LAPORAN TUGAS PRARANCANGAN PABRIK PRARANCANGAN PABRIK Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun.
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
LAPORAN TUGAS PRARANCANGAN PABRIK
PRARANCANGAN PABRIK
SIKLOHEKSANA DENGAN PROSES HIDROGENASI
BENZENA KAPASITAS 30.000 TON PER TAHUN
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh
Gelar Kesarjanaan Strata 1 Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh :
Mahmud Setiyawan
D 500 060 019
Dosen pembimbing :
1. M. Mujiburrohman, S.T., M.T., Ph.D.
2. Ir. H. Haryanto AR, M.S.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2012
mahmud setiyawan
D 500 060 019
i
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK KIMIA
Nama
: Mahmud Setiyawan
NIM
: D 500 060 019
Judul TPP
: Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses
Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun
Dosen Pembimbing : 1. M. Mujiburrohman, S.T., M.T., Ph.D.
2. Ir. H. Haryanto AR, M.S.
Surakarta,
Maret 2012
Menyetujui :
Dosen pembimbing I
Dosen pembimbing II
M. Mujiburrohman, S.T,, M.T, Ph.D.
NIK.794
Ir. H. Haryanto AR, M.S.
NIP: 196307051990031002
Mengetahui:
Dekan Teknik
Ketua Jurusan
Ir. Agus Riyanto, M.T.
NIK: 483
Ir. H. Haryanto AR, M.S.
NIP: 196307051990031002
mahmud setiyawan
D 500 060 019
ii
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
INTISARI
Perancangan pabrik sikloheksana dengan luas area 6.755 m2 direncanakan
dibangun pada tahun 2014 di kawasan industri Jababeka Cikarang Bekasi,
Propinsi Jawa Barat. Pemilihan lokasi didasarkan pada pertimbangan area yang
berdekatan dengan PT Air Product dan PT Pertamina sebagai penyedia bahan
baku utama. Pabrik direncanakan dengan kapasitas 30.000 ton/tahun, ditujukan
untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri maupun luar negeri.
Produksi dilakukan dengan proses Hidrogenasi Benzena. Kebutuhan
Bahan baku yang dipakai adalah benzena sebanyak 28.046,7246 ton/tahun dan
hidrogen sebanyak 2.932,6666 ton/tahun dengan katalis nikel sebanyak
3.215,142 kg. Reaksi berlangsung secara eksotermis, non isothermal, non
adiabatis dalam reaktor fixed bed multitube dengan kondisi proses pada tekanan
26 atm dengan suhu 150-200 0C. Untuk menunjang proses produksi, kebutuhan
utilitas air sebanyak 129.330,9007 ton/tahun dan listrik sebanyak 168,8545 kW
disediakan oleh kawasan industri Jababeka.
Pabrik Sikloheksana ini berbentuk Perseroan Terbatas (PT). Dengan
jumlah karyawan 107 orang karyawan shift dan non-shift. Berdasarkan analisis
ekonomi yang dilakukan terhadap pabrik di atas kebutuhan modal tetap
Rp 52.414.002.948 dan modal kerja Rp 53.858.357.133,38 Keuntungan sebelum
pajak Rp 25.729.155.424,11 per tahun dan setelah pajak Rp 18.010.408.796,88
per tahun. Return on Investment (ROI) sebelum pajak 49,09% dan setelah pajak
34,36%. Pay Out Time (POT) sebelum pajak adalah 1,69 tahun dan setelah pajak
2,25 tahun. Break Even Point (BEP) sebesar 42,68% dan Shut Down Point (SDP)
sebesar 27,72%. Oleh karena itu prarancangan
pabrik Sikloheksana dengan
proses hidrogenasi Benzena ini menguntungkan dan layak didirikan.
mahmud setiyawan
D 500 060 019
iii
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
Rahmat dan Hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini
yang merupakan syarat memperoleh gelar kesarjanaan Strata–1 Jurusan Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Adapun tugas
akhir ini berjudul “Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses
Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun”
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, banyak sekali kesulitan dan
hambatan yang terjadi. Namun, berkat bantuan beberapa pihak, akhirnya tugas
akhir ini dapat terselesaikan. Untuk itu, pada kesempatan ini tak lupa penulis ingin
mengucapkan terima kasih, terutama kepada:
1.
Bapak Ir H. Haryanto AR, M.S selaku ketua Jurusan Teknik kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2.
Ibu Akida Mulyaningtyas, S.T., M.Sc. selaku koordinator tugas akhir.
3.
Bapak M. Mujiburrohman, S.T., M.T., Ph.D. selaku pembimbing I, yang
dengan kesabarannya telah memberikan bimbingan kepada penulis hingga
terselesainya tugas akhir ini.
4.
Bapak Ir H. Haryanto AR, M.S. selaku pembimbing II, yang telah
memberikan bimbingan dan nasehat hingga selesainya tugas akhir ini.
5.
Bapak dan Ibu dosen jurusan teknik kimia atas ilmu dan bimbingannya
selama kuliah.
6.
Mas Amanuni yang banyak membantu kelancaran administrasi.
7.
Bapak dan Ibu serta Kakak dan Adik ku terima kasih selalu atas doa, bantuan
dan dukungannya selama ini, mudah-mudahan semuanya takkan pernah
putus.
8.
Teman-teman seperjuangan angkatan 2006, dan semua temen-temen UMS,
terima kasih atas kerja samanya.
9.
Serta semua yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir
ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
mahmud setiyawan
D 500 060 019
iv
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam skripsi ini untuk itu
saran dan kritik yang membangun dari pembaca sangat penulis harapkan.
Surakarta, Maret 2012
Penulis
mahmud setiyawan
D 500 060 019
v
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................
ii
INTISARI ....................................................................................................
iii
KATA PENGANTAR .................................................................................
iv
DAFTAR ISI ...............................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
x
DAFTAR TABEL ........................................................................................
xi
BAB. I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik ................................................
1
1.2. Kapasitas Perancangan Pabrik ...................................................
2
1.3. Lokasi Pabrik .............................................................................
4
1.4. Tinjauan Pustaka .......................................................................
6
BAB. II
1.4.1
Pembuatan Sikloheksana ..............................................
6
1.4.2
Kegunaan Produk .........................................................
7
1.4.3
Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk .............
8
1.4.4
Tinjauan Proses secara Umum ......................................
12
DESKRIPSI PROSES
2.1. Spesifikasi Bahan .......................................................................
14
2.1.1.
Spesifikasi Bahan Baku...................................................
14
2.1.2.
Spesifikasi Produk...........................................................
15
2.2. Konsep Proses ............................................................................
16
2.2.1. Dasar Reaksi ...................................................................
16
2.2.2. Penggunaan Katalis .........................................................
16
2.2.3. Mekanisme Reaksi pada Katalis .......................................
16
2.2.4. Kondisi Operasi ...............................................................
17
2.2.5. Tinjauan Termodinamika ................................................
17
2.2.6. Tinjauan Kinetika ............................................................
18
2.3. Langkah Proses ...........................................................................
19
1. Unit Penyiapan Bahan Baku ..................................................
19
mahmud setiyawan
D 500 060 019
vi
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
2. Unit Reaksi Pembentukan Sikloheksana.................................
20
3. Unit Pemurnian Sikloheksana ................................................
20
2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas .................................................
21
2.4.1. Neraca Massa ..................................................................
22
2.4.2. Neraca Panas ...................................................................
24
2.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan .......................................................
29
2.5.1. Lay Out Pabrik
............................................................
29
2.5.2. Lay Out Peralatan ............................................................
33
BAB. III SPESIFIKASI ALAT .................................................................
38
3.1. Cooler -01 ...................................................................................
38
3.2
Kondenser -01 .............................................................................
38
3.3. Heat Exchanger -01 ....................................................................
40
3.4. Vaporizer -01 ..............................................................................
40
3.5. Kompresor
3.6.
3.5.1 Kompresor -01 ...................................................................
41
3.5.2 Kompresor -02 ...................................................................
42
3.5.3 Kompresor -02 ...................................................................
42
Pompa
3.6.1 Pompa -01.........................................................................
42
3.6.2 Pompa -02....................................................................... ....
43
3.6.3 Pompa -03.......................................... ................................ 44
3.6.4 Pompa -04.........................................................................
45
3.7.
Reaktor -01....................................................................................
45
3.8.
Separator
3.8.1 Separator -01 ....................................................................
46
3.8.2 Separator -02.......................................................................
47
3.9. Tangki
3.9.1 Gas Holder -01......................................................................
47
3.9.2 Tangki -01..................................................................... ........
48
3.9.3 Tangki -02..............................................................................
49
3.10. Expansion Valve
mahmud setiyawan
D 500 060 019
vii
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
3.10.1 Expansion Valve..................................................................... 51
3.10.2 Expansion Valve.....................................................................
51
BAB. IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM .........
53
4.1. Unit Pendukung Proses (Utilitas) ...............................................
53
4.2. Kebutuhan utilitas .......................................................................
53
4.2.1. Unit Pengadaan Air............................................................... 53
4.2.1. Unit Pengolahan Air.............................................................
55
4.2.2. Unit Pembangkit Steam ......................................................
59
4.2.3 Unit Pembangkit Listrik .....................................................
62
4.2.4. Unit Penyediaan Udara Bertekanan ....................................
63
4.2.4. Laboratorium ......................................................................
65
4.3. Spesifikasi Alat Utilitas................. .................................................
70
BAB. V
MANAJEMEN PERUSAHAAN ................................................
79
5.1. Bentuk Perusahaan .....................................................................
79
5.2. Struktur Organisasi .....................................................................
80
5.2.1. Pemegang Saham.................................................................. 81
5.2.2. Dewan Komisaris.................................................................
81
5.2.3. Direktur................................................................................. 82
5.2.4. Kepala Bagian....................................................................... 82
5.2.5. Karyawan............................................................................... 84
5.2.6. Sekretaris..............................................................................
86
5.2.7. Staf Ahli................................................................................ 86
5.3. Sistem Kepegawaian dan Sistem Gaji ..........................................
86
5.3.1. Sistem Kepegawaian............................................................
86
5.3.2. Pembagian Jam Kerja Karyawan.........................................
87
5.3.3. Sistem Gaji..........................................................................
88
5.4. Kesejahteraan Karyawan .............................................................
91
5.5. Manajemen Produksi ...................................................................
92
5.5.1. Perencanaan Produksi........................................................... 93
5.5.2. Pengendalian Proses.............................................................
mahmud setiyawan
D 500 060 019
viii
94
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
BAB. VI ANALISA EKONOMI ...............................................................
97
6.1. Total Fixed Capital Investment ................................................... 103
6.2. Working Capital .......................................................................... 103
6.3. Manufacturing Cost .. …………………………………………….. 104
6.4. General Expenses ........................................................................ 104
6.5. Analisis Ekonomi ...................................................................... 104
DAFTAR PUSTAKA
Lampiran
mahmud setiyawan
D 500 060 019
ix
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.Diagram Alir Massa ...................................................................
21
Gambar 2.2. Tata Letak Pabrik .....................................................................
32
Gambar 2.3. Tata Letak Peralatan ................................................................
35
Gambar 2.4 Diagram Alir Kualitatif .............................................................
36
Gambar 2.5. Diagram Alir Kuantitatif ..........................................................
37
Gambar 4.1. Unit Pengolahan Air Utilitas ....................................................
78
Gambar 6.1. Grafik Hubungan Tahun dengan Cost Index Plant ....................
99
Gambar 6.2. Grafik Analisis Ekonomi .......................................................... 109
mahmud setiyawan
D 500 060 019
x
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Data Kebutuhan Sikloheksana di Asia .........................................
2
Tabel 1.2. Kebutuhan Impor Sikloheksana ...................................................
3
Tabel 2.1. Arus Massa................. ....................................................................
21
Tabel 2.2. Neraca Massa Total........................................................................... 22
Tabel 2.3. Neraca Massa Reaktor ... ................................................................ 23
Tabel 2.4. Neraca Massa Separator.................................................................... 23
Tabel 2.5. Neraca Massa Menara Distilasi .............. ....................................... 23
Tabel 2.6. Neraca Panas Reaktor ................................................................... 25
Tabel 2.7. Neraca Panas Separator.. ... ............................................................ 25
Tabel 2.8. Neraca Panas HE- 01 ...................................................................
26
Tabel 2.9,. Neraca Panas Vaporizer ...............................................................
26
Tabel 2.10. Neraca Panas Kompresor (Kp-01) ..............................................
26
Tabel 2.11. Neraca Panas Kompresor (Kp-02) ..............................................
27
Tabel 2.12. Neraca Panas Kompresor (Kp-03) ..............................................
27
Tabel 2.13. Neraca Panas Kondenser Sub Cooler ..........................................
27
Tabel 2.14. Neraca Panas Cooler ..................................................................
28
Tabel 2.15. Neraca Panas Masuk Total..........................................................
28
Tabel 2.16. Neraca Panas Keluar Total..........................................................
29
Tabel 2.17. Luas Bangunan Pabrik ...............................................................
31
Tabel 4.1. Kebutuhan Air Pendingin ............................................................
58
Tabel 4.2. Kebutuhan Air Perkantoran dan Pabrik ........................................
59
Tabel 4.3. Kebutuhan Steam Jenuh ...............................................................
59
Tabel 4.4. Konsumsi Listrik dan Keperluan Proses .......................................
62
Tabel 4.5. Udara Tekan dan Kegunaannya ....................................................
62
Tabel 5.1. Pembagian Shift Karyawan ..........................................................
88
mahmud setiyawan
D 500 060 019
xi
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
Tabel 5.2. Tugas dan Keahlian .....................................................................
91
Tabel 6.1. Cost Indect Chemical Plant .........................................................
98
Tabel 6.2. Cost Indect Chemical Plant ..........................................................
98
Tabel 6.3. Total Fixed Capital Investment ..................................................... 103
Tabel 6.4. Working Capital ........................................................................... 103
Tabel 6.5. Manufacturing Cost ...................................................................... 104
Tabel 6.6. General Expanses ......................................................................... 104
Tabel 6.7. Fixed Cost .................................................................................... 106
Tabel 6.8. Variable Cost ............................................................................... 106
Tabel 6.9. Regulated Cost ............................................................................. 107
mahmud setiyawan
D 500 060 019
xii
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
M OTTO
Jika kamu suka membuat kemudahan bagi urusan sesamamu, maka
urusanmu kamu juga akan dipermudah oleh Tuhan, t et api jika kamu suka
membuat kesulitan bagi urusan sesamamu maka urusan kamu juga akan
dipersulit .
(HR. Tirmidzi)
Hai jiwa yang tenang, kembalilah pada t uhanmu dengan hat i yang puas
lagi diridhoi-Nya
(Qs. Al-Fajr :27-28)
Tujuan bukan ut ama, yang ut ama adalah prosesnya
(Bang I wan Fals)
D alam hidup cerminkanlah dirimu pada sesosok bat ang pohon pisang,
walau kau pangkas tubuhnya beribu-ribu kali dia t idak akan mat i dan akan
t et ap tumbuh t unas baru, sampai dia menghasilkan buah. Begit upun hidup
jangan kamu pant ang menyerang walau aral rint angan menghadangmu
t et aplah kamu melaju sampai menghasilkan apa yang kau inginkan.
(Bang Qomar)
mahmud setiyawan
D 500 060 019
xiii
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
PERSEM BAHAN
Yang t ercipt a b erkat do’a
Disela canda t awa dan air m ata
Dalam seleksa cit a, Dalam lubuk jiwa, bagi
Bapak - Ibu dan kakak adik t ercinta
Sert a Keluarga t ersayang
Juga shobat terim akasih atas sem uanya
mahmud setiyawan
D 500 060 019
xiv
K apasitas 30.000 ton/ tahun
LAPORAN TUGAS PRARANCANGAN PABRIK
PRARANCANGAN PABRIK
SIKLOHEKSANA DENGAN PROSES HIDROGENASI
BENZENA KAPASITAS 30.000 TON PER TAHUN
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh
Gelar Kesarjanaan Strata 1 Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh :
Mahmud Setiyawan
D 500 060 019
Dosen pembimbing :
1. M. Mujiburrohman, S.T., M.T., Ph.D.
2. Ir. H. Haryanto AR, M.S.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2012
mahmud setiyawan
D 500 060 019
i
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK KIMIA
Nama
: Mahmud Setiyawan
NIM
: D 500 060 019
Judul TPP
: Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses
Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun
Dosen Pembimbing : 1. M. Mujiburrohman, S.T., M.T., Ph.D.
2. Ir. H. Haryanto AR, M.S.
Surakarta,
Maret 2012
Menyetujui :
Dosen pembimbing I
Dosen pembimbing II
M. Mujiburrohman, S.T,, M.T, Ph.D.
NIK.794
Ir. H. Haryanto AR, M.S.
NIP: 196307051990031002
Mengetahui:
Dekan Teknik
Ketua Jurusan
Ir. Agus Riyanto, M.T.
NIK: 483
Ir. H. Haryanto AR, M.S.
NIP: 196307051990031002
mahmud setiyawan
D 500 060 019
ii
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
INTISARI
Perancangan pabrik sikloheksana dengan luas area 6.755 m2 direncanakan
dibangun pada tahun 2014 di kawasan industri Jababeka Cikarang Bekasi,
Propinsi Jawa Barat. Pemilihan lokasi didasarkan pada pertimbangan area yang
berdekatan dengan PT Air Product dan PT Pertamina sebagai penyedia bahan
baku utama. Pabrik direncanakan dengan kapasitas 30.000 ton/tahun, ditujukan
untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri maupun luar negeri.
Produksi dilakukan dengan proses Hidrogenasi Benzena. Kebutuhan
Bahan baku yang dipakai adalah benzena sebanyak 28.046,7246 ton/tahun dan
hidrogen sebanyak 2.932,6666 ton/tahun dengan katalis nikel sebanyak
3.215,142 kg. Reaksi berlangsung secara eksotermis, non isothermal, non
adiabatis dalam reaktor fixed bed multitube dengan kondisi proses pada tekanan
26 atm dengan suhu 150-200 0C. Untuk menunjang proses produksi, kebutuhan
utilitas air sebanyak 129.330,9007 ton/tahun dan listrik sebanyak 168,8545 kW
disediakan oleh kawasan industri Jababeka.
Pabrik Sikloheksana ini berbentuk Perseroan Terbatas (PT). Dengan
jumlah karyawan 107 orang karyawan shift dan non-shift. Berdasarkan analisis
ekonomi yang dilakukan terhadap pabrik di atas kebutuhan modal tetap
Rp 52.414.002.948 dan modal kerja Rp 53.858.357.133,38 Keuntungan sebelum
pajak Rp 25.729.155.424,11 per tahun dan setelah pajak Rp 18.010.408.796,88
per tahun. Return on Investment (ROI) sebelum pajak 49,09% dan setelah pajak
34,36%. Pay Out Time (POT) sebelum pajak adalah 1,69 tahun dan setelah pajak
2,25 tahun. Break Even Point (BEP) sebesar 42,68% dan Shut Down Point (SDP)
sebesar 27,72%. Oleh karena itu prarancangan
pabrik Sikloheksana dengan
proses hidrogenasi Benzena ini menguntungkan dan layak didirikan.
mahmud setiyawan
D 500 060 019
iii
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
Rahmat dan Hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini
yang merupakan syarat memperoleh gelar kesarjanaan Strata–1 Jurusan Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Adapun tugas
akhir ini berjudul “Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses
Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun”
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, banyak sekali kesulitan dan
hambatan yang terjadi. Namun, berkat bantuan beberapa pihak, akhirnya tugas
akhir ini dapat terselesaikan. Untuk itu, pada kesempatan ini tak lupa penulis ingin
mengucapkan terima kasih, terutama kepada:
1.
Bapak Ir H. Haryanto AR, M.S selaku ketua Jurusan Teknik kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2.
Ibu Akida Mulyaningtyas, S.T., M.Sc. selaku koordinator tugas akhir.
3.
Bapak M. Mujiburrohman, S.T., M.T., Ph.D. selaku pembimbing I, yang
dengan kesabarannya telah memberikan bimbingan kepada penulis hingga
terselesainya tugas akhir ini.
4.
Bapak Ir H. Haryanto AR, M.S. selaku pembimbing II, yang telah
memberikan bimbingan dan nasehat hingga selesainya tugas akhir ini.
5.
Bapak dan Ibu dosen jurusan teknik kimia atas ilmu dan bimbingannya
selama kuliah.
6.
Mas Amanuni yang banyak membantu kelancaran administrasi.
7.
Bapak dan Ibu serta Kakak dan Adik ku terima kasih selalu atas doa, bantuan
dan dukungannya selama ini, mudah-mudahan semuanya takkan pernah
putus.
8.
Teman-teman seperjuangan angkatan 2006, dan semua temen-temen UMS,
terima kasih atas kerja samanya.
9.
Serta semua yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir
ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
mahmud setiyawan
D 500 060 019
iv
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam skripsi ini untuk itu
saran dan kritik yang membangun dari pembaca sangat penulis harapkan.
Surakarta, Maret 2012
Penulis
mahmud setiyawan
D 500 060 019
v
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................
ii
INTISARI ....................................................................................................
iii
KATA PENGANTAR .................................................................................
iv
DAFTAR ISI ...............................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
x
DAFTAR TABEL ........................................................................................
xi
BAB. I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik ................................................
1
1.2. Kapasitas Perancangan Pabrik ...................................................
2
1.3. Lokasi Pabrik .............................................................................
4
1.4. Tinjauan Pustaka .......................................................................
6
BAB. II
1.4.1
Pembuatan Sikloheksana ..............................................
6
1.4.2
Kegunaan Produk .........................................................
7
1.4.3
Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk .............
8
1.4.4
Tinjauan Proses secara Umum ......................................
12
DESKRIPSI PROSES
2.1. Spesifikasi Bahan .......................................................................
14
2.1.1.
Spesifikasi Bahan Baku...................................................
14
2.1.2.
Spesifikasi Produk...........................................................
15
2.2. Konsep Proses ............................................................................
16
2.2.1. Dasar Reaksi ...................................................................
16
2.2.2. Penggunaan Katalis .........................................................
16
2.2.3. Mekanisme Reaksi pada Katalis .......................................
16
2.2.4. Kondisi Operasi ...............................................................
17
2.2.5. Tinjauan Termodinamika ................................................
17
2.2.6. Tinjauan Kinetika ............................................................
18
2.3. Langkah Proses ...........................................................................
19
1. Unit Penyiapan Bahan Baku ..................................................
19
mahmud setiyawan
D 500 060 019
vi
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
2. Unit Reaksi Pembentukan Sikloheksana.................................
20
3. Unit Pemurnian Sikloheksana ................................................
20
2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas .................................................
21
2.4.1. Neraca Massa ..................................................................
22
2.4.2. Neraca Panas ...................................................................
24
2.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan .......................................................
29
2.5.1. Lay Out Pabrik
............................................................
29
2.5.2. Lay Out Peralatan ............................................................
33
BAB. III SPESIFIKASI ALAT .................................................................
38
3.1. Cooler -01 ...................................................................................
38
3.2
Kondenser -01 .............................................................................
38
3.3. Heat Exchanger -01 ....................................................................
40
3.4. Vaporizer -01 ..............................................................................
40
3.5. Kompresor
3.6.
3.5.1 Kompresor -01 ...................................................................
41
3.5.2 Kompresor -02 ...................................................................
42
3.5.3 Kompresor -02 ...................................................................
42
Pompa
3.6.1 Pompa -01.........................................................................
42
3.6.2 Pompa -02....................................................................... ....
43
3.6.3 Pompa -03.......................................... ................................ 44
3.6.4 Pompa -04.........................................................................
45
3.7.
Reaktor -01....................................................................................
45
3.8.
Separator
3.8.1 Separator -01 ....................................................................
46
3.8.2 Separator -02.......................................................................
47
3.9. Tangki
3.9.1 Gas Holder -01......................................................................
47
3.9.2 Tangki -01..................................................................... ........
48
3.9.3 Tangki -02..............................................................................
49
3.10. Expansion Valve
mahmud setiyawan
D 500 060 019
vii
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
3.10.1 Expansion Valve..................................................................... 51
3.10.2 Expansion Valve.....................................................................
51
BAB. IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM .........
53
4.1. Unit Pendukung Proses (Utilitas) ...............................................
53
4.2. Kebutuhan utilitas .......................................................................
53
4.2.1. Unit Pengadaan Air............................................................... 53
4.2.1. Unit Pengolahan Air.............................................................
55
4.2.2. Unit Pembangkit Steam ......................................................
59
4.2.3 Unit Pembangkit Listrik .....................................................
62
4.2.4. Unit Penyediaan Udara Bertekanan ....................................
63
4.2.4. Laboratorium ......................................................................
65
4.3. Spesifikasi Alat Utilitas................. .................................................
70
BAB. V
MANAJEMEN PERUSAHAAN ................................................
79
5.1. Bentuk Perusahaan .....................................................................
79
5.2. Struktur Organisasi .....................................................................
80
5.2.1. Pemegang Saham.................................................................. 81
5.2.2. Dewan Komisaris.................................................................
81
5.2.3. Direktur................................................................................. 82
5.2.4. Kepala Bagian....................................................................... 82
5.2.5. Karyawan............................................................................... 84
5.2.6. Sekretaris..............................................................................
86
5.2.7. Staf Ahli................................................................................ 86
5.3. Sistem Kepegawaian dan Sistem Gaji ..........................................
86
5.3.1. Sistem Kepegawaian............................................................
86
5.3.2. Pembagian Jam Kerja Karyawan.........................................
87
5.3.3. Sistem Gaji..........................................................................
88
5.4. Kesejahteraan Karyawan .............................................................
91
5.5. Manajemen Produksi ...................................................................
92
5.5.1. Perencanaan Produksi........................................................... 93
5.5.2. Pengendalian Proses.............................................................
mahmud setiyawan
D 500 060 019
viii
94
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
BAB. VI ANALISA EKONOMI ...............................................................
97
6.1. Total Fixed Capital Investment ................................................... 103
6.2. Working Capital .......................................................................... 103
6.3. Manufacturing Cost .. …………………………………………….. 104
6.4. General Expenses ........................................................................ 104
6.5. Analisis Ekonomi ...................................................................... 104
DAFTAR PUSTAKA
Lampiran
mahmud setiyawan
D 500 060 019
ix
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.Diagram Alir Massa ...................................................................
21
Gambar 2.2. Tata Letak Pabrik .....................................................................
32
Gambar 2.3. Tata Letak Peralatan ................................................................
35
Gambar 2.4 Diagram Alir Kualitatif .............................................................
36
Gambar 2.5. Diagram Alir Kuantitatif ..........................................................
37
Gambar 4.1. Unit Pengolahan Air Utilitas ....................................................
78
Gambar 6.1. Grafik Hubungan Tahun dengan Cost Index Plant ....................
99
Gambar 6.2. Grafik Analisis Ekonomi .......................................................... 109
mahmud setiyawan
D 500 060 019
x
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Data Kebutuhan Sikloheksana di Asia .........................................
2
Tabel 1.2. Kebutuhan Impor Sikloheksana ...................................................
3
Tabel 2.1. Arus Massa................. ....................................................................
21
Tabel 2.2. Neraca Massa Total........................................................................... 22
Tabel 2.3. Neraca Massa Reaktor ... ................................................................ 23
Tabel 2.4. Neraca Massa Separator.................................................................... 23
Tabel 2.5. Neraca Massa Menara Distilasi .............. ....................................... 23
Tabel 2.6. Neraca Panas Reaktor ................................................................... 25
Tabel 2.7. Neraca Panas Separator.. ... ............................................................ 25
Tabel 2.8. Neraca Panas HE- 01 ...................................................................
26
Tabel 2.9,. Neraca Panas Vaporizer ...............................................................
26
Tabel 2.10. Neraca Panas Kompresor (Kp-01) ..............................................
26
Tabel 2.11. Neraca Panas Kompresor (Kp-02) ..............................................
27
Tabel 2.12. Neraca Panas Kompresor (Kp-03) ..............................................
27
Tabel 2.13. Neraca Panas Kondenser Sub Cooler ..........................................
27
Tabel 2.14. Neraca Panas Cooler ..................................................................
28
Tabel 2.15. Neraca Panas Masuk Total..........................................................
28
Tabel 2.16. Neraca Panas Keluar Total..........................................................
29
Tabel 2.17. Luas Bangunan Pabrik ...............................................................
31
Tabel 4.1. Kebutuhan Air Pendingin ............................................................
58
Tabel 4.2. Kebutuhan Air Perkantoran dan Pabrik ........................................
59
Tabel 4.3. Kebutuhan Steam Jenuh ...............................................................
59
Tabel 4.4. Konsumsi Listrik dan Keperluan Proses .......................................
62
Tabel 4.5. Udara Tekan dan Kegunaannya ....................................................
62
Tabel 5.1. Pembagian Shift Karyawan ..........................................................
88
mahmud setiyawan
D 500 060 019
xi
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
Tabel 5.2. Tugas dan Keahlian .....................................................................
91
Tabel 6.1. Cost Indect Chemical Plant .........................................................
98
Tabel 6.2. Cost Indect Chemical Plant ..........................................................
98
Tabel 6.3. Total Fixed Capital Investment ..................................................... 103
Tabel 6.4. Working Capital ........................................................................... 103
Tabel 6.5. Manufacturing Cost ...................................................................... 104
Tabel 6.6. General Expanses ......................................................................... 104
Tabel 6.7. Fixed Cost .................................................................................... 106
Tabel 6.8. Variable Cost ............................................................................... 106
Tabel 6.9. Regulated Cost ............................................................................. 107
mahmud setiyawan
D 500 060 019
xii
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
M OTTO
Jika kamu suka membuat kemudahan bagi urusan sesamamu, maka
urusanmu kamu juga akan dipermudah oleh Tuhan, t et api jika kamu suka
membuat kesulitan bagi urusan sesamamu maka urusan kamu juga akan
dipersulit .
(HR. Tirmidzi)
Hai jiwa yang tenang, kembalilah pada t uhanmu dengan hat i yang puas
lagi diridhoi-Nya
(Qs. Al-Fajr :27-28)
Tujuan bukan ut ama, yang ut ama adalah prosesnya
(Bang I wan Fals)
D alam hidup cerminkanlah dirimu pada sesosok bat ang pohon pisang,
walau kau pangkas tubuhnya beribu-ribu kali dia t idak akan mat i dan akan
t et ap tumbuh t unas baru, sampai dia menghasilkan buah. Begit upun hidup
jangan kamu pant ang menyerang walau aral rint angan menghadangmu
t et aplah kamu melaju sampai menghasilkan apa yang kau inginkan.
(Bang Qomar)
mahmud setiyawan
D 500 060 019
xiii
Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena
K apasitas 30.000 ton/ tahun
PERSEM BAHAN
Yang t ercipt a b erkat do’a
Disela canda t awa dan air m ata
Dalam seleksa cit a, Dalam lubuk jiwa, bagi
Bapak - Ibu dan kakak adik t ercinta
Sert a Keluarga t ersayang
Juga shobat terim akasih atas sem uanya
mahmud setiyawan
D 500 060 019
xiv