………..
116
Tabel 6.3.Working Capital……………………………………………….
116
Tabel 6.4.Manufacturing Cost…………………………………………...
117
Tabel 6.5.General Expenses……………………………………………..
117
Tabel 6.6.Fixed Cost……………………………………………………..
119
Tabel 6.7.Variable Cost………………………………………………….
119
Tabel 6.8.Regulated Cost………………………………………………...
120
Tabel 6.9. Perbandingan Perhitungan dan Referensi……………..……...
122
xiii
DARI PHTHALIC ANHYDRIDE DAN N-BUTANOL
KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh:
NUR HIDAYATI
D 500 110 016
Dosen Pembimbing :
1. Dr. Ir. Ahmad M Fuadi, M.T
2. Kusmiyati, S.T., M.T., Ph.D
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2015
UNWERSITAS MUHAMMADTYAII SURAKARTA
FAKULTAS TI,KNIK
JURUSAN TEKNIK
KIMIA
Nama
Nur Hidayati
NIM
D 500 110 016
Judul Skipsi
Pranncangan Pabrik Dibutyl Plthalate dari phthalic
Anhydr i de dat tButanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Dosen Pembimbing
1.
Dr. Ir. Ahmad M Fuadi. M.T
2. Kusmiyati, S-T., M.T., Ph.D
Surakarta,2?Agustus 20 I 5
Menyetuiui,
Pembimbing 2
fnr,
Kusmiyati. S.T-. M.T.. Ph.D
NIK : 618
NIK
: 683
Ketua Jurusatr Teknik Kimia
nois Patoaid:t. - M. sc..Pho.
NIK: 892
t1
TNTI'ERSITAS MUHAMMADIYAI{ SURAKAITTA
FAI(ULTAS TEKNIK
JURUSAN
Tf,KMX KIMIA
PERNYATAA}I KEASLIAN TUGAS AKIIIR
Sala yang benanda langan di ba$ah ini
:
Nama
Nur Hidayati
NIM
D 500 110 016
Program Studi
Teknik Kimia
Judul Tugas Akhir
Pramncangan Pabdk Dibutyl Phthdldte da.. Phthdlic
Anhydti de
darL
n-Bvtanol Kapasitas 20.000'for/Tahun
Menyatakan dengan sebenamya bahwa hasil Tugas Ak:hir yang saya buat dan
seahkan
ini
merupakan hasil karya saya sendid, kecuali kutipan-L-utipan darr
ringkasan-ringkasal yang semuanya telah saya jelaskan sumbemya.
Swakarta"rT Agustus 20 I 5
YaDg mernbuat pernyataan,
Nur Hidavati
tll
MOTTO
Hari ini harus lebih baik dari kemarin, dan besok harus lebih baik
dari hari ini
Khayalan akan tetap menjadi khayalan tanpa adanya sebuah
tindakan.
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, bagi
orang yang mau bersungguh-sungguh.
(QS. An-Nasyirah : 6-7)
“Pengetahuan adalah warisan yang mulia, budi pekerti ibarat
pakaian yang baru dan pikiran ibarat cermin yang bening (jernih)”
(Khalifah Ali bin Abi Thalib)
iv
PERSEMBAHAN
Karya ini kupersembahkan Kepada Allah SWT
Semoga Engkau terima sebagai amal sholeh
Hingga setiap kemudahan menambah kesyukuran
Dan setiap kesukaran menjadi penghapus dosa.
Sosok yang menjadi inspirasi dalam hidupku,
Ibu dan Bapak tercinta, Adikku tersayang terima kasih atas kasih sayang,
pengorbanan dan pendidikan yang telah diberikan selama ini
yang selalu memberiku semangat dan dukungan, terima kasih atas do’anya,
karena kalianlah aku bisa kuat.
Bapak dan Ibu dosen yang dengan tulus dan sabar memberikan ilmu dan
membimbingku semoga dapat menjadi bekal dan bermanfaat bagi kehidupanku.
Teman satu timku, Therisia Widi Kirana ,terima kasih sudah sabar dan setia
dalam mengerjakan tugas akhir dan semua teman-teman angkatan 2011, terima
kasih atas kebersamaannya selama ini. Kenangan indah saat kita bersama
semoga tak terlupakan.
Thank’s for All…
v
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikumWr. Wb.
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Illahi Robbi karena berkat rahmat
dan hidayah-Nya penyusun dapat menyelesaikan laporan tugas akhir yang
berjudul ”Prarancangan Pabrik Dibutyl Phthalate Kapasitas 20.000 Ton/Tahun”.
Tidak lupa sholawat serta salam senantiasa tercurahkan kepada Nabi Besar
Muhammad SAW, keluarga, sahabat dan para pengikutnya.
Tugas akhir ini merupakan salah satu mata kuliah wajib di Program
Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang
harus ditempuh mahasiswa untuk memenuhi kelengkapan akademis, sebagai salah
satu syarat memperoleh gelar sarjana.
Pada kesempatan ini, penyusun ingin menyampaikan terimakasih yang
tulus kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan laporan tugas
akhir ini, khususnya kepada :
1. Rois Fatoni, S.T., M.T., PhD. Selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Dr. Ir. Ahmad M Fuadi, M.T selaku dosen pembimbing pertama yang banyak
membantu dan membimbing dalam menyelesaikan tugas akhir sehingga
penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
3. Kusmiyati, S.T., M.T., Ph.D selaku dosen pembimbing kedua yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dalam penyusunan tugas akhir
ini.
4.
Bapak/Ibu dosen Program Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta, yang telah memberikan pembelajaran mulai dari
semester awal hingga akhir.
5. Seluruh karyawan Tata Usaha Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah membantu segala keperluan
teknis/administrasi dalam penyusunan tugas akhir ini.
vi
6.
Keluarga dan sahabat, yang telah memberi dukungan, limpahan kasih sayang
dan atas doa-doanya-
7.
TemaFteman seperjuangan angkara{ 2011 Teknik Kimia Fal:ultas Tekrik
Univefitas Muhammadiyah Surakart4 terima kasih
atas bantuan, dukungan
dan motivasinya selama penyusunan tugas akhir ini, sukses selalu untuk
kalian semua.
8.
Semua pihak yang tidak dapal penulis sebutkan satu-peEatu. yang telah
baayak membantu penulis sehingga dapat melyelesaikan tugas allrir ini.
Penyusun menyadari bahwa laporaa
ini masih banyak kekurangan
jauh dari kesempumaatr. Pen).usuo mengharapkan semoga iaporan ini
bermanl'aat bagi pihak-pihak yang membutuhkan
dibahas dalam laporan
dan
dapat
infomasi mengenai materi yang
ini.
lltas s alamu' al ai kum Wr.
W.
Sirrakart4,.{Agustus 201 5
/*l
PenJusun
vll
INTISARI
Plasticizer merupakan salah satu bahan penunjang bagi industri plastik,
khususnya yaitu untuk PVC ( polyvinyl chloride) yang berfungsi membentuk sifat
kekenyalan atau keliatan agar barang-barang dari plastik menjadi kenyal, mudah
dibentuk dan tidak mudah pecah atau patah. Dibutyl phthalate merupakan salah
satu jenis plasticizer yang digunakan di Indonesia. Dengan mempertimbangkan
proyeksi konsumsi kebutuhan dibutyl phthalate, kapasitas produksi yang sudah
ada dan kapasitas minimal atau maksimal maka prarancangan pabrik dibutyl
phthalate dengan bahan baku phthalic anhydride dan n-butanol direncanakan
berdiri di kawasan industri Gresik, Jawa Timur dengan luas tanah 21.370 m2 dan
kapasitas produksi 20.000 ton/tahun pada tahun 2020.
Pembuatan dibutyl phthalate dilakukan dengan proses esterifikasi dengan
katalis asam sulfat pada reaktor alir berpengaduk non adiabatis isothermal. Reaksi
berlangsung pada fase cair irreversible dan eksotermis. Pada suhu 140oC dan
tekanan 2 atm. Kebutuhan phthalic anhydride untuk pabrik ini sebanyak
1.601,710 kg/jam dan n-butanol sebanyak 1.798,153 kg/jam. Produk berupa
dibutyl phthalate sebanyak 2.525,268 kg/jam. Utilitas pendukung proses meliputi
penyediaan air sebanyak 5499,3097 kg/jam yang diperoleh dari air sungai
Brantas, kebutuhan steam sebanyak 3753,6383 kg/jam, kebutuhan listrik sebesar
82,69 kW dengan bahan bakar solar dan udara tekan diperlukan untuk alat kontrol
pneumatic.
Pabrik direncanakan beroprasi selama 330 hari pertahun dengan jumlah
karyawan 186 orang, modal tetap sebesar Rp 357,141,384,142.55 per tahun.
Modal kerja sebesar Rp 117.228.095.838,89 per tahun. Setelah dipotong pajak
keuntungan mencapai Rp 80.252.914.055,63 pertahun. Percent return on
investment (ROI) sebelum pajak sebesar 32,10% dan sesudah pajak sebesar
22,47%. Pay out time (POT) sebelum pajak sebesar 2,38 tahun dan setelah pajak
3,08 tahun. Break event point (BEP) sebesar 44,9%, shut down point (SDP)
sebesar 22,73%, IRR berdasarkan discounted cash flow (DCF) sebesar 42,0%.
Berdasarkan pertimbangan bahwa ROI, POT, BEP, SDP dan IRR untuk pabrik
beresiko sedang perhitungannya memenuhi standar maka pabrik dibutyl phthalate
ini layak untuk didirikan.
Keyword : dibutyl phthalate, esterifikasi, RATB
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUl........................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN..........................................................
ii
PERNYATAAN KEASLIAN..........................................................
iii
MOTTO ........................................................................................
iv
PERSEMBAHAN ……………………………………………………
v
KATA PENGANTAR......................................................................
vi
INTISARI.......................................................................................
viii
DAFTAR ISI..................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ………………………………….……………….
xi
DAFTAR TABEL ……………………………………………………… xii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ..........................................................
1
1.2 Kapasitas ...................................................................
2
1.3 Lokasi .......................................................................
4
1.4 Tinjauan Pustaka ........................................................
6
BAB II DESKRIPSI PROSES
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ……………………
12
2.2 Konsep Reaksi.............................................................
13
2.3 Langkah Proses............................................................
16
2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas ..…………………….....
17
2.5 Tata Letak Pabrik dan Peralatan………………………....
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
31
3.1 Silo ...........................................................................
37
3.2 Melting Tank ..............................................................
37
3.3 Reaktor ......................................................................
38
3.4 Netralizer....................................................................
38
3.5 Dekanter.....................................................................
38
ix
BAB
3.6 Menara Distilasi .........................................................
39
3.7 Tangki ......................................................................
41
3.8 Heat Exchanger ..........................................................
45
3.9 Pompa ........................................................................
51
IVUNIT
PENDUKUNG
PROSES
(UTILITAS)
DAN
LABORATORIUM
4.1 Unit Pendukung Proses (Utilitas) ..................................
56
4.2 Laboratorium...............................................................
82
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1 Bentuk Perusahaan.......................................................
86
5.2 Struktur Organisasi Perusahaan …………………………. 87
5.3 Tugas dan Wewenang …………………………………… 91
5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan....................................
98
5.5 Penentuan Jumlah Karyawan ……………………………. 100
5.6 Sistem Kepegawaian dan Upah …………………………. 101
5.7 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ….....
102
5.8 Kesejahteraan Soaial Karyawan Perusahaan …………..... 103
5.9 Kesehatan dan Keselamatan Kerja ………………………. 106
5.10 Manajemen Produksi…………………………….............
107
BAB VI ANALISA EKONOMI
6.1 Total Capital Invesment …………………………………. 116
6.2 Working Capital .………………………………………… 116
6.3 ManufacturingCost ……………………………………...
117
6.4 General Expenses ………………………………………... 117
6.5 Analisis Keuntungan …………………………………….. 118
6.6 Analisis Kelayakan ……………………………………… 118
BAB VII KESIMPULAN
7.1 Kesimpulan………..…………………………...................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
123
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Grafik Import Dibutyl Phthalate...........................................
3
Gambar 1.2 Reaksi Esterifikasi Dibutyl Phthalate...................................
6
Gambar 2.1 Diagram Komponen Tiap Arus............................................
27
Gambar 2.2. Diagram Alir Kuantitatif……...…………………………....
28
Gambar 2.3 Diagram Alir Kualitatif……................................................
29
Gambar 2.4. Tata Letak Pabrik………………………………………......
34
Gambar 2.5. Tata Letak Peralatan Proses………………………………… 36
Gambar 4.1. Pengolahan Limbah...............................................................
81
Gambar 4.2. Diagram Alir Pengolahan Air ..............................................
85
Gambar 5.1. Diagram Struktur Organisasi Perusahaan…………….…….
90
Gambar 6.1. Grafik Perhitungan Analisis Ekonomi………………….…..
121
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Data Impor Indonesia Terhadap Dibutyl Phthalate………..…
2
Tabel 1.2. Data Pabrik Dibutyl Phthalate di Dunia………….……….….
3
Tabel 2.1. Panas Pembentukan dan Energi Gibbs……………………….
15
Tabel 2.2. Neraca Massa Total ……………………………………….….
17
Tabel 2.3. Neraca Massa di sekitar Melting Tank …………………..…...
18
Tabel 2.4. Neraca Massa di sekitar Reaktor ……………………….…….
18
Tabel 2.5. Neraca Massa di sekitar Separator ……………………….…...
19
Tabel 2.6. Neraca Massa di sekitar Netralizer ……………………..…….
19
Tabel 2.7. Neraca Massa di sekitar Dekanter ………………….………… 20
Tabel 2.8. Neraca Massa di sekitar Menara Distilasi 1 ………………….
20
Tabel 2.9. Neraca Massa di sekitar Menara Distilasi 2 ………………….
21
Tabel 2.10. Neraca Panas di sekitar Melting Tank ………………….……
21
Tabel 2.11. Neraca Panas di sekitar Reaktor …………………….………
22
Tabel 2.12. Neraca Panas di sekitar Netralizer ………………………….
22
Tabel 2.13. Neraca Panas di sekitar Dekanter …………………………...
23
Tabel 2.14. Neraca Panas di sekitar Menara Distilasi 1 …………………
23
Tabel 2.15. Neraca Panas di sekitar Menara Distilasi 2 …………………
24
Tabel 2.16. Neraca Panas di sekitar Heater 1 (E-101)…………………..
24
Tabel 2.17. Neraca Panas di sekitar Heater 2 (E-102)…………………..
24
Tabel 2.18. Neraca Panas di sekitar Heater 1 (E-103)…………………..
25
Tabel 2.19. Neraca Panas di sekitar Heater 2 (E-104)……………….….
25
Tabel 2.20. Neraca Panas di sekitar Cooler 1 (E-201)…………….…….
25
Tabel 2.21. Neraca panas di sekitar Cooler 2 (E-202)………….……….
26
Tabel 2.22. Neraca panas di sekitar Cooler 3 (E-203)……….………….
26
Tabel 2.23. Data Komponen Tiap Arus Pabrik Dibutyl Phthalate..….….
30
Tabel 2.24. Perincian Luas Tanah Bangunan Pabrik…………………….
33
Tabel 4.1. Daftar Kebutuhan Air Pendingin……………………………..
71
Tabel 4.2. Daftar Kebutuhan Steam……………………………………...
72
Tabel 4.3. Daftar Kebutuhan Air Sanitasi………………………………..
72
xii
Tabel 4.4. Konsumsi Listrik untuk Keperluan Proses…………………..
74
Tabel 4.5. Konsumsi Listrik untuk Unit Pendukung Proses (Utilitas)…..
75
Tabel 5.1. Jadwal Kerja Masing-Masing Regu..…………………………
100
Tabel 5.2. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji………….
102
Tabel 6.1. Harga Indeks Chemical Engineering Plant…………………..
112
Tabel 6.2.Total Fixed Capital Investment………………………………..
116
Tabel 6.3.Working Capital……………………………………………….
116
Tabel 6.4.Manufacturing Cost…………………………………………...
117
Tabel 6.5.General Expenses……………………………………………..
117
Tabel 6.6.Fixed Cost……………………………………………………..
119
Tabel 6.7.Variable Cost………………………………………………….
119
Tabel 6.8.Regulated Cost………………………………………………...
120
Tabel 6.9. Perbandingan Perhitungan dan Referensi……………..……...
122
xiii