TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK AMONIUM KLORIDA Prarancangan Pabrik Amonium Klorida Dengan Proses Amonium Sulfat-Sodium Klorida Kapasitas 50.000 Ton/Tahun.
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK AMONIUM KLORIDA
DENGAN PROSES AMONIUM SULFAT-SODIUM KLORIDA
KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
Diajukan Guna Melengkapi Persyaratan dalam Menyelesaikan Pendidikan
Tingkat Strata Satu di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh:
Rahmawati Nurul Fauziyah
D500 100 019
Dosen Pembimbing:
1. Ir. Haryanto .A.R., M.S.
2. M. Mujiburohman, ST., MT., Ph.D.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2014
i
PERNYATAAN ORIGINALITAS
Saya menyatakan bahwa tugas akhir ini adalah hasil pekerjaan saya sendiri dan sepanjang
sepengetahuan saya tidak berisi materi yang dipublikasikan atau ditulis orang lain atau telah
dipergunakan dan diterima sebagai persyaratan menyelesaikan studi di Universitas ini, kecuali
pada bagian-bagian tertentu yang telah dinyatakan dalam teks.
Apabila tugas akhir ini merupakan jiplakan dan atau penelitian karya ilmiah lain, maka
saya siap menerima sanksi baik secara akademis maupun hukum.
Surakarta, Juli 2013
Yang Menyatakan,
(Rahmawati Nurul Fauziyah)
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah, segala puji hanya bagi Allah SWT karena hanya
rahmat dan hidayah-Nya penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan
laporan Tugas Akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Amonium Klorida
dengan Proses Amonium Sulfat-Sodium Klorida dengan Kapasitas 50.000
Ton/Tahun”.
Penulis memperoleh banyak bantuan dalam penyusunan tugas akhir ini,
baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena
itu sudah sepantasnya penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Rois Fatoni, ST., M.Sc., Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Ir. Haryanto A.R, MS. selaku dosen pembimbing I dan Muhammad
Mujiburohman, ST., MT., Ph.D. selaku dosen pembimbing II atas
bimbingan dan bantuannya dalam penyusunan tugas akhir.
3. Dosen penguji dalam ujian pendadaran tugas akhir.
4. Segenap civitas akademika atas semua bantuannya.
5. Orang tua dan keluarga atas dukungan, doa, materi, dan semangat yang
senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.
6. Teman-teman seperjuangan teknik kimia 2010.
Penulis menyadari bahwa laporan tuga akhir ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu penulis membuka diri terhadap segala kritik dan saran
yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis
dan para pembaca.
Surakarta,
Juni 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
Halaman Judul ...................................................................................................
i
Lembar Pengesahan ...........................................................................................
ii
Kata Pengantar .................................................................................................. iii
Daftar Isi ..........................................................................................................
iv
Daftar Tabel ...................................................................................................... ix
Daftar Gambar .................................................................................................
xi
Intisari ..............................................................................................................
xii
BAB I PENDAHULUAN .............................................................................
1
1.1
Latar Belakang Pendirian Pabrik ..............................................
1
1.2
Penentuan Kapasitas Perancangan ..........................................
1
1.3
Penentuan Lokasi Pabrik .........................................................
5
1.4
Tinjauan Pustaka .....................................................................
6
1.4.1 Macam-macam Proses ..................................................
6
1.4.2 Alasan Pemilihan Proses...............................................
8
1.4.3 Kegunaan Produk..........................................................
9
1.4.4 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk ............
10
1.4.5 Tinjauan Proses Secara Umum .....................................
12
BAB II DESKRIPSI PROSES ........................................................................
13
2.1
2.2
Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ........................................
13
2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ...............................................
13
2.1.2 Spesifikasi Produk ........................................................
13
2.1.3 Spesifikasi Produk Samping .........................................
14
Konsep Proses .........................................................................
14
2.2.1 Dasar Reaksi ................................................................
14
2.2.2 Tinjauan Termodinamika .............................................
14
2.2.3 Tinjauan Kinetika .........................................................
15
2.2.4 Sifat Reaksi ...................................................................
17
2.2.5 Perbandingan Mol Reaktan...........................................
17
iv
2.3
Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ...............................
17
2.3.1 Diagram Alir Proses .....................................................
17
2.3.2 Langkah Proses .............................................................
21
Neraca Massa dan Neraca Panas .............................................
23
2.4.1 Neraca Massa ...............................................................
23
2.4.2 Neraca Panas ................................................................
28
Tata Letak Pabrik dan Peralatan Proses ...................................
33
2.5.1 Tata Letak Pabrik ..........................................................
33
2.5.2 Tata Letak Peralatan Proses ..........................................
37
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ...........................................
39
2.4
2.5
3.1
3.2
Spesifikasi Alat Utama.............................................................
39
3.1.1
Mixer Amonium Sulfat ................................................
39
3.1.2
Mixer Sodium Klorida..................................................
40
3.1.3
Reaktor .........................................................................
41
3.1.4
Rotary Vacuum Filter ...................................................
43
3.1.5
Evaporator ....................................................................
43
3.1.6
Kristalizer .....................................................................
44
3.1.7
Centrifuge .....................................................................
45
3.1.8
Rotary Dryer -01 ...........................................................
45
3.1.9
Rotary Dryer -02 ...........................................................
46
Spesifikasi Alat Penunjang ......................................................
47
3.2.1
Silo Penyimpanan Amonium Sulfat .............................
47
3.2.2
Silo Penyimpanan Sodium Klorida ..............................
47
3.2.3
Silo Penyimpanan SSodium Sulfat ..............................
48
3.2.4
Silo Penyimpanan Amonium Klorida ..........................
48
3.2.5
Tangki Air ....................................................................
49
3.2.6
Kompresor ....................................................................
49
3.2.7
Heater -01 ....................................................................
50
3.2.8
Heater -02 ...................................................................
50
3.2.9
Pompa -01 ....................................................................
51
3.2.10 Pompa -02 ....................................................................
51
v
3.2.11 Pompa -03 ....................................................................
51
3.2.12 Pompa -04 ...................................................................
52
3.2.13 Pompa -05 ...................................................................
52
3.2.14 Belt Conveyor ...............................................................
53
3.2.15 Screw Conveyor -01 ......................................................
53
3.2.16 Screw Conveyor -02 ......................................................
53
3.2.17 Hopper -01 ....................................................................
54
3.2.18 Hopper -02 ...................................................................
54
3.2.19 Hopper -03 ....................................................................
54
3.2.20 Blower .........................................................................
55
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM.............
56
4.1
Unit Pendukung Proses ............................................................
56
4.1.1 Unit Pengadaan Air ......................................................
57
4.1.2
Unit Pengadaan Steam ..................................................
64
4.1.3
Unit Pengadaan Udara Tekan .......................................
66
4.1.4
Unit Pengadaan Listrik ................................................
67
4.1.5
Unit Pengadaan Bahan Bakar ......................................
72
Laboratorium ...........................................................................
73
4.2.1 Laboratorium Fisik dan Analitik ..................................
74
4.2.2 Laboratorium Penelitian ...............................................
75
4.2.3 Analisa Air ....................................................................
75
Unit Pengolahan Limbah ..........................................................
76
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN........................................................
79
4.2
4.3
5.1
Bentuk Perusahaan ..................................................................
79
5.2
Struktur Organisasi ..................................................................
80
5.3
Tugas dan Wewenang ..............................................................
82
5.3.1 Pemegang Saham ........................................................
82
5.3.2 Dewan Komisaris .........................................................
83
5.3.3 Dewan Direksi .............................................................
83
5.3.4 Staf Ahli .......................................................................
84
5.3.5 Penelitian dan Pengembangan .....................................
84
vi
5.3.6 Kepala Bagian ...............................................................
85
5.3.7 Kepala Seksi .................................................................
88
Pembagian Jam Kerja Karyawan .............................................
88
5.4.1 Karyawan Non Shift .....................................................
88
5.4.2 Karyawan Shift .............................................................
88
Status Karyawan dan Sistem Upah ..........................................
90
5.4.1 Karyawan Tetap ...........................................................
90
5.4.2 Karyawan Harian .........................................................
90
5.4.3 Karyawan Borongan.....................................................
90
5.6
Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ................
91
5.7
Kesejahteraan Sosial Karyawan ..............................................
92
5.8
Keselamatan dan Kesehatan Kerja ..........................................
92
BAB VI ANALISIS EKONOMI ....................................................................
95
5.4
5.5
6.1
Penaksiran Harga Peralatan .....................................................
95
6.2
Dasar Perhitungan ...................................................................
97
6.3
Penentuan Total Capital Investment (TCI) .............................
97
6.4
Hasil Perhitungan ...................................................................
98
6.4.1 Fixed Capital Investment (FCI) .....................................
98
6.4.2 Working Capital Investment (WCI) .............................. 100
6.4.3 Total Capital Investment (TCI) .................................... 100
6.4.4 Direct Manufacturing Cost (DMC) .............................. 101
6.4.5 Indirect Manufacturing Cost (IMC) ............................. 101
6.4.6 Fixed Manufacturing Cost (FMC) ................................ 101
6.4.7 Total Manufacturing Cost (TMC) ................................ 102
6.4.8 General Expense ........................................................... 102
6.4.9 Total Production Cost (TPC) ....................................... 102
6.4.10 Perhitungan Keuntungan ............................................... 102
6.5
Analisis Kelayakan................................................................... 103
6.5.1
Persent Return On Investment (ROI) ........................... 103
6.5.2
Pay Out Time (POT) .................................................... 104
6.5.3
Break Even Point (BEP)............................................... 104
vii
6.5.4
Shutdown Point (SDP) ................................................. 106
6.5.5
Discounted Cash Flow (DCF)...................................... 106
6.6
Pembahasan .............................................................................. 110
6.7
Kesimpulan .............................................................................. 110
Daftar Pustaka ............................................................................................... xiii
Lampiran
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1
Perkembangan impor amonium klorida di Indonesia ……………… 2
Tabel 2
Data pabrik amonium klorida di dunia
.........................................
4
Tabel 3
Perbandingan proses-proses pembuatan amonium klorida ………
8
Tabel 4
Neraca massa disekitar mixer -01 …………………………………. 23
Tabel 5
Neraca massa disekitar mixer -02 …………………………………. 23
Tabel 6
Neraca massa disekitar reaktor …………………………………… 23
Tabel 7
Neraca massa disekitar rotary vacum filter …………………………… 24
Tabel 8
Neraca massa disekitar evaporator …………………………………….. 24
Tabel 9
Neraca massa disekitar kristalizer ………………………………….. 24
Tabel 10
Neraca massa disekitar sentrifuge ………………………………… 25
Tabel 11
Neraca massa disekitar rotary dryer-01 ……………………………. 25
Tabel 12
Neraca massa disekitar rotary dryer-02 …………………………… 25
Tabel 13
Neraca massa massa total …………………………………………. 26
Tabel 14
Neraca panas disekitar mixer -01 ………………………………… 28
Tabel 15
Neraca panas disekitar mixer -02 ………………………………… 28
Tabel 16
Neraca panas disekitar reaktor …………………………………….. 28
Tabel 17
Neraca panas disekitar rotary vacum filter ………………………. 29
Tabel 18
Neraca panas disekitar evaporator …………………………………. 29
Tabel 19
Neraca panas disekitar kristalizer …………………………………. 29
Tabel 20
Neraca panas disekitar sentrifuge ………………………………… 30
Tabel 21
Neraca panas disekitar rotary dryer-01 …………………………… 30
Tabel 22
Neraca panas disekitar rotary dryer-02 …………………………… 30
Tabel 23
Neraca panas total ………………………………………………… 31
Tabel 24
Perincian luas tanah sebagai bangunan pabrik
Tabel 25
Kebutuhan air proses
Tabel 26
Kebutuhan air pendingin ………………………………………….. 60
Tabel 27
Kebutuhan air untuk steam ……………………………………….. 61
Tabel 28
Jumlah total kebutuhan air ………………………………………. 64
Tabel 29
Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas …………… 68
………………….. 36
……………………………………………. 59
ix
Tabel 30
Jumlah lumen berdasarkan luas bangunan ……………………….. 70
Tabel 31
Total kebutuhan listrik pabrik ……………………………………. 72
Tabel 32
Prosedur analisis unit proses ……………………………………… 74
Tabel 33
Jadwal pembagian kelompok shift
Tabel 34
Perincian golongan, kualifikasi, jumlah dan gaji karyawan ……… 91
Tabel 35
Indeks harga alat
Tabel 36
Harga pembelian alat ………………………………………………. 98
Tabel 37
Fixed capital investment
Tabel 38
Working capital investment ………………………………………… 100
Tabel 39
Direct manufacturing cost
Tabel 40
Indirect manufacturing cost
Tabel 41
Fixed manufacturing cost …………………………………………. 101
Tabel 42
Total manufacturing cost ………………………………………….. 102
Tabel 43
General expense ……………………………………………………. 102
Tabel 44
Total penjualan produk
Tabel 45
Analisis kelayakan ………………….………………………………107
……………………………….. 89
…......................................................................... 95
…………………………………………. 99
…………………………………. 101
……………………………………… 101
…………………………………………. 102
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1
Grafik impor amonium klorida di Indonesia ……………………
Gambar 2
Lokasi pabrik……………………………………………………… 6
Gambar 3
Diagram blok sederhana …………………………………………
Gambar 4
Diagram alir kualitatif
………………………………………… 18
Gambar 5
Diagram alir kuantitatif
.............................................................. 19
Gambar 6
Diagram alir proses ...................................................................... 20
Gambar 7
Tata letak pabrik
Gambar 8
Tata letak alat ………………..…………………………………. 38
Gambar 9
Diagram alir pengolahan air sungai ……………………………. 58
3
8
………………………………………………. 36
Gambar 10 Blok diagram proses pengolahan limbah cair ............................. 77
Gambar 11 Struktur organisasi pabrik amonium klorida …….…………….. 82
Gambar 12 Chemical engineering cost index
……………........................... 96
Gambar 13 Grafik analisis kelayakan berdasarkan parameter ekonomi .......... 108
Gambar 14
Aliran kass tahunan …………………………………………....… 109
xi
INTISARI
Amonium klorida banyak digunakan dalam berbagai industri antara lain
industri baterai, farmasi, dan pupuk. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri
dan adanya peluang ekspor yang masih terbuka, maka pada tahun 2020 dirancang
pabrik amonium klorida dengan kapasitas 50.000 ton/tahun dengan bahan baku
amonium sulfat 61.603,2153 ton/tahun dan sodium klorida 54.748,9203 ton/tahun.
Dengan memperhatikan beberapa faktor seperti aspek penyediaan bahan baku,
transportasi, tenaga kerja, utilitas, serta pemasaran, maka lokasi pabrik yang
cukup strategis adalah Kawasan Industri Gresik Jawa Timur pada tahun 2020.
Pembuatan amonium klorida dilakukan dengan mereaksikan amonium
sulfat dan sodium klorida dalam reaktor tipe Reaktor Alir Tangki Berpengaduk
(RATB) yang dilengkapi dengan koil pemanas, pada kondisi tekanan 1 atm dan
pada suhu 100oC. Produk yang keluar dari reactor masuk kedalam Rotary Vacuum
Filter untuk memisahkan endapan sodium sulfat yang terbentuk dari reactor untuk
selanjutnya dikeringkan di dalam Rotary Dryer. Sedangkan larutan amonium
klorida dari Rotary Vacuum Filter diumpankan ke evaporator agar mencapai
kondisi jenuh sebelum masuk ke kristalizer. Dari kristalizer produk amonium
klorida dilewatkan pada centrifuge untuk memisahkan kristal amonium klorida
dengan mother liquor -nya, dan selanjutnya dikeringkan didalam Rotary Dryer.
Peralatan proses yang ada antara lain tangki pencampur, hopper, belt conveyor,
bucket elevator, pompa, reaktor, Rotary Vacuum Filter, evaporator, kristalizer,
centrifuge, Rotary Dryer, dan heat exchanger. Unit pendukung proses didirikan
untuk menunjang proses produksi yang terdiri dari unit penyediaan air, steam,
tenaga listrik, penyediaan bahan bakar, serta unit pengolahan limbah. Agar mutu
bahan baku dan kualitas produk tetap terkendali, maka keberadaan laboratorium
sangat diperlukan. Dalam pabrik amonium klorida ini mempunyai tiga buah
laboratorium, yaitu laboratorium analitika dan fisik, laboratorium pengamatan,
serta laboratorium penelitian dan pengembangan. Bentuk perusahaan adalah
Perseroen Terbatas (PT) dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja
karyawan berdasarkan pada pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift
dan non shift.
Hasil analisa ekonomi terhadap prarancangan pabrik amonium klorida
diperoleh total investasi (TCI) sebesar Rp 1.103.023.323.997,00 dan total biaya
produksi (Production Cost) Rp 1.518.182.855.659,00. Dari analisa kelayakan
diperoleh hasil ROI sebelum pajak 39,55% dan sesudah pajak 29,66%. Pay Out
Time (POT) sebelum pajak 2,10 tahun dan sesudah pajak 2,66 tahun. Break Even
Point (BEP) 40,16%, Shut Down Point (SDP) 22,69% dan Discount Cash Flow
(DCF) sebesar 32,50%. Jadi, Pabrik Amonium Klorida dari Amonium Sulfat dan
Sodium Klorida dengan kapasitas 50.000 ton/tahun layak untuk didirikan.
xii
PRARANCANGAN PABRIK AMONIUM KLORIDA
DENGAN PROSES AMONIUM SULFAT-SODIUM KLORIDA
KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
Diajukan Guna Melengkapi Persyaratan dalam Menyelesaikan Pendidikan
Tingkat Strata Satu di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh:
Rahmawati Nurul Fauziyah
D500 100 019
Dosen Pembimbing:
1. Ir. Haryanto .A.R., M.S.
2. M. Mujiburohman, ST., MT., Ph.D.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2014
i
PERNYATAAN ORIGINALITAS
Saya menyatakan bahwa tugas akhir ini adalah hasil pekerjaan saya sendiri dan sepanjang
sepengetahuan saya tidak berisi materi yang dipublikasikan atau ditulis orang lain atau telah
dipergunakan dan diterima sebagai persyaratan menyelesaikan studi di Universitas ini, kecuali
pada bagian-bagian tertentu yang telah dinyatakan dalam teks.
Apabila tugas akhir ini merupakan jiplakan dan atau penelitian karya ilmiah lain, maka
saya siap menerima sanksi baik secara akademis maupun hukum.
Surakarta, Juli 2013
Yang Menyatakan,
(Rahmawati Nurul Fauziyah)
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah, segala puji hanya bagi Allah SWT karena hanya
rahmat dan hidayah-Nya penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan
laporan Tugas Akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Amonium Klorida
dengan Proses Amonium Sulfat-Sodium Klorida dengan Kapasitas 50.000
Ton/Tahun”.
Penulis memperoleh banyak bantuan dalam penyusunan tugas akhir ini,
baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena
itu sudah sepantasnya penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Rois Fatoni, ST., M.Sc., Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Ir. Haryanto A.R, MS. selaku dosen pembimbing I dan Muhammad
Mujiburohman, ST., MT., Ph.D. selaku dosen pembimbing II atas
bimbingan dan bantuannya dalam penyusunan tugas akhir.
3. Dosen penguji dalam ujian pendadaran tugas akhir.
4. Segenap civitas akademika atas semua bantuannya.
5. Orang tua dan keluarga atas dukungan, doa, materi, dan semangat yang
senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.
6. Teman-teman seperjuangan teknik kimia 2010.
Penulis menyadari bahwa laporan tuga akhir ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu penulis membuka diri terhadap segala kritik dan saran
yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis
dan para pembaca.
Surakarta,
Juni 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
Halaman Judul ...................................................................................................
i
Lembar Pengesahan ...........................................................................................
ii
Kata Pengantar .................................................................................................. iii
Daftar Isi ..........................................................................................................
iv
Daftar Tabel ...................................................................................................... ix
Daftar Gambar .................................................................................................
xi
Intisari ..............................................................................................................
xii
BAB I PENDAHULUAN .............................................................................
1
1.1
Latar Belakang Pendirian Pabrik ..............................................
1
1.2
Penentuan Kapasitas Perancangan ..........................................
1
1.3
Penentuan Lokasi Pabrik .........................................................
5
1.4
Tinjauan Pustaka .....................................................................
6
1.4.1 Macam-macam Proses ..................................................
6
1.4.2 Alasan Pemilihan Proses...............................................
8
1.4.3 Kegunaan Produk..........................................................
9
1.4.4 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk ............
10
1.4.5 Tinjauan Proses Secara Umum .....................................
12
BAB II DESKRIPSI PROSES ........................................................................
13
2.1
2.2
Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ........................................
13
2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ...............................................
13
2.1.2 Spesifikasi Produk ........................................................
13
2.1.3 Spesifikasi Produk Samping .........................................
14
Konsep Proses .........................................................................
14
2.2.1 Dasar Reaksi ................................................................
14
2.2.2 Tinjauan Termodinamika .............................................
14
2.2.3 Tinjauan Kinetika .........................................................
15
2.2.4 Sifat Reaksi ...................................................................
17
2.2.5 Perbandingan Mol Reaktan...........................................
17
iv
2.3
Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ...............................
17
2.3.1 Diagram Alir Proses .....................................................
17
2.3.2 Langkah Proses .............................................................
21
Neraca Massa dan Neraca Panas .............................................
23
2.4.1 Neraca Massa ...............................................................
23
2.4.2 Neraca Panas ................................................................
28
Tata Letak Pabrik dan Peralatan Proses ...................................
33
2.5.1 Tata Letak Pabrik ..........................................................
33
2.5.2 Tata Letak Peralatan Proses ..........................................
37
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ...........................................
39
2.4
2.5
3.1
3.2
Spesifikasi Alat Utama.............................................................
39
3.1.1
Mixer Amonium Sulfat ................................................
39
3.1.2
Mixer Sodium Klorida..................................................
40
3.1.3
Reaktor .........................................................................
41
3.1.4
Rotary Vacuum Filter ...................................................
43
3.1.5
Evaporator ....................................................................
43
3.1.6
Kristalizer .....................................................................
44
3.1.7
Centrifuge .....................................................................
45
3.1.8
Rotary Dryer -01 ...........................................................
45
3.1.9
Rotary Dryer -02 ...........................................................
46
Spesifikasi Alat Penunjang ......................................................
47
3.2.1
Silo Penyimpanan Amonium Sulfat .............................
47
3.2.2
Silo Penyimpanan Sodium Klorida ..............................
47
3.2.3
Silo Penyimpanan SSodium Sulfat ..............................
48
3.2.4
Silo Penyimpanan Amonium Klorida ..........................
48
3.2.5
Tangki Air ....................................................................
49
3.2.6
Kompresor ....................................................................
49
3.2.7
Heater -01 ....................................................................
50
3.2.8
Heater -02 ...................................................................
50
3.2.9
Pompa -01 ....................................................................
51
3.2.10 Pompa -02 ....................................................................
51
v
3.2.11 Pompa -03 ....................................................................
51
3.2.12 Pompa -04 ...................................................................
52
3.2.13 Pompa -05 ...................................................................
52
3.2.14 Belt Conveyor ...............................................................
53
3.2.15 Screw Conveyor -01 ......................................................
53
3.2.16 Screw Conveyor -02 ......................................................
53
3.2.17 Hopper -01 ....................................................................
54
3.2.18 Hopper -02 ...................................................................
54
3.2.19 Hopper -03 ....................................................................
54
3.2.20 Blower .........................................................................
55
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM.............
56
4.1
Unit Pendukung Proses ............................................................
56
4.1.1 Unit Pengadaan Air ......................................................
57
4.1.2
Unit Pengadaan Steam ..................................................
64
4.1.3
Unit Pengadaan Udara Tekan .......................................
66
4.1.4
Unit Pengadaan Listrik ................................................
67
4.1.5
Unit Pengadaan Bahan Bakar ......................................
72
Laboratorium ...........................................................................
73
4.2.1 Laboratorium Fisik dan Analitik ..................................
74
4.2.2 Laboratorium Penelitian ...............................................
75
4.2.3 Analisa Air ....................................................................
75
Unit Pengolahan Limbah ..........................................................
76
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN........................................................
79
4.2
4.3
5.1
Bentuk Perusahaan ..................................................................
79
5.2
Struktur Organisasi ..................................................................
80
5.3
Tugas dan Wewenang ..............................................................
82
5.3.1 Pemegang Saham ........................................................
82
5.3.2 Dewan Komisaris .........................................................
83
5.3.3 Dewan Direksi .............................................................
83
5.3.4 Staf Ahli .......................................................................
84
5.3.5 Penelitian dan Pengembangan .....................................
84
vi
5.3.6 Kepala Bagian ...............................................................
85
5.3.7 Kepala Seksi .................................................................
88
Pembagian Jam Kerja Karyawan .............................................
88
5.4.1 Karyawan Non Shift .....................................................
88
5.4.2 Karyawan Shift .............................................................
88
Status Karyawan dan Sistem Upah ..........................................
90
5.4.1 Karyawan Tetap ...........................................................
90
5.4.2 Karyawan Harian .........................................................
90
5.4.3 Karyawan Borongan.....................................................
90
5.6
Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ................
91
5.7
Kesejahteraan Sosial Karyawan ..............................................
92
5.8
Keselamatan dan Kesehatan Kerja ..........................................
92
BAB VI ANALISIS EKONOMI ....................................................................
95
5.4
5.5
6.1
Penaksiran Harga Peralatan .....................................................
95
6.2
Dasar Perhitungan ...................................................................
97
6.3
Penentuan Total Capital Investment (TCI) .............................
97
6.4
Hasil Perhitungan ...................................................................
98
6.4.1 Fixed Capital Investment (FCI) .....................................
98
6.4.2 Working Capital Investment (WCI) .............................. 100
6.4.3 Total Capital Investment (TCI) .................................... 100
6.4.4 Direct Manufacturing Cost (DMC) .............................. 101
6.4.5 Indirect Manufacturing Cost (IMC) ............................. 101
6.4.6 Fixed Manufacturing Cost (FMC) ................................ 101
6.4.7 Total Manufacturing Cost (TMC) ................................ 102
6.4.8 General Expense ........................................................... 102
6.4.9 Total Production Cost (TPC) ....................................... 102
6.4.10 Perhitungan Keuntungan ............................................... 102
6.5
Analisis Kelayakan................................................................... 103
6.5.1
Persent Return On Investment (ROI) ........................... 103
6.5.2
Pay Out Time (POT) .................................................... 104
6.5.3
Break Even Point (BEP)............................................... 104
vii
6.5.4
Shutdown Point (SDP) ................................................. 106
6.5.5
Discounted Cash Flow (DCF)...................................... 106
6.6
Pembahasan .............................................................................. 110
6.7
Kesimpulan .............................................................................. 110
Daftar Pustaka ............................................................................................... xiii
Lampiran
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1
Perkembangan impor amonium klorida di Indonesia ……………… 2
Tabel 2
Data pabrik amonium klorida di dunia
.........................................
4
Tabel 3
Perbandingan proses-proses pembuatan amonium klorida ………
8
Tabel 4
Neraca massa disekitar mixer -01 …………………………………. 23
Tabel 5
Neraca massa disekitar mixer -02 …………………………………. 23
Tabel 6
Neraca massa disekitar reaktor …………………………………… 23
Tabel 7
Neraca massa disekitar rotary vacum filter …………………………… 24
Tabel 8
Neraca massa disekitar evaporator …………………………………….. 24
Tabel 9
Neraca massa disekitar kristalizer ………………………………….. 24
Tabel 10
Neraca massa disekitar sentrifuge ………………………………… 25
Tabel 11
Neraca massa disekitar rotary dryer-01 ……………………………. 25
Tabel 12
Neraca massa disekitar rotary dryer-02 …………………………… 25
Tabel 13
Neraca massa massa total …………………………………………. 26
Tabel 14
Neraca panas disekitar mixer -01 ………………………………… 28
Tabel 15
Neraca panas disekitar mixer -02 ………………………………… 28
Tabel 16
Neraca panas disekitar reaktor …………………………………….. 28
Tabel 17
Neraca panas disekitar rotary vacum filter ………………………. 29
Tabel 18
Neraca panas disekitar evaporator …………………………………. 29
Tabel 19
Neraca panas disekitar kristalizer …………………………………. 29
Tabel 20
Neraca panas disekitar sentrifuge ………………………………… 30
Tabel 21
Neraca panas disekitar rotary dryer-01 …………………………… 30
Tabel 22
Neraca panas disekitar rotary dryer-02 …………………………… 30
Tabel 23
Neraca panas total ………………………………………………… 31
Tabel 24
Perincian luas tanah sebagai bangunan pabrik
Tabel 25
Kebutuhan air proses
Tabel 26
Kebutuhan air pendingin ………………………………………….. 60
Tabel 27
Kebutuhan air untuk steam ……………………………………….. 61
Tabel 28
Jumlah total kebutuhan air ………………………………………. 64
Tabel 29
Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas …………… 68
………………….. 36
……………………………………………. 59
ix
Tabel 30
Jumlah lumen berdasarkan luas bangunan ……………………….. 70
Tabel 31
Total kebutuhan listrik pabrik ……………………………………. 72
Tabel 32
Prosedur analisis unit proses ……………………………………… 74
Tabel 33
Jadwal pembagian kelompok shift
Tabel 34
Perincian golongan, kualifikasi, jumlah dan gaji karyawan ……… 91
Tabel 35
Indeks harga alat
Tabel 36
Harga pembelian alat ………………………………………………. 98
Tabel 37
Fixed capital investment
Tabel 38
Working capital investment ………………………………………… 100
Tabel 39
Direct manufacturing cost
Tabel 40
Indirect manufacturing cost
Tabel 41
Fixed manufacturing cost …………………………………………. 101
Tabel 42
Total manufacturing cost ………………………………………….. 102
Tabel 43
General expense ……………………………………………………. 102
Tabel 44
Total penjualan produk
Tabel 45
Analisis kelayakan ………………….………………………………107
……………………………….. 89
…......................................................................... 95
…………………………………………. 99
…………………………………. 101
……………………………………… 101
…………………………………………. 102
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1
Grafik impor amonium klorida di Indonesia ……………………
Gambar 2
Lokasi pabrik……………………………………………………… 6
Gambar 3
Diagram blok sederhana …………………………………………
Gambar 4
Diagram alir kualitatif
………………………………………… 18
Gambar 5
Diagram alir kuantitatif
.............................................................. 19
Gambar 6
Diagram alir proses ...................................................................... 20
Gambar 7
Tata letak pabrik
Gambar 8
Tata letak alat ………………..…………………………………. 38
Gambar 9
Diagram alir pengolahan air sungai ……………………………. 58
3
8
………………………………………………. 36
Gambar 10 Blok diagram proses pengolahan limbah cair ............................. 77
Gambar 11 Struktur organisasi pabrik amonium klorida …….…………….. 82
Gambar 12 Chemical engineering cost index
……………........................... 96
Gambar 13 Grafik analisis kelayakan berdasarkan parameter ekonomi .......... 108
Gambar 14
Aliran kass tahunan …………………………………………....… 109
xi
INTISARI
Amonium klorida banyak digunakan dalam berbagai industri antara lain
industri baterai, farmasi, dan pupuk. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri
dan adanya peluang ekspor yang masih terbuka, maka pada tahun 2020 dirancang
pabrik amonium klorida dengan kapasitas 50.000 ton/tahun dengan bahan baku
amonium sulfat 61.603,2153 ton/tahun dan sodium klorida 54.748,9203 ton/tahun.
Dengan memperhatikan beberapa faktor seperti aspek penyediaan bahan baku,
transportasi, tenaga kerja, utilitas, serta pemasaran, maka lokasi pabrik yang
cukup strategis adalah Kawasan Industri Gresik Jawa Timur pada tahun 2020.
Pembuatan amonium klorida dilakukan dengan mereaksikan amonium
sulfat dan sodium klorida dalam reaktor tipe Reaktor Alir Tangki Berpengaduk
(RATB) yang dilengkapi dengan koil pemanas, pada kondisi tekanan 1 atm dan
pada suhu 100oC. Produk yang keluar dari reactor masuk kedalam Rotary Vacuum
Filter untuk memisahkan endapan sodium sulfat yang terbentuk dari reactor untuk
selanjutnya dikeringkan di dalam Rotary Dryer. Sedangkan larutan amonium
klorida dari Rotary Vacuum Filter diumpankan ke evaporator agar mencapai
kondisi jenuh sebelum masuk ke kristalizer. Dari kristalizer produk amonium
klorida dilewatkan pada centrifuge untuk memisahkan kristal amonium klorida
dengan mother liquor -nya, dan selanjutnya dikeringkan didalam Rotary Dryer.
Peralatan proses yang ada antara lain tangki pencampur, hopper, belt conveyor,
bucket elevator, pompa, reaktor, Rotary Vacuum Filter, evaporator, kristalizer,
centrifuge, Rotary Dryer, dan heat exchanger. Unit pendukung proses didirikan
untuk menunjang proses produksi yang terdiri dari unit penyediaan air, steam,
tenaga listrik, penyediaan bahan bakar, serta unit pengolahan limbah. Agar mutu
bahan baku dan kualitas produk tetap terkendali, maka keberadaan laboratorium
sangat diperlukan. Dalam pabrik amonium klorida ini mempunyai tiga buah
laboratorium, yaitu laboratorium analitika dan fisik, laboratorium pengamatan,
serta laboratorium penelitian dan pengembangan. Bentuk perusahaan adalah
Perseroen Terbatas (PT) dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja
karyawan berdasarkan pada pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift
dan non shift.
Hasil analisa ekonomi terhadap prarancangan pabrik amonium klorida
diperoleh total investasi (TCI) sebesar Rp 1.103.023.323.997,00 dan total biaya
produksi (Production Cost) Rp 1.518.182.855.659,00. Dari analisa kelayakan
diperoleh hasil ROI sebelum pajak 39,55% dan sesudah pajak 29,66%. Pay Out
Time (POT) sebelum pajak 2,10 tahun dan sesudah pajak 2,66 tahun. Break Even
Point (BEP) 40,16%, Shut Down Point (SDP) 22,69% dan Discount Cash Flow
(DCF) sebesar 32,50%. Jadi, Pabrik Amonium Klorida dari Amonium Sulfat dan
Sodium Klorida dengan kapasitas 50.000 ton/tahun layak untuk didirikan.
xii