Prarancangan pabrik metil tersier butil eter dari metanol dan isobutilena kapasitas 60.000 ton / tahun 1. COVER

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK METIL TERSIER BUTIL
ETER DARI METANOL DAN ISOBUTILENA
KAPASITAS 60.000 TON / TAHUN

Disusun Oleh :
Agatha Prastika Kusumaningrum

( I 0512003)

Fransisca Anita Sukamto

( I 0512022)

PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user

2016
i

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK METIL TERSIER BUTIL ETER
DARI METANOL DAN ISOBUTILENA
KAPASITAS 60 .000 TON/TAHUN

Oleh :
Agatha Prastika Kusumaningrum


I 0512003

Fransisca Anita Sukamto

I 0512022

Pembimbing I

Pembimbing II

Dr. Sunu Herwi Pranolo
NIP. 19690316 199802 1 001

Ir. Paryanto, M.S.
NIP. 19580425 198601 1 001

Dipertahankan di depan tim penguji :

1.


1. ………………………………….

Dr. Adrian Nur, S.T., M.T.
NIP. 19730108 200012 1 001

2.

Wusana Agung W., S.T., M.T.

2. .....................................................

NIP. 19801005 200501 1 001

Kepala Program Studi Sarjana
Teknik Kimia

Dr. Margono S.T., M.T.
commit to user
NIP. 19681107 199702 1 001
ii


perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus, karena karunia kasih-Nya,
penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan ini. Dalam penyusunan laporan,
penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan, doa, materi, dan semangat yang
senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.
2. Bapak Dr. Margono, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi S1 Teknik Kimia
FT UNS.
3. Bapak Ir. Paryanto, M.S. dan Dr. Sunu Herwi Pranolo selaku Dosen
Pembimbing I dan II atas bimbingan dan bantuan beliau.
4. Ibu Dr. Sperisa Distantina, S.T., M.T. dan Bapak Mujtahid Kaavessina,
S.T.,M.T, Ph.D selaku pembimbing akademik.
5. Dosen, laboran, dan administrasi Program Studi S1 Teknik Kimia, atas ilmu,
arahan, dan bantuan yang diberikan.

6. Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia 2012 UNS khususnya Adel, Fitri,
Dian, Dewi, Fahmi, Bagus, Kukuh, Andri, Hafid, Vesa, Udin, Tomi, Fitra, dan
Audi untuk semangatnya.
Penulis menyadari kemungkinan laporan ini belum sempurna. Oleh karena
itu, diharapkan saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan ini dapat
bermanfaat bagi penulis dan pembaca.
Surakarta, Juli 2016

commit to user
Penulis
iii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kepada Tuhan YME, karena karunia kasih-Nya, penulis
dapat menyelesaikan penyusunan laporan ini. Dalam penyusunan laporan, penulis

ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan, doa, materi, dan semangat yang
senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.
2. Bapak Dr. Margono, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi S1 Teknik Kimia
FT UNS.
3. Bapak Ir. Paryanto, M.S. dan Dr. Sunu Herwi Pranolo selaku Dosen
Pembimbing I dan II atas bimbingan dan bantuan beliau.
4. Ibu Dr. Sperisa Distantina, S.T., M.T. dan Bapak Mujtahid Kaavessina,
S.T.,M.T, Ph.D selaku pembimbing akademik.
5. Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia 2012 UNS khususnya Adel, Fitri,
Dian, Rifka, Sifa, Fahmi, Bagus, Kukuh, Andri, Udin, Tomi, Fitra, dan Audi
untuk semangatnya.
Penulis menyadari kemungkinan laporan ini belum sempurna. Oleh karena
itu, diharapkan saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan ini dapat
bermanfaat bagi penulis dan pembaca.
Surakarta, Juni 2016

Penulis

commit to user


iii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman Judul........................................................................................................ i
Lembar Pengesahan ............................................................................................... ii
Kata Pengantar ....................................................................................................... iii
Daftar Isi................................................................................................................. iv
Daftar Tabel ........................................................................................................... vi
Daftar Gambar ........................................................................................................ vii
Intisari .................................................................................................................... viii
BAB I

PENDAHULUAN ............................................................................... 1
I.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik ................................................ 1

I.2. Kapasitas Rancangan .................................................................. 2
I.3. Pemilihan Lokasi Pabrik ............................................................. 5
I.4. Tinjauan Pustaka ......................................................................... 7

BAB II

DESKRIPSI PROSES .......................................................................... 11
II.1. Spesifikasi Bahan Baku, Bahan Pendukung, dan Produk ........... 11
II.2. Konsep Proses ............................................................................. 13
II.3. Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ................................... 17
II.4. Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses .......................................... 24

BAB III

SPESIFIKASI ALAT PROSES ........................................................... 27

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ................ 35


BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN ......................................................... 45

BAB VI

ANALISA EKONOMI ........................................................................ 53
commit to user
iv

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 56
LAMPIRAN A SIFAT FISIS BAHAN ............................................................... 58
LAMPIRAN B NERACA MASSA ..................................................................... 62
LAMPIRAN C NERACA PANAS ...................................................................... 70
LAMPIRAN D PERANCANGAN REAKTOR................................................... 75
LAMPIRAN E ANALISA EKONOMI ............................................................... 98


commit to user

v

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel I.1.

Perkembangan Data Impor MTBE di Indonesia............................... 2

Tabel I.2.

Data Pabrik Penghasil Metil Tersier Butil Eter di Dunia ................. 4

Tabel I.3.


Faktor Pemilihan Lokasi Pabrik ....................................................... 5

Tabel I.4.

Kelebihan dan Kekurangan Proses Pembuatan MTBE .................... 7

Tabel II.1.

Harga ΔHºf Masing-masing Komponen ............................................ 16

Tabel II.2.

Harga ΔGºf Masing-masing Komponen ............................................ 16

Tabel II.3.

Neraca Massa Total .......................................................................... 20

Tabel III.1. Spesifikasi Reaktor ........................................................................... 27
Tabel III.2. Spesifikasi Menara Distilasi ............................................................. 28
Tabel III.3. Spesifikasi Condenser ....................................................................... 29
Tabel III.4. Spesifikasi Reboiler .......................................................................... 30
Tabel III.5. Spesifikasi Heater dan Cooler .......................................................... 31
Tabel III.6. Spesifikasi Pompa ............................................................................. 32
Tabel III.7. Spesifikasi Tangki............................................................................. 33
Tabel IV.1. Kebutuhan Listrik untuk Proses dan Utilitas .................................... 38
Tabel IV.2. Total Kebutuhan Daya Listrik Pabrik .............................................. 39
Tabel IV.3. Spesifikasi Boiler .............................................................................. 40
Tabel V.1. Perincian Kualifikasi, Jumlah, dan Gaji Karyawan Non Shift .......... 49
Tabel V.2. Perincian Kualifikasi, Jumlah, dan Gaji Karyawan Shift .................. 50
Tabel V.3.

Jadwal Regu Shift.............................................................................. 52
commit to user

vi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1.

Peta Lahan Pendirian Pabrik Metil Tersier Butil Eter .................... 6

Gambar II.1. Diagram Alir Kualitatif .................................................................. 21
Gambar II.2. Diagram Alir Kuantitatif ................................................................ 22
Gambar II.3. Diagram Alir Proses ....................................................................... 23
Gambar II.4. Tata Ruang Pabrik .......................................................................... 25
Gambar II.5. Tata Letak Alat Proses.................................................................... 26
Gambar IV.1. Pengolahan Air Proses dan Sanitasi ............................................... 37
Gambar V.1. Struktur Organisasi Perusahaan. ..................................................... 47
Gambar VI.2. Grafik Analisa Kelayakan .............................................................. 55

commit to user

vii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

INTISARI
Agatha Prastika K. dan Fransisca Anita S., 2016, Prarancangan Pabrik Metil
Tersier Butil Eter dari Metanol dan Isobutilena Kapasitas 60.000
Ton/Tahun, Program Studi S1 Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas
Sebelas Maret, Surakarta
Pabrik Metil Tersier Butil Eter dengan kapasitas 60.000 ton/tahun
direncanakan didirikan di kawasan industri Bontang, pada tahun 2018 dan
beroperasi pada tahun 2020 dengan bahan baku metanol sebanyak 39014,633
ton/tahun, dengan kebutuhan spesifik metanol 0,65 ton/ton produk diperoleh dari
PT. Kaltim Metanol Industri, Bontang dan isobutilena sebanyak 23061,179
ton/tahun, dengan kebutuhan spesifik isobutilena 0,384 ton/ton produk diperoleh
dari Linan Euro-China Co. Ltd, China. Pabrik beroperasi selama 24 jam per hari
dan 330 hari per tahun dengan waktu shut down 1 bulan.
Reaksi pembentukan Metil Tersier Butil Eter berlangsung menurut reaksi
eterifikasi isobutilena dan methanol dengan Amberlyst 15 sebagai katalis. Reaksi
fase cair di dalam reaktor jenis fixed bed adiabatic pada suhu 333,15-338,43 K
dan tekanan 6,06 bar. Reaksi bersifat eksotermis dengan konversi 95%. Produk
keluar reaktor dimurnikan secara berturut-turut pada menara distilasi MD-01 dan
menara distilasi MD-02. Produk Metil Tersier Butil Eter diperoleh pada hasil atas
menara distilasi MD-02 dengan kemurnian 99,9% (w/w).
Kebutuhan utilitas meliputi air sebanyak 60,59 m3/ton produk, steam
sebanyak 1,04 ton/ton produk, udara tekan sebanyak 5,92 m3/ton produk, listrik
sebesar 21,97 kWh/ton produk, bahan bakar batu bara sebesar 0,1 ton/ton produk,
dan bahan bakar IDO sebesar 2,37 L/ton produk. Pabrik juga didukung
laboratorium yang mengontrol mutu bahan baku, produk, dan air, serta bagian
Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) meliputi pencegahan terhadap bahaya
kebakaran, mekanik, listrik, dan bahaya terhadap kesehatan manusia.
Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan struktur
organisasi fungsional. Jumlah kebutuhan tenaga kerja sebanyak 136 orang, yaitu
karyawan non-shift dan karyawan shift.
Harga jual Metil Tersier Butil Eter adalah Rp. 19.582,-/kg dan harga bahan
baku isobutilena adalah Rp. 13.505,-/kg dan metanol adalah Rp. 3.646,-/kg. Hasil
analisis ekonomi prarancangan pabrik diperoleh besarnya return on investment
sebelum dan sesudah pajak adalah 48,64% dan 36,48%, pay out time sebelum dan
sesudah pajak adalah 1,71 tahun dan 2,15 tahun, break even point (BEP) sebesar
48,48%, serta shut down point (SDP) sebesar 34,71%, dan discounted cash flow
(DCF) sebesar 27,57%. Berdasarkan analisa ekonomi dapar disimpulkan bahwa
pabrik Metil Tersier Butil Eter ini layak didirikan. Saran yang perlu diperhatikan
adalah metanol dibuat berlebih agar dapat mendorong reaksi bergerak ke arah
produk.

commit to user

viii