TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK LINEAR ALKYL BENZENE DARI BENZENE DAN OLEFIN DENGAN PROSES DETAL KAPASITAS 180.000 TON/TAHUN.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK LINEAR ALKYL BENZENE
DARI BENZENE DAN OLEFIN DENGAN PROSES DETAL
KAPASITAS 180.000 TON/TAHUN
Oleh:
Hans Agusta Pranoto
I 1507005
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK LINEAR ALKYL BENZENE
DARI BENZENE DAN OLEFIN DENGAN PROSES DETAL
KAPASITAS 180.000 TON/TAHUN
Oleh :
Hans Agusta Pranoto
I 1507005
Pembimbing II
Pembimbing I
Ir. Paryanto, M.S.
Inayati, S.T., M.T., Ph.D.
NIP 19580425 198601 1 001
NIP 19710829 199903 2 001
Dipertahankan di depan tim penguji :
1. Dr. Sperisa Distantina, S.T., M.T.
1. ..........................................
NIP 19740509 200003 2 002
2. Mujtahid Kaavessina, S.T., M.T., Ph.D.
2. ..........................................
NIP 19790924 200312 1 002
Disahkan
Ketua jurusan teknik kimia
Dr. Sunu Herwi Pranolo, S.T., M.Sc
NIP. 19690316 199802 1 001
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, karena limpahan
rahmat dan hidayah-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan
Laporan Tugas Akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Linear Alkyl Benzene
dari Benzene dan Olefin dengan Proses Detal kapasitas 180.000 ton/tahun”.
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. Sunu Herwi Pranolo, S.T., M.Sc selaku Ketua Jurusan Reguler Teknik
Kimia.
2. Inayati, S.T, M.T, Ph.D dan Ir. Paryanto, M.S selaku dosen pembimbing atas
bimbingan dan arahannya dalam penyelesaian tugas akhir ini.
3. Seluruh dosen Jurusan Teknik Kimia atas ilmu, arahan, dan bantuannya selama
ini.
4. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa dan semangat yang
senantiasa diberikan.
5. Teman – teman Teknik Kimia UNS dan seluruh pihak yang telah membantu.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik
yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis
dan pembaca sekalian.
Surakarta, April 2015
commit to user
iii
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman Judul..................................................................................................... i
Lembar Pengesahan ............................................................................................ ii
Kata Pengantar .................................................................................................... iii
Daftar Isi.............................................................................................................. iv
Daftar Tabel ........................................................................................................ vii
Daftar Gambar ..................................................................................................... ix
Intisari ................................................................................................................. x
BAB I
PENDAHULUAN .....................................................................1
1.1. Latar Belakang ........................................................................ 1
1.2. Kapasitas Perancangan ............................................................. 2
1.3. Penentuan Lokasi Pabrik .......................................................... 4
1.4. Tinjauan Pustaka ...................................................................... 5
BAB II
1.4.1
Macam-Macam Proses ................................................ 6
1.4.2
Kegunan Produk ........................................................... 8
1.4.3
Sifat – sifat Fisis dan Kimia ......................................... 9
1.4.4
Tinjauaan Proses Secara Umum................................... 12
DESKRIPSI PROSES ................................................................13
2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ........................................ 13
2.1.1
Spesifikasi Bahan Baku................................................ 13
2.1.2
Spesifikasi Produk........................................................ 14
2.2. Konsep Proses .......................................................................... 14
2.2.1
commit to user
Tinjauan Termodinamika ............................................. 14
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.2
Tinjauan Kinetika ......................................................... 15
2.2.3
Kondisi Operasi ........................................................... 17
2.3. Deskripsi Proses ....................................................................... 22
2.3.1
Langkah Proses ............................................................ 22
2.3.2
Lay Out Pabrik ............................................................ 23
2.3.2.1 Tata letak pabrik ............................................... 23
2.3.2.2 Lay Out Peralatan............................................ 23
BAB III
SPESIFIKASI PERALATAN PROSES .......................................26
BAB IV
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM..............47
4.1. Unit Pendukung Proses ............................................................ 48
4.1.1
Unit Pengadaan dan Pengolahan Air............................ 50
4.1.2
Unit Pengadaan Steam.................................................. 52
4.1.3
Unit Pengadaan Udara Tekan....................................... 54
4.1.4
Unit Pengadaan Listrik................................................. 56
4.1.5
Unit Pengadaan Bahan Bakar....................................... 59
4.1.6
Unit Pengolahan Limbah.............................................. 60
4.2. Laboratorium ............................................................................ 61
BAB V
4.2.1
Laboratorium Fisik ...................................................... 63
4.2.2
Laboratorium Analitik.................................................. 63
4.2.3
Laboratorium Penelitian dan Pengembangan............... 64
MANAJEMEN PERUSAHAAN..................................................65
5.1
Bentuk Perusahaan ................................................................... 68
5.2
Struktur Organisasi .................................................................. 69
5.3
commit to user
Tugas dan Wewenang .............................................................. 69
v
perpustakaan.uns.ac.id
5.3.1
Pemegang Saham ......................................................... 69
5.3.2
Dewan Komisaris ......................................................... 69
5.3.3
Dewan Direksi .............................................................. 70
5.3.4
Kepala Bagian .............................................................. 71
5.3.5
Kepala Seksi ................................................................. 75
5.4
Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................. 75
5.5
Status Karyawan dan Sistem Upah .......................................... 78
5.4.1
Karyawan tetap ............................................................ 78
5.4.2
Karyawan harian .......................................................... 78
5.4.2
Karyawan borongan ..................................................... 79
5.6
Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji ............... 79
5.7
Kesejahteraan Sosial Karyawan ............................................... 83
5.8
BAB VI
digilib.uns.ac.id
Manajemen Perusahaan ............................................................ 84
ANALISA EKONOMI..............................................................
6.1
6.2
88
Dasar Perhitungan .................................................................... 89
Penafsiran Harga Peralatan ...................................................... 89
6.3
Penentuan (Total Capital Investment)...................................... 91
6.4
Hasil Perhitungan ..................................................................... 92
KESIMPULAN ................................................................................................... 104
Daftar Pustaka ..................................................................................................... x
Lampiran
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1.
Perkembangan Impor LAB di Indonesia .................................... 2
Tabel 1.2.
Kapasitas Pabrik n-LAB yang Sudah Berdiri................................ 3
Tabel 1.3.
Karakterisik Proses Pembuatan LAB dari Beberapa Katalis ..... 8
Tabel 2.1.
Harga ∆Hºf 298 dan ∆Gºf 298 Masing–Masing Komponen pada
Keadaan Standar ......................................................................... 15
Tabel 2.2.
Tetapan Persamaan Panas Jenis .................................................. 15
Tabel 2.3.
Perhitungan Persamaan Panas Jenis ............................................ 16
Tabel 2.4.
Perhitungan Fraksi Mol ............................................................... 17
Tabel 2.5.
Data Konstanta Perhitungan Densitas ......................................... 18
Tabel 2.6.
Perhitungan Densitas pada Suhu 353 K ...................................... 18
Tabel 2.7.
Perhitungan Densitas pada suhu 373 K....................................... 19
Tabel 2.8.
Perhitungan Densitas pada suhu 393K........................................ 19
Tabel 2.9.
Perhitungan Konstanta Kecepatan Reaksi pada Suhu 353 K ...... 20
Tabel 2.10. Perhitungan Konstanta Kecepatan Reaksi pada Suhu 373 K ...... 20
Tabel 2.11. Perhitungan Konstanta Kecepatan Reaksi pada Suhu 393 K ...... 21
Tabel 2.12. Data kinetic ................................................................................. 21
Tabel 4.1.
Kebutuhan Air Pendingin ............................................................ 49
Tabel 4.3.
Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi ........................... 49
Tabel 4.4.
Kebutuhan Air ............................................................................. 50
Tabel 4.5.
Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses ............................... 54
Tabel 4.6.
Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Utilitas .............................. 54
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 4.7.
digilib.uns.ac.id
Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Bagian Dalam
Ruangan ....................................................................................... 56
Tabel 4.2.
Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Bagian Luar
Ruangan ....................................................................................... 57
Tabel 4.8.
Total Kebutuhan Listrik Pabrik .................................................. 58
Tabel 4.9.
Total Kebutuhan Bahan Bakar ................................................... 60
Tabel 5.1.
Jadwal Pembagian Kelompok Shift ............................................. 77
Tabel 5.2.
Jumlah Karyawan Menurut Jabatan ............................................ 80
Tabel 5.3.
Perincian Golongan dan Gaji Karyawan ..................................... 82
Tabel 6.1.
Indeks Harga Alat........................................................................ 89
Tabel 6.2.
Fixed Capital Investment ............................................................ 92
Tabel 6.3.
Working Capital Investment ........................................................ 93
Tabel 6.4.
Gaji Pegawai ............................................................................... 93
Tabel 6.5.
Direct Manufacturing Cost ......................................................... 94
Tabel 6.6.
Indirect Manufacturing Cost ....................................................... 95
Tabel 6.7.
Fixed Manufacturing Cost ......................................................... 95
Tabel 6.8.
Administrasi ................................................................................ 96
Tabel 6.9.
General Expense ......................................................................... 98
Tabel 6.10. Analisa Kelayakan....................................................................... 102
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Regresi Linier Hubungan Antara Tahun Dengan Impor LAB .... 3
Gambar 1.2. Peta Daerah Cikande Serang Banten ........................................... 4
Gambar 1.3. Linier Alkyl Benzene.................................................................... 5
Gambar 2.1. Grafik ln(K) Versus (1/T ) .......................................................... 22
Gambar 2.2. Denah Tata Letak Pabrik ............................................................. 25
Gambar 2.3. Layout Pabrik Linier Alkyl Benzene ............................................ 26
Gambar 5.1. Struktur Organisasi Pabrik Linear Alkyl Benzene ....................... 68
Gambar 6.1. Grafik Chemical Engineering Cost Index ................................... 90
Gambar 6.2. Grafik Analisa Kelayakan ........................................................... 103
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI LAMPIRAN
LAMPIRAN A SIFAT FISIS BAHAN……………………………………………….
A-1
1. Critical Properties......................................................................................................
A-1
2. Kapasitas Panas Cairan............................................................................................
A-2
3. Kapasitas Panas Gas.................................................................................................
A-2
4. Entalpi Penguapan....................................................................................................
A-3
5. Tekanan Uap Murni.................................................................................................
A-3
6. Densitas Cairan.........................................................................................................
A-4
7. Viskositas Cairan......................................................................................................
A-4
8. Viskositas Gas...........................................................................................................
A-5
9. Surface Tension.........................................................................................................
A-5
10. Konduktivitas Panas Gas...........................................................................................
A-6
11. Konduktivitas Panas Cairan....................................................................................
A-6
12. Dowtherma.................................................................................................................
A-6
LAMPIRAN B NERACA MASSA...............................................................................
B-1
A.
Perhitungan Neraca Massa...................................................................................
B-1
B.
Kapasitas Produksi...............................................................................................
B-1
C.
Spesifikasi Bahan Baku dan Produk...................................................................
B-1
E.
Perhitungan Neraca Massa...................................................................................
B-1
1. Neraca Massa Overall..............................................................................................
B-1
2. Neraca Massa Tee....................................................................................................
B-2
3. Neraca Massa Reaktor.............................................................................................
B-3
4. Neraca Massa Distilasi-01 (MD-01) .......................................................................
B-3
5. Neraca Massa Distilasi-02 (MD-02) .......................................................................
B-4
6. Neraca Massa Condensor-01...................................................................................
B-5
7. Neraca Massa Condensor-02...................................................................................
B-6
8. Neraca Massa Reboiler-01.......................................................................................
B-7
9. Neraca Massa Reboiler-02.......................................................................................
B-7
LAMPIRAN C NERACA PANAS................................................................................
C-1
1. Reaktor.......................................................................................................................
C-1
2. Menara Distilasi – 01................................................................................................
C-3
3. Menara Distilasi - 02.................................................................................................
commit to user
Neraca Panas Total Overall............................................................................................
C-7
C-11
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
LAMPIRAN D PERANCANGAN REAKTOR...........................................................
D-1
A.Menentukan Jenis Reaktor........................................................................................
D-2
B. Menentukan Kondisi Umpan.....................................................................................
D-3
C.Menyusun Persamaan Reaksi....................................................................................
D-5
C.1. Data penysunan Persamaan Reaksi..................................................................
D-5
C.2. Menghitung Persamaan Kecepatan Reaksi......................................................
D-7
D. Menghitung Neraca Massa Komponen pada Reaktor.........................................
D-9
E. Menghitung Neraca Panas Komponen pada Reaktor.........................................
D-10
F. Pressure Drop pada Elemen Volume Setebal Z.................................................
D-11
G. Menentukan Spesifikasi dan Massa Katalis..........................................................
D-12
H. Menghitung Waktu Tinggal Katalis di Bed........................................................... D-13
I.
Menghitung Dimensi dan Volume Reaktor...........................................................
D-13
a. Menghitung Tebal Dinding Reaktor.................................................................
D-13
b. Menghitung Tebal Head.....................................................................................
D-14
c. Menghitung Tinggi Head.................................................................................... D-15
d. Menghitung Volume Reaktor............................................................................
D-16
J. Menentukan Diameter Pipa Pemasukan dan Pengeluaran pada Reaktor…….
D-16
K. Diameter Manhole.................................................................................................... D-17
L. Menentukan Tebal Isolasi Reaktor........................................................................
D-17
RESUME REAKTOR....................................................................................................
D-19
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
INTISARI
Hans Agusta Pranoto, 2015, Prarancangan Pabrik Linear alkyl benzene dari
benzene dan olefin dengan Proses Detal 180.000 ton/tahun, Jurusan Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Prarancangan pabrik Linear alkyl benzene ini dimaksudkan untuk
memenuhi kebutuhan dalam negeri karena di indonesia ada pabrik unggul yang
belum memenui kebutuhan dalam negeri. Linear alkyl benzene digunakan sebagai
bahan baku pada industri deterjen. Pabrik ini dirancang dengan kapasitas kapasitas
180.000 ton/tahun dengan bahan baku benzene dan olefin Pabrik direncanakan
berdiri di kawasan Ciikande, Serang, Banten pada tahun 2018. Bahan Baku
benzene diimpor dari FOB Korea sedangkan kebutuhan olefin didatangkan dari
Amerika.
Tahapan proses di pabrik Linear Alkyl Benzene ini meliputi penyimpanan
bahan baku, persiapan bahan baku, reaksi pembentukan produk dan pemurnian
produk. Tahap penyimpanan bahan baku benzene dan olefin disimpan pada fase
cair. Tahap persiapan bahan baku berupa pencampuran bahan baku dan hasil
recycle. Tahap reaksi pembentukan Linear Alkyl Benzene merupakan reaksi
alkilasi benzene dilangsungkan di dalam reaktor fixedbed singletube. Reaksi
berlangsung pada suhu 127,71oC dan tekanan 14,8038 atm dengan perbandingan
reatan 1:25 pada fase cair dengan katalis FePCILs.
Di dalam reaktor terjadi reaksi benzene dan olefin menjadi Linear Alkyl
Benzene. Konversi olefin sebesar 90% untuk reaksi alkilasi benzene. Tahapan
pemurnian produk meliputi pemisahaan impuritas Linear Alkyl Benzene dilakukan
dalam menara distilasi-01 lalu keluar melalui reboiler-01 dan pemurnian dalam
menara distilasi-02 hingga didapat produk Linear Alkyl Benzene 99,6% berat.
Unit pendukung proses pabrik meliputi unit pengadaan air, steam, udara
tekan, tenaga listrik, bahan bakar, unit refigerasi dan unit pengolahan limbah.
Kebutuhan air sebesar 70525,7758 kg/jam disuplai dari perusahaan air Krakatau
Tirta Industri Cilegon (KTI). Jumlah steam yang digunakan sebesar 335584,270
kg/jam dengan jenis steam yang mempunyai suhu 315,56oC dengan tekanan
10,340136 atm dan saturated steam yang mempunyai suhu 398,89oC dengan
tekanan 10.34014 atm. Udara tekan yang dibutuhkan sebesar 55,05 m3/jam pada
tekanan 4 atm, dan suhu 35oC. Listrik disuplai dari PLN dan sebuah generator
sebagai cadangan yang disiapkan harus mempunyai output sebesar 9026.207 kW,
oleh karena itu, dipilih generator dengan daya 10000 kW sehingga masih tersedia
cadangan daya sebesar 973,793 kW. Bahan bakar yang digunakan adalah
Industrial Diesel Oil (IDO) disuplai dari Pertamina. Pabrik juga didukung
laboratorium yang mengontrol mutu bahan baku dan produk serta bahan buangan
pabrik berupa padat,cairan dan gas.
Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan
struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian
jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Jumlah karyawan
keseluruhan adalah 200 orang. Karyawan shift berjumlah 171 orang sedangkan
karyawan non-shift berjumlah 29 orang. Sedangkan menurut statusnya karyawan
dapat dibagi menjadi karyawan tetap, karyawan harian, dan karyawan borongan.
Hasil analisis ekonomi didapatkan Rate of Return (ROI) sebesar 53,21%
sebelum pajak dan 37,25% sesudah pajak. Pay Out Time (POT) didapatkan
sebesar 1,58 tahun sebelum pajak dan 2,12 tahun sesudah pajak. Break Even Point
(BEP) sebesar 44,57% Shut Down Point (SDP) sebesar 29,99% dan Discounted
Cash Flow (DCF) sebesar 17,67%. Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan
pabrik Linear alkyl benzene layak didirikan.
commit to user
xii
digilib.uns.ac.id
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK LINEAR ALKYL BENZENE
DARI BENZENE DAN OLEFIN DENGAN PROSES DETAL
KAPASITAS 180.000 TON/TAHUN
Oleh:
Hans Agusta Pranoto
I 1507005
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK LINEAR ALKYL BENZENE
DARI BENZENE DAN OLEFIN DENGAN PROSES DETAL
KAPASITAS 180.000 TON/TAHUN
Oleh :
Hans Agusta Pranoto
I 1507005
Pembimbing II
Pembimbing I
Ir. Paryanto, M.S.
Inayati, S.T., M.T., Ph.D.
NIP 19580425 198601 1 001
NIP 19710829 199903 2 001
Dipertahankan di depan tim penguji :
1. Dr. Sperisa Distantina, S.T., M.T.
1. ..........................................
NIP 19740509 200003 2 002
2. Mujtahid Kaavessina, S.T., M.T., Ph.D.
2. ..........................................
NIP 19790924 200312 1 002
Disahkan
Ketua jurusan teknik kimia
Dr. Sunu Herwi Pranolo, S.T., M.Sc
NIP. 19690316 199802 1 001
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, karena limpahan
rahmat dan hidayah-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan
Laporan Tugas Akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Linear Alkyl Benzene
dari Benzene dan Olefin dengan Proses Detal kapasitas 180.000 ton/tahun”.
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. Sunu Herwi Pranolo, S.T., M.Sc selaku Ketua Jurusan Reguler Teknik
Kimia.
2. Inayati, S.T, M.T, Ph.D dan Ir. Paryanto, M.S selaku dosen pembimbing atas
bimbingan dan arahannya dalam penyelesaian tugas akhir ini.
3. Seluruh dosen Jurusan Teknik Kimia atas ilmu, arahan, dan bantuannya selama
ini.
4. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa dan semangat yang
senantiasa diberikan.
5. Teman – teman Teknik Kimia UNS dan seluruh pihak yang telah membantu.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik
yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis
dan pembaca sekalian.
Surakarta, April 2015
commit to user
iii
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman Judul..................................................................................................... i
Lembar Pengesahan ............................................................................................ ii
Kata Pengantar .................................................................................................... iii
Daftar Isi.............................................................................................................. iv
Daftar Tabel ........................................................................................................ vii
Daftar Gambar ..................................................................................................... ix
Intisari ................................................................................................................. x
BAB I
PENDAHULUAN .....................................................................1
1.1. Latar Belakang ........................................................................ 1
1.2. Kapasitas Perancangan ............................................................. 2
1.3. Penentuan Lokasi Pabrik .......................................................... 4
1.4. Tinjauan Pustaka ...................................................................... 5
BAB II
1.4.1
Macam-Macam Proses ................................................ 6
1.4.2
Kegunan Produk ........................................................... 8
1.4.3
Sifat – sifat Fisis dan Kimia ......................................... 9
1.4.4
Tinjauaan Proses Secara Umum................................... 12
DESKRIPSI PROSES ................................................................13
2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ........................................ 13
2.1.1
Spesifikasi Bahan Baku................................................ 13
2.1.2
Spesifikasi Produk........................................................ 14
2.2. Konsep Proses .......................................................................... 14
2.2.1
commit to user
Tinjauan Termodinamika ............................................. 14
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.2
Tinjauan Kinetika ......................................................... 15
2.2.3
Kondisi Operasi ........................................................... 17
2.3. Deskripsi Proses ....................................................................... 22
2.3.1
Langkah Proses ............................................................ 22
2.3.2
Lay Out Pabrik ............................................................ 23
2.3.2.1 Tata letak pabrik ............................................... 23
2.3.2.2 Lay Out Peralatan............................................ 23
BAB III
SPESIFIKASI PERALATAN PROSES .......................................26
BAB IV
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM..............47
4.1. Unit Pendukung Proses ............................................................ 48
4.1.1
Unit Pengadaan dan Pengolahan Air............................ 50
4.1.2
Unit Pengadaan Steam.................................................. 52
4.1.3
Unit Pengadaan Udara Tekan....................................... 54
4.1.4
Unit Pengadaan Listrik................................................. 56
4.1.5
Unit Pengadaan Bahan Bakar....................................... 59
4.1.6
Unit Pengolahan Limbah.............................................. 60
4.2. Laboratorium ............................................................................ 61
BAB V
4.2.1
Laboratorium Fisik ...................................................... 63
4.2.2
Laboratorium Analitik.................................................. 63
4.2.3
Laboratorium Penelitian dan Pengembangan............... 64
MANAJEMEN PERUSAHAAN..................................................65
5.1
Bentuk Perusahaan ................................................................... 68
5.2
Struktur Organisasi .................................................................. 69
5.3
commit to user
Tugas dan Wewenang .............................................................. 69
v
perpustakaan.uns.ac.id
5.3.1
Pemegang Saham ......................................................... 69
5.3.2
Dewan Komisaris ......................................................... 69
5.3.3
Dewan Direksi .............................................................. 70
5.3.4
Kepala Bagian .............................................................. 71
5.3.5
Kepala Seksi ................................................................. 75
5.4
Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................. 75
5.5
Status Karyawan dan Sistem Upah .......................................... 78
5.4.1
Karyawan tetap ............................................................ 78
5.4.2
Karyawan harian .......................................................... 78
5.4.2
Karyawan borongan ..................................................... 79
5.6
Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji ............... 79
5.7
Kesejahteraan Sosial Karyawan ............................................... 83
5.8
BAB VI
digilib.uns.ac.id
Manajemen Perusahaan ............................................................ 84
ANALISA EKONOMI..............................................................
6.1
6.2
88
Dasar Perhitungan .................................................................... 89
Penafsiran Harga Peralatan ...................................................... 89
6.3
Penentuan (Total Capital Investment)...................................... 91
6.4
Hasil Perhitungan ..................................................................... 92
KESIMPULAN ................................................................................................... 104
Daftar Pustaka ..................................................................................................... x
Lampiran
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1.
Perkembangan Impor LAB di Indonesia .................................... 2
Tabel 1.2.
Kapasitas Pabrik n-LAB yang Sudah Berdiri................................ 3
Tabel 1.3.
Karakterisik Proses Pembuatan LAB dari Beberapa Katalis ..... 8
Tabel 2.1.
Harga ∆Hºf 298 dan ∆Gºf 298 Masing–Masing Komponen pada
Keadaan Standar ......................................................................... 15
Tabel 2.2.
Tetapan Persamaan Panas Jenis .................................................. 15
Tabel 2.3.
Perhitungan Persamaan Panas Jenis ............................................ 16
Tabel 2.4.
Perhitungan Fraksi Mol ............................................................... 17
Tabel 2.5.
Data Konstanta Perhitungan Densitas ......................................... 18
Tabel 2.6.
Perhitungan Densitas pada Suhu 353 K ...................................... 18
Tabel 2.7.
Perhitungan Densitas pada suhu 373 K....................................... 19
Tabel 2.8.
Perhitungan Densitas pada suhu 393K........................................ 19
Tabel 2.9.
Perhitungan Konstanta Kecepatan Reaksi pada Suhu 353 K ...... 20
Tabel 2.10. Perhitungan Konstanta Kecepatan Reaksi pada Suhu 373 K ...... 20
Tabel 2.11. Perhitungan Konstanta Kecepatan Reaksi pada Suhu 393 K ...... 21
Tabel 2.12. Data kinetic ................................................................................. 21
Tabel 4.1.
Kebutuhan Air Pendingin ............................................................ 49
Tabel 4.3.
Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi ........................... 49
Tabel 4.4.
Kebutuhan Air ............................................................................. 50
Tabel 4.5.
Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses ............................... 54
Tabel 4.6.
Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Utilitas .............................. 54
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 4.7.
digilib.uns.ac.id
Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Bagian Dalam
Ruangan ....................................................................................... 56
Tabel 4.2.
Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Bagian Luar
Ruangan ....................................................................................... 57
Tabel 4.8.
Total Kebutuhan Listrik Pabrik .................................................. 58
Tabel 4.9.
Total Kebutuhan Bahan Bakar ................................................... 60
Tabel 5.1.
Jadwal Pembagian Kelompok Shift ............................................. 77
Tabel 5.2.
Jumlah Karyawan Menurut Jabatan ............................................ 80
Tabel 5.3.
Perincian Golongan dan Gaji Karyawan ..................................... 82
Tabel 6.1.
Indeks Harga Alat........................................................................ 89
Tabel 6.2.
Fixed Capital Investment ............................................................ 92
Tabel 6.3.
Working Capital Investment ........................................................ 93
Tabel 6.4.
Gaji Pegawai ............................................................................... 93
Tabel 6.5.
Direct Manufacturing Cost ......................................................... 94
Tabel 6.6.
Indirect Manufacturing Cost ....................................................... 95
Tabel 6.7.
Fixed Manufacturing Cost ......................................................... 95
Tabel 6.8.
Administrasi ................................................................................ 96
Tabel 6.9.
General Expense ......................................................................... 98
Tabel 6.10. Analisa Kelayakan....................................................................... 102
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Regresi Linier Hubungan Antara Tahun Dengan Impor LAB .... 3
Gambar 1.2. Peta Daerah Cikande Serang Banten ........................................... 4
Gambar 1.3. Linier Alkyl Benzene.................................................................... 5
Gambar 2.1. Grafik ln(K) Versus (1/T ) .......................................................... 22
Gambar 2.2. Denah Tata Letak Pabrik ............................................................. 25
Gambar 2.3. Layout Pabrik Linier Alkyl Benzene ............................................ 26
Gambar 5.1. Struktur Organisasi Pabrik Linear Alkyl Benzene ....................... 68
Gambar 6.1. Grafik Chemical Engineering Cost Index ................................... 90
Gambar 6.2. Grafik Analisa Kelayakan ........................................................... 103
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI LAMPIRAN
LAMPIRAN A SIFAT FISIS BAHAN……………………………………………….
A-1
1. Critical Properties......................................................................................................
A-1
2. Kapasitas Panas Cairan............................................................................................
A-2
3. Kapasitas Panas Gas.................................................................................................
A-2
4. Entalpi Penguapan....................................................................................................
A-3
5. Tekanan Uap Murni.................................................................................................
A-3
6. Densitas Cairan.........................................................................................................
A-4
7. Viskositas Cairan......................................................................................................
A-4
8. Viskositas Gas...........................................................................................................
A-5
9. Surface Tension.........................................................................................................
A-5
10. Konduktivitas Panas Gas...........................................................................................
A-6
11. Konduktivitas Panas Cairan....................................................................................
A-6
12. Dowtherma.................................................................................................................
A-6
LAMPIRAN B NERACA MASSA...............................................................................
B-1
A.
Perhitungan Neraca Massa...................................................................................
B-1
B.
Kapasitas Produksi...............................................................................................
B-1
C.
Spesifikasi Bahan Baku dan Produk...................................................................
B-1
E.
Perhitungan Neraca Massa...................................................................................
B-1
1. Neraca Massa Overall..............................................................................................
B-1
2. Neraca Massa Tee....................................................................................................
B-2
3. Neraca Massa Reaktor.............................................................................................
B-3
4. Neraca Massa Distilasi-01 (MD-01) .......................................................................
B-3
5. Neraca Massa Distilasi-02 (MD-02) .......................................................................
B-4
6. Neraca Massa Condensor-01...................................................................................
B-5
7. Neraca Massa Condensor-02...................................................................................
B-6
8. Neraca Massa Reboiler-01.......................................................................................
B-7
9. Neraca Massa Reboiler-02.......................................................................................
B-7
LAMPIRAN C NERACA PANAS................................................................................
C-1
1. Reaktor.......................................................................................................................
C-1
2. Menara Distilasi – 01................................................................................................
C-3
3. Menara Distilasi - 02.................................................................................................
commit to user
Neraca Panas Total Overall............................................................................................
C-7
C-11
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
LAMPIRAN D PERANCANGAN REAKTOR...........................................................
D-1
A.Menentukan Jenis Reaktor........................................................................................
D-2
B. Menentukan Kondisi Umpan.....................................................................................
D-3
C.Menyusun Persamaan Reaksi....................................................................................
D-5
C.1. Data penysunan Persamaan Reaksi..................................................................
D-5
C.2. Menghitung Persamaan Kecepatan Reaksi......................................................
D-7
D. Menghitung Neraca Massa Komponen pada Reaktor.........................................
D-9
E. Menghitung Neraca Panas Komponen pada Reaktor.........................................
D-10
F. Pressure Drop pada Elemen Volume Setebal Z.................................................
D-11
G. Menentukan Spesifikasi dan Massa Katalis..........................................................
D-12
H. Menghitung Waktu Tinggal Katalis di Bed........................................................... D-13
I.
Menghitung Dimensi dan Volume Reaktor...........................................................
D-13
a. Menghitung Tebal Dinding Reaktor.................................................................
D-13
b. Menghitung Tebal Head.....................................................................................
D-14
c. Menghitung Tinggi Head.................................................................................... D-15
d. Menghitung Volume Reaktor............................................................................
D-16
J. Menentukan Diameter Pipa Pemasukan dan Pengeluaran pada Reaktor…….
D-16
K. Diameter Manhole.................................................................................................... D-17
L. Menentukan Tebal Isolasi Reaktor........................................................................
D-17
RESUME REAKTOR....................................................................................................
D-19
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
INTISARI
Hans Agusta Pranoto, 2015, Prarancangan Pabrik Linear alkyl benzene dari
benzene dan olefin dengan Proses Detal 180.000 ton/tahun, Jurusan Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Prarancangan pabrik Linear alkyl benzene ini dimaksudkan untuk
memenuhi kebutuhan dalam negeri karena di indonesia ada pabrik unggul yang
belum memenui kebutuhan dalam negeri. Linear alkyl benzene digunakan sebagai
bahan baku pada industri deterjen. Pabrik ini dirancang dengan kapasitas kapasitas
180.000 ton/tahun dengan bahan baku benzene dan olefin Pabrik direncanakan
berdiri di kawasan Ciikande, Serang, Banten pada tahun 2018. Bahan Baku
benzene diimpor dari FOB Korea sedangkan kebutuhan olefin didatangkan dari
Amerika.
Tahapan proses di pabrik Linear Alkyl Benzene ini meliputi penyimpanan
bahan baku, persiapan bahan baku, reaksi pembentukan produk dan pemurnian
produk. Tahap penyimpanan bahan baku benzene dan olefin disimpan pada fase
cair. Tahap persiapan bahan baku berupa pencampuran bahan baku dan hasil
recycle. Tahap reaksi pembentukan Linear Alkyl Benzene merupakan reaksi
alkilasi benzene dilangsungkan di dalam reaktor fixedbed singletube. Reaksi
berlangsung pada suhu 127,71oC dan tekanan 14,8038 atm dengan perbandingan
reatan 1:25 pada fase cair dengan katalis FePCILs.
Di dalam reaktor terjadi reaksi benzene dan olefin menjadi Linear Alkyl
Benzene. Konversi olefin sebesar 90% untuk reaksi alkilasi benzene. Tahapan
pemurnian produk meliputi pemisahaan impuritas Linear Alkyl Benzene dilakukan
dalam menara distilasi-01 lalu keluar melalui reboiler-01 dan pemurnian dalam
menara distilasi-02 hingga didapat produk Linear Alkyl Benzene 99,6% berat.
Unit pendukung proses pabrik meliputi unit pengadaan air, steam, udara
tekan, tenaga listrik, bahan bakar, unit refigerasi dan unit pengolahan limbah.
Kebutuhan air sebesar 70525,7758 kg/jam disuplai dari perusahaan air Krakatau
Tirta Industri Cilegon (KTI). Jumlah steam yang digunakan sebesar 335584,270
kg/jam dengan jenis steam yang mempunyai suhu 315,56oC dengan tekanan
10,340136 atm dan saturated steam yang mempunyai suhu 398,89oC dengan
tekanan 10.34014 atm. Udara tekan yang dibutuhkan sebesar 55,05 m3/jam pada
tekanan 4 atm, dan suhu 35oC. Listrik disuplai dari PLN dan sebuah generator
sebagai cadangan yang disiapkan harus mempunyai output sebesar 9026.207 kW,
oleh karena itu, dipilih generator dengan daya 10000 kW sehingga masih tersedia
cadangan daya sebesar 973,793 kW. Bahan bakar yang digunakan adalah
Industrial Diesel Oil (IDO) disuplai dari Pertamina. Pabrik juga didukung
laboratorium yang mengontrol mutu bahan baku dan produk serta bahan buangan
pabrik berupa padat,cairan dan gas.
Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan
struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian
jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Jumlah karyawan
keseluruhan adalah 200 orang. Karyawan shift berjumlah 171 orang sedangkan
karyawan non-shift berjumlah 29 orang. Sedangkan menurut statusnya karyawan
dapat dibagi menjadi karyawan tetap, karyawan harian, dan karyawan borongan.
Hasil analisis ekonomi didapatkan Rate of Return (ROI) sebesar 53,21%
sebelum pajak dan 37,25% sesudah pajak. Pay Out Time (POT) didapatkan
sebesar 1,58 tahun sebelum pajak dan 2,12 tahun sesudah pajak. Break Even Point
(BEP) sebesar 44,57% Shut Down Point (SDP) sebesar 29,99% dan Discounted
Cash Flow (DCF) sebesar 17,67%. Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan
pabrik Linear alkyl benzene layak didirikan.
commit to user
xii