LAPORAN TUGAS PRARANCANGAN PABRIK Prarancangan Pabrik Asam Adipat Dari Sikloheksanon Dan Asam Nitrat Kapasitas 75.000 Ton/Tahun.
LAPORAN
TUGAS PRARANCANGAN PABRIK
PRARANCANGAN PABRIK ASAM ADIPAT
DARI SIKLOHEKSANON DAN ASAM NITRAT
KAPASITAS 75.000 TON/TAHUN
HALAMAN JUDUL
Disusun sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh
Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh :
SaskiaNoviandini
D 500 100 065
Dosen Pembimbing :
1. Ir. Herry Purnama, M.T., Ph.D.
2. Kun Harismah, Ph.D.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2016
ii
iii
iv
v
INTISARI
Asam adipat berbentuk kristal berwarna putih yang tidak berbau dengan
sedikit asam, kristal asam adipat dalam bentuk monoclinit, bentuk jarum dan
mempunyai indeks refraksi 5461 A. Asam adipat pertama kali dibuat tahun 1902
dari tetramethilene bromide, yaitu suatu unsur pokok yang terdapat pada gula bit.
Setelah tahun 1937 asam adipat diproduksi secara komersial oleh perusahaan Du
Point, yang memperkenalkan sebagai bahan baku pembuatan nylon 66.
Proses pembuatan asam adipat dilakukan dalam reaktor alir tangki
berpengaduk (RATB). Pada reaktor ini reaksi berlangsung pada fase cair-cair,
searah, mengeluarkan panas, suhu tetap pada suhu 70oC dan pada tekanan 3,5 atm.
Kebutuhan sikloheksanon sebesar 10.364,58 kg per jam dan asam nitrat sebesar
7.291,66 kg per jam. Produk berupa asam adipat sebesar 10.416,67 kg per jam.
Utilitas pendukung proses meliputi uap jenuh sebesar 736,83 kg per jam yang
dihasilkan dari proses pemanasan air di boiler dengan bahan bakar solar sebesar
2,236 liter per jam, kebutuhan listrik diperoleh dari PLN dan generator set sebesar
350kW.
Pabrik asam adipat memerlukan modal tetap sebesar R p 682.960.950.738
dan modal kerja sebesar Rp 69.274.736.026. Dari analisis ekonomi terhadap
pabrik ini menunjukkan keuntungan sebelum pajak sebesar Rp 309.514.065.328
per tahun setelah dipotong pajak 30% keuntungan mencapai Rp 216.659.845.729
per tahun. Percent return on investment (ROI) sebelum pajak 45,3% dan setelah
pajak 31,7%. Pay out time (POT) sebelum pajak selama 1,81 tahun dan setelah
pajak 2,4 tahun. Break even point (BEP) sebesar 41,48% dan shut down point
(SDP) sebesar 22,11%. Discounted cash flow (DCF) terhitung sebesar 32,00%.
Dari data analisis kelayakan diatas disimpulkan, bahwa pabrik ini menguntungkan
dan layak untuk didirikan.
Kata kunci: Asa m adipat, sikloheksanon, asam nitrat
vi
ABSTRACT
Adipic acid shaped crystal with white color that odorless and a little bit
acid. The adipic acid crystal shaped monoclinit, looks like needles and has 5461 A
refraction index. Adipic acid discovered at 1902 from tetramethilene bromide, a
principal element that consist at sugar beet. After 1937 adipic acid got the
commercial production by Du Point company, whom introduced the adipic acid as
the raw material of nylon 66.
The process of adipic acid making can be operate in the mixed flow
reactor tank. In this reactor, the reaction take place in liquid phase, in the same
direction, release heat, temperature stays at 70 degrees celcius and the pressure 3,5
atm. The need of sikloheksanon
for 10,364.58 kg/hour and nitric acid for
7,291.66 kg/hour. The need of adipic acid approximately for 10,416.67 kg/hour.
Process support utilities such as saturated steam are 736.83 kg/hour that produce
by steaming water process on boiler with 2,236 liter/hour solar fuel, the need of
electricity by PLN and generator set amount of 350 KW.
Adipic acid factory needs fixed capital amount of Rp 682,960,950,738 and
working capital amount of Rp 69,274,736,026. The result of economic analysis
showed that this factory has profit before tax amount of Rp 309,514,065,328/year
after 30% tax reach Rp 216,659,845,279/year. Percent return of investment (ROI)
before tax is 45,3% and after tax is 31,7%. Pay Out Time (POT) before tax is 1,81
year and after tax is 2,4 year. Break Even Point (BEP) is 41,48% and shut down
point (SDP) is 22,11%. Discounted Cash Flow (DCF) calculated about 32%.
From the appropriateness analysis above, we can conclude that this factory is
profitable and appropriate to build.
Keywords : Adipic Acid, sikloheksanon, nitric acid
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum wa rahmatullahi wa barakatuh
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, berkah,
dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, dengan
judul Prarancangan Pabrik Asam Adipat dari Sikloheksanon dan Asam
Nitrat Kapasitas 75.000 Ton/Tahun. Tugas akhir ini disusun guna memenuhi
persyaratan memperoleh gelar sarjana di Program Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Dalam penyusunan tugas akhir ini tentunya tidak lepas dari bantuan dan
dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis
menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang tak terhingga kepada:
1. Orang tua tercinta Bapak Rohadiyanto dan Ibu Heny Widiastuti, terima kasih
atas doa dan motivasi serta dukungan yang tiada henti sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini,
2. Bapak Ir. Herry Purnama, M.T.,Ph.D. Selaku Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan, pengarahan, dan masukan selama penyusunan tugas
akhir ini hingga selesai,
3. Ibu Kun Harismah, Ph.D. Selaku Pembimbing II yang telah berkenan
meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan pengarahan dan
masukan dalam menyelesaikan tugas akhir ini hingga selesai,
4. Bapak/Ibu dosen Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta, yang telah memberikan pembelajaran mulai dari
semester awal hingga akhir,
5. Dean Putro Dewanto dan Aditya Tri Raharjo, terima kasih untuk doa dan
dukunganya ,
6. Sahabatku Nanda Trisnian dan Mas Ponco Adhi, terima kasih untuk doa dan
dukungannya,
viii
7. Teman-teman seperjuangan angkatan 2010 Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta, terima kasih atas bantuan, dukungan
dan motivasinya selama penyusunan tugas akhir ini, sukses selalu untuk kalian
semua,
8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu, yang telah
banyak membantu penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi
para pembacanya. P enulis menyadari bahwa penulisantugas akhir ini masih jauh
dari kata sempurna. Oleh karena itu, segala kritik dan saran yang membangun
akan sangat membantu demi kesempurnaan tugas akhir ini. Akhir kata penulis
mengucapkan banyak terima kasih.
Wassalamu’alaikum wa rahmatullahi wa barakatuh
Surakarta, 25 April 2016
Penulis
ix
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .......................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................
iii
SURAT PERNYATAAN ................................................................................
v
INTISARI ........................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR .....................................................................................
viii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
x
DAFTAR TABEL ...........................................................................................
xiv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xvi
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN ........................................................................
1
1.1
Latar Belakang .................................................................
1
1.2
Kapasitas Produksi ...........................................................
2
1.3
Lokasi Pabrik ....................................................................
4
1.4
Tinjauan Pustaka ..............................................................
5
1.4.1
5
Sifat-sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk
1.4.2 Kegunaan Produk .................................................
8
1.4.3 Proses Produksi Asam Adipat ..............................
8
1.4.4 D iskripsi Proses secara Umum ............................
10
DISKRIPSI PROSES ....................................................................
11
2.1
11
Spesifikasi Bahan Baku dan Produk .................................
2.1.1 Spesifikasi bahan baku sikloheksanon dan asam nitrat
2.2
...........................................................................................
11
2.1.2 Spesifikasi Bahan Pembantu ................................
11
2.1.3 Spesifikasi Produk Asam Adipat .........................
11
Konsep Proses ..................................................................
12
2.2.1
Dasar Reaksi .......................................................
12
2.2.2
Tinjauan Kinetika ................................................
12
x
2.2.3
Tinjauan Termodinamik .......................................
13
Lengkap Proses .................................................................
14
2.3.1
Tahap Penyiapan Bahan Baku .............................
14
2.3.2
Tahap Reaksi (Pembentuka Asam Adipat) .........
14
2.3.3 Tahap Pemisahan dan Pemurnian Hasil ...............
15
Diagram Alir Neraca Massa dan Neraca Panas ...............
16
2.4.1
Diagram alir ........................................................
16
2.4.2
Neraca Massa .......................................................
17
2.4.3
Neraca Panas .......................................................
21
Tata Letak Pabrik dan Peralatan ........................................
23
2.5.1 Tata Letak Pabrik ..................................................
23
2.5.2 Tata Letak Peralatan .............................................
24
BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES ......................................................
29
2.3
2.4
2.5
3.1
Tangki ...............................................................................
29
3.2
Silo ....................................................................................
30
3.3
Mixer .................................................................................
30
3.4
Reaktor (R-01) ..................................................................
31
3.5
Crystalizer (CR-01) ...........................................................
31
3.6
Centrifuge (CF-01) ............................................................
32
3.7
Rotaey Dryer (RD-01) .......................................................
32
3.8
Silo Produk .......................................................................
33
3.9
Heater (HE-01)..................................................................
33
3.10
`Heater (HE-02) ................................................................
34
23.11 Heater (HE-03)..................................................................
34
3.12
Condensor (Cd-01) ...........................................................
35
3.13
Blower (BL).......................................................................
36
3.14
Srew Conveyer (SC-01 ......................................................
36
3.15
Bucket Elevator (BE-01) ...................................................
36
3.16
Belt Conveyer (BC-01) ......................................................
37
3.17
Ecpander Valve (EV) .......................................................
37
3.18
Evapototor ........................................................................
37
xi
3.19
BAB IV
Pompa ...............................................................................
38
3.19.1 Pompa (P-01) ........................................................
38
3.19.2 Pompa (P-02) ........................................................
39
3.19.3 Pompa (P-03) .........................................................
39
3.19.4 Pompa (P-04) .........................................................
39
3.19.5 Pompa (P-05) .........................................................
40
3.19.6 Pompa (P-06) .........................................................
40
3.19.7 Pompa (P-07) .........................................................
41
3.19.8 Pompa (P-08) .........................................................
41
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM .......
43
4.1
43
Unit Pendukung Proses (Utilitas) .....................................
4.1.1 Unit Penyefiaan Air dan Pengelolaan air (Water Supply
Selection) ...............................................................
44
4.1.2 Unit Penyediaan Steam .........................................
52
4.1.3 Unit Pen yediaan Listrik .......................................
52
4.1.4 Unit Penyediaan Udara Tekan ..............................
55
4.1.5 Unit Pengelolaan Limbah .....................................
56
Laboratorium ....................................................................
56
4.2.1 Tugas Labioratorium ............................................
56
4.2.2 Program Kerja Laboratorium ................................
57
4.2.3 Peralatan Laboratorium ........................................
57
BABA V MANAGEMEN PERUSAHAAN ................................................
68
4.2
5.1
Bentuk Perusahaan ...........................................................
68
5.2
Struktur Organisasi ............................................................
69
5.2.1 Pemegang Saham ..................................................
71
5.2.2 Dewan Komisaris ..................................................
71
5.2.3 Direktur .................................................................
71
5.2.4 Kepala Bidang ......................................................
72
5.2.5 Staf Ahli ................................................................
72
5.2.6 Penelitian dan Pengembangan ..............................
72
5.2.7 Kepala Seksi .........................................................
73
xii
BAB VI
5.3
Sistem Kepegawaian dan Sistem Gaji ...............................
75
5.4
Pembagian Jam Kerja K aryawan ......................................
75
5.4.1 Karyawan Non Sift ................................................
76
5.5
Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji .........
77
5.6
Kesejahteraan Karyawan ..................................................
78
5.6.1 Tunjangan .............................................................
79
5.6.2 Cuti .......................................................................
79
5.6.3 Pakaian Kerja ........................................................
79
5.6.5 Asuransi Tenaga Kerja (ASTEK) .........................
79
5.7
Kesehatan dan Keselamatan Kerja ...................................
79
5.8
Managemen Produksi .......................................................
80
5.8.1 Perencanaan Produksi ...........................................
81
5.8.2 Pengendalian Produksi ..........................................
82
ANALISA EKONOMI ................................................................
91
6.1
P erhitunangan analisa meliputi .........................................
91
6.2
Perhitungan Biaya ............................................................
95
6.2.1 Capital Invesment .................................................
95
6.2.2 Manufacturing Cost .................................................
95
6.3
Analisis Kelayanan ...........................................................
95
6.4
Analisisa Ekonomi ............................................................
99
6.4.1 Return On Investmen (ROI) ..................................
99
6.4.2 Pay Out Time (POT) .............................................. 100
6.4.3 Break Even Point (BRP) ....................................... 100
6.4.4 Shut Down Flow (DCF) ......................................... 102
KESIMPULAN ................................................................................................... 104
DAFTAR PUSTAKA
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1
Data kebutuhan asam adipa t ......................................................
2
Tabel 1.2
Data kapasitas pabrik asam adipat di luar negri .........................
3
Tabel 2.1
Komponen yang ada di tiap alus ................................................
17
Tabel 2.2
Neraca massa reaktor .................................................................
17
Tabel 2.3
Neraca massa pada mixer ...........................................................
18
Tabel 2.4
Neraca massa pada evaporator...................................................
18
Tabel 2.5
Neraca massa pada crystalizer ....................................................
19
Tabel 2.6
Neraca massa pada centrifuge ....................................................
19
Tabel 2.7
Neraca massa pada rotary sriyer ................................................
19
Tabel 2.8
Neraca massa total .....................................................................
20
Tabel 2.9
Neraca Panas disekitar reaktor ...................................................
21
Tabel 2.10 Neraca Panas disekitar evaporator .............................................
21
Tabel 2.11
Neraca Panas disekitar mixer .....................................................
21
Tabel 2.12
Neraca Panas disekitar crystalizer ..............................................
22
Tabel 2.13
Neraca Panas disekitar centrifuge ..............................................
22
Tabel 2.14
Neraca Panas disekitar rotary dryer ...........................................
22
Tabel 215
Neraca Panas disekitarHE-01 .....................................................
23
Tabel 2.16
Neraca Panas disekitarHE-02......................................................
23
Tabel 2.17
Neraca Panas disekitar HE-03.....................................................
23
Tabel 2.18
Neraca Panas disekitar condencer ..............................................
23
Tabel 4.1
Kualitas Sungai Cinadau, Bantem .............................................
44
Tabel 4. 2
Dartar Kebutuhan A ir Pendingin ...............................................
50
Tabel 4. 3
Daftar Kebutuhan Steam ............................................................
50
Tabel 4. 4
Daftar Air Perkantoran dan Pabrik .............................................
50
Tabel 4. 5
Kebutuhan listrik untuik keperluan proses dan pabrik ..............
53
Tabel 5.1
Sestem pembagian Kerja ............................................................
77
Tabel 5.2
Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji .................
77
Tabel 6.1
Tabel Harga Indeks CEP (Chemical Engineerin g Plant) .........
93
Tabel 6.2
Fixed Capitaal Invesment ..........................................................
97
xiv
Tabel 6.3
Work Capital ..............................................................................
97
Tabel 6.4
Manufacturing CostI ..................................................................
98
Tabel 6. 5
General Espenses Analisa Ekonomi ..........................................
98
Tabel 6.7
Variabel Cost ............................................................................... 100
Tabel 6.8
Regulates Cost.............................................................................. 101
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
Grafik prediksi kebutuhan asam adipat di Indonesia ..............
Gambar 2.1
Diagram Proses Prarancangan pabrik asam adipat dari
sikloheksanon dan asam nitrat .................................................
Gambar 2.2
16
fiagram alir kualikatif prarancangan pabrik asdam adipat dari
sikloheksanon dan asam nitrat .................................................
Gambar 2.3
3
Tata
Letak
prarancangan
pabrik
asam
adipat
26
dari
sikliheksanon dan asam nitrat tampak atas ..............................
28
Gambar 4.1
Unit Penye diaan Air (Pengelolaan air sungai) .........................
67
Gambar 5.1
Struktur Organisasi Perusahaan Perancangan Pabrik Asam
Adipat dar i Sikloheksanon dan Asam Nitrat ...........................
90
Gambar 6.1
Hubungan Tahun vs Cost Index ..............................................
94
Gambar 6.2
Gradik
analisa
kelayakan
pabrik
asam
adipat
dari
sikloheksanon san asam nitrat .................................................
xvi
103
TUGAS PRARANCANGAN PABRIK
PRARANCANGAN PABRIK ASAM ADIPAT
DARI SIKLOHEKSANON DAN ASAM NITRAT
KAPASITAS 75.000 TON/TAHUN
HALAMAN JUDUL
Disusun sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh
Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh :
SaskiaNoviandini
D 500 100 065
Dosen Pembimbing :
1. Ir. Herry Purnama, M.T., Ph.D.
2. Kun Harismah, Ph.D.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2016
ii
iii
iv
v
INTISARI
Asam adipat berbentuk kristal berwarna putih yang tidak berbau dengan
sedikit asam, kristal asam adipat dalam bentuk monoclinit, bentuk jarum dan
mempunyai indeks refraksi 5461 A. Asam adipat pertama kali dibuat tahun 1902
dari tetramethilene bromide, yaitu suatu unsur pokok yang terdapat pada gula bit.
Setelah tahun 1937 asam adipat diproduksi secara komersial oleh perusahaan Du
Point, yang memperkenalkan sebagai bahan baku pembuatan nylon 66.
Proses pembuatan asam adipat dilakukan dalam reaktor alir tangki
berpengaduk (RATB). Pada reaktor ini reaksi berlangsung pada fase cair-cair,
searah, mengeluarkan panas, suhu tetap pada suhu 70oC dan pada tekanan 3,5 atm.
Kebutuhan sikloheksanon sebesar 10.364,58 kg per jam dan asam nitrat sebesar
7.291,66 kg per jam. Produk berupa asam adipat sebesar 10.416,67 kg per jam.
Utilitas pendukung proses meliputi uap jenuh sebesar 736,83 kg per jam yang
dihasilkan dari proses pemanasan air di boiler dengan bahan bakar solar sebesar
2,236 liter per jam, kebutuhan listrik diperoleh dari PLN dan generator set sebesar
350kW.
Pabrik asam adipat memerlukan modal tetap sebesar R p 682.960.950.738
dan modal kerja sebesar Rp 69.274.736.026. Dari analisis ekonomi terhadap
pabrik ini menunjukkan keuntungan sebelum pajak sebesar Rp 309.514.065.328
per tahun setelah dipotong pajak 30% keuntungan mencapai Rp 216.659.845.729
per tahun. Percent return on investment (ROI) sebelum pajak 45,3% dan setelah
pajak 31,7%. Pay out time (POT) sebelum pajak selama 1,81 tahun dan setelah
pajak 2,4 tahun. Break even point (BEP) sebesar 41,48% dan shut down point
(SDP) sebesar 22,11%. Discounted cash flow (DCF) terhitung sebesar 32,00%.
Dari data analisis kelayakan diatas disimpulkan, bahwa pabrik ini menguntungkan
dan layak untuk didirikan.
Kata kunci: Asa m adipat, sikloheksanon, asam nitrat
vi
ABSTRACT
Adipic acid shaped crystal with white color that odorless and a little bit
acid. The adipic acid crystal shaped monoclinit, looks like needles and has 5461 A
refraction index. Adipic acid discovered at 1902 from tetramethilene bromide, a
principal element that consist at sugar beet. After 1937 adipic acid got the
commercial production by Du Point company, whom introduced the adipic acid as
the raw material of nylon 66.
The process of adipic acid making can be operate in the mixed flow
reactor tank. In this reactor, the reaction take place in liquid phase, in the same
direction, release heat, temperature stays at 70 degrees celcius and the pressure 3,5
atm. The need of sikloheksanon
for 10,364.58 kg/hour and nitric acid for
7,291.66 kg/hour. The need of adipic acid approximately for 10,416.67 kg/hour.
Process support utilities such as saturated steam are 736.83 kg/hour that produce
by steaming water process on boiler with 2,236 liter/hour solar fuel, the need of
electricity by PLN and generator set amount of 350 KW.
Adipic acid factory needs fixed capital amount of Rp 682,960,950,738 and
working capital amount of Rp 69,274,736,026. The result of economic analysis
showed that this factory has profit before tax amount of Rp 309,514,065,328/year
after 30% tax reach Rp 216,659,845,279/year. Percent return of investment (ROI)
before tax is 45,3% and after tax is 31,7%. Pay Out Time (POT) before tax is 1,81
year and after tax is 2,4 year. Break Even Point (BEP) is 41,48% and shut down
point (SDP) is 22,11%. Discounted Cash Flow (DCF) calculated about 32%.
From the appropriateness analysis above, we can conclude that this factory is
profitable and appropriate to build.
Keywords : Adipic Acid, sikloheksanon, nitric acid
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum wa rahmatullahi wa barakatuh
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, berkah,
dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, dengan
judul Prarancangan Pabrik Asam Adipat dari Sikloheksanon dan Asam
Nitrat Kapasitas 75.000 Ton/Tahun. Tugas akhir ini disusun guna memenuhi
persyaratan memperoleh gelar sarjana di Program Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Dalam penyusunan tugas akhir ini tentunya tidak lepas dari bantuan dan
dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis
menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang tak terhingga kepada:
1. Orang tua tercinta Bapak Rohadiyanto dan Ibu Heny Widiastuti, terima kasih
atas doa dan motivasi serta dukungan yang tiada henti sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini,
2. Bapak Ir. Herry Purnama, M.T.,Ph.D. Selaku Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan, pengarahan, dan masukan selama penyusunan tugas
akhir ini hingga selesai,
3. Ibu Kun Harismah, Ph.D. Selaku Pembimbing II yang telah berkenan
meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan pengarahan dan
masukan dalam menyelesaikan tugas akhir ini hingga selesai,
4. Bapak/Ibu dosen Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta, yang telah memberikan pembelajaran mulai dari
semester awal hingga akhir,
5. Dean Putro Dewanto dan Aditya Tri Raharjo, terima kasih untuk doa dan
dukunganya ,
6. Sahabatku Nanda Trisnian dan Mas Ponco Adhi, terima kasih untuk doa dan
dukungannya,
viii
7. Teman-teman seperjuangan angkatan 2010 Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta, terima kasih atas bantuan, dukungan
dan motivasinya selama penyusunan tugas akhir ini, sukses selalu untuk kalian
semua,
8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu, yang telah
banyak membantu penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi
para pembacanya. P enulis menyadari bahwa penulisantugas akhir ini masih jauh
dari kata sempurna. Oleh karena itu, segala kritik dan saran yang membangun
akan sangat membantu demi kesempurnaan tugas akhir ini. Akhir kata penulis
mengucapkan banyak terima kasih.
Wassalamu’alaikum wa rahmatullahi wa barakatuh
Surakarta, 25 April 2016
Penulis
ix
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .......................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................
iii
SURAT PERNYATAAN ................................................................................
v
INTISARI ........................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR .....................................................................................
viii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
x
DAFTAR TABEL ...........................................................................................
xiv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xvi
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN ........................................................................
1
1.1
Latar Belakang .................................................................
1
1.2
Kapasitas Produksi ...........................................................
2
1.3
Lokasi Pabrik ....................................................................
4
1.4
Tinjauan Pustaka ..............................................................
5
1.4.1
5
Sifat-sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk
1.4.2 Kegunaan Produk .................................................
8
1.4.3 Proses Produksi Asam Adipat ..............................
8
1.4.4 D iskripsi Proses secara Umum ............................
10
DISKRIPSI PROSES ....................................................................
11
2.1
11
Spesifikasi Bahan Baku dan Produk .................................
2.1.1 Spesifikasi bahan baku sikloheksanon dan asam nitrat
2.2
...........................................................................................
11
2.1.2 Spesifikasi Bahan Pembantu ................................
11
2.1.3 Spesifikasi Produk Asam Adipat .........................
11
Konsep Proses ..................................................................
12
2.2.1
Dasar Reaksi .......................................................
12
2.2.2
Tinjauan Kinetika ................................................
12
x
2.2.3
Tinjauan Termodinamik .......................................
13
Lengkap Proses .................................................................
14
2.3.1
Tahap Penyiapan Bahan Baku .............................
14
2.3.2
Tahap Reaksi (Pembentuka Asam Adipat) .........
14
2.3.3 Tahap Pemisahan dan Pemurnian Hasil ...............
15
Diagram Alir Neraca Massa dan Neraca Panas ...............
16
2.4.1
Diagram alir ........................................................
16
2.4.2
Neraca Massa .......................................................
17
2.4.3
Neraca Panas .......................................................
21
Tata Letak Pabrik dan Peralatan ........................................
23
2.5.1 Tata Letak Pabrik ..................................................
23
2.5.2 Tata Letak Peralatan .............................................
24
BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES ......................................................
29
2.3
2.4
2.5
3.1
Tangki ...............................................................................
29
3.2
Silo ....................................................................................
30
3.3
Mixer .................................................................................
30
3.4
Reaktor (R-01) ..................................................................
31
3.5
Crystalizer (CR-01) ...........................................................
31
3.6
Centrifuge (CF-01) ............................................................
32
3.7
Rotaey Dryer (RD-01) .......................................................
32
3.8
Silo Produk .......................................................................
33
3.9
Heater (HE-01)..................................................................
33
3.10
`Heater (HE-02) ................................................................
34
23.11 Heater (HE-03)..................................................................
34
3.12
Condensor (Cd-01) ...........................................................
35
3.13
Blower (BL).......................................................................
36
3.14
Srew Conveyer (SC-01 ......................................................
36
3.15
Bucket Elevator (BE-01) ...................................................
36
3.16
Belt Conveyer (BC-01) ......................................................
37
3.17
Ecpander Valve (EV) .......................................................
37
3.18
Evapototor ........................................................................
37
xi
3.19
BAB IV
Pompa ...............................................................................
38
3.19.1 Pompa (P-01) ........................................................
38
3.19.2 Pompa (P-02) ........................................................
39
3.19.3 Pompa (P-03) .........................................................
39
3.19.4 Pompa (P-04) .........................................................
39
3.19.5 Pompa (P-05) .........................................................
40
3.19.6 Pompa (P-06) .........................................................
40
3.19.7 Pompa (P-07) .........................................................
41
3.19.8 Pompa (P-08) .........................................................
41
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM .......
43
4.1
43
Unit Pendukung Proses (Utilitas) .....................................
4.1.1 Unit Penyefiaan Air dan Pengelolaan air (Water Supply
Selection) ...............................................................
44
4.1.2 Unit Penyediaan Steam .........................................
52
4.1.3 Unit Pen yediaan Listrik .......................................
52
4.1.4 Unit Penyediaan Udara Tekan ..............................
55
4.1.5 Unit Pengelolaan Limbah .....................................
56
Laboratorium ....................................................................
56
4.2.1 Tugas Labioratorium ............................................
56
4.2.2 Program Kerja Laboratorium ................................
57
4.2.3 Peralatan Laboratorium ........................................
57
BABA V MANAGEMEN PERUSAHAAN ................................................
68
4.2
5.1
Bentuk Perusahaan ...........................................................
68
5.2
Struktur Organisasi ............................................................
69
5.2.1 Pemegang Saham ..................................................
71
5.2.2 Dewan Komisaris ..................................................
71
5.2.3 Direktur .................................................................
71
5.2.4 Kepala Bidang ......................................................
72
5.2.5 Staf Ahli ................................................................
72
5.2.6 Penelitian dan Pengembangan ..............................
72
5.2.7 Kepala Seksi .........................................................
73
xii
BAB VI
5.3
Sistem Kepegawaian dan Sistem Gaji ...............................
75
5.4
Pembagian Jam Kerja K aryawan ......................................
75
5.4.1 Karyawan Non Sift ................................................
76
5.5
Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji .........
77
5.6
Kesejahteraan Karyawan ..................................................
78
5.6.1 Tunjangan .............................................................
79
5.6.2 Cuti .......................................................................
79
5.6.3 Pakaian Kerja ........................................................
79
5.6.5 Asuransi Tenaga Kerja (ASTEK) .........................
79
5.7
Kesehatan dan Keselamatan Kerja ...................................
79
5.8
Managemen Produksi .......................................................
80
5.8.1 Perencanaan Produksi ...........................................
81
5.8.2 Pengendalian Produksi ..........................................
82
ANALISA EKONOMI ................................................................
91
6.1
P erhitunangan analisa meliputi .........................................
91
6.2
Perhitungan Biaya ............................................................
95
6.2.1 Capital Invesment .................................................
95
6.2.2 Manufacturing Cost .................................................
95
6.3
Analisis Kelayanan ...........................................................
95
6.4
Analisisa Ekonomi ............................................................
99
6.4.1 Return On Investmen (ROI) ..................................
99
6.4.2 Pay Out Time (POT) .............................................. 100
6.4.3 Break Even Point (BRP) ....................................... 100
6.4.4 Shut Down Flow (DCF) ......................................... 102
KESIMPULAN ................................................................................................... 104
DAFTAR PUSTAKA
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1
Data kebutuhan asam adipa t ......................................................
2
Tabel 1.2
Data kapasitas pabrik asam adipat di luar negri .........................
3
Tabel 2.1
Komponen yang ada di tiap alus ................................................
17
Tabel 2.2
Neraca massa reaktor .................................................................
17
Tabel 2.3
Neraca massa pada mixer ...........................................................
18
Tabel 2.4
Neraca massa pada evaporator...................................................
18
Tabel 2.5
Neraca massa pada crystalizer ....................................................
19
Tabel 2.6
Neraca massa pada centrifuge ....................................................
19
Tabel 2.7
Neraca massa pada rotary sriyer ................................................
19
Tabel 2.8
Neraca massa total .....................................................................
20
Tabel 2.9
Neraca Panas disekitar reaktor ...................................................
21
Tabel 2.10 Neraca Panas disekitar evaporator .............................................
21
Tabel 2.11
Neraca Panas disekitar mixer .....................................................
21
Tabel 2.12
Neraca Panas disekitar crystalizer ..............................................
22
Tabel 2.13
Neraca Panas disekitar centrifuge ..............................................
22
Tabel 2.14
Neraca Panas disekitar rotary dryer ...........................................
22
Tabel 215
Neraca Panas disekitarHE-01 .....................................................
23
Tabel 2.16
Neraca Panas disekitarHE-02......................................................
23
Tabel 2.17
Neraca Panas disekitar HE-03.....................................................
23
Tabel 2.18
Neraca Panas disekitar condencer ..............................................
23
Tabel 4.1
Kualitas Sungai Cinadau, Bantem .............................................
44
Tabel 4. 2
Dartar Kebutuhan A ir Pendingin ...............................................
50
Tabel 4. 3
Daftar Kebutuhan Steam ............................................................
50
Tabel 4. 4
Daftar Air Perkantoran dan Pabrik .............................................
50
Tabel 4. 5
Kebutuhan listrik untuik keperluan proses dan pabrik ..............
53
Tabel 5.1
Sestem pembagian Kerja ............................................................
77
Tabel 5.2
Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji .................
77
Tabel 6.1
Tabel Harga Indeks CEP (Chemical Engineerin g Plant) .........
93
Tabel 6.2
Fixed Capitaal Invesment ..........................................................
97
xiv
Tabel 6.3
Work Capital ..............................................................................
97
Tabel 6.4
Manufacturing CostI ..................................................................
98
Tabel 6. 5
General Espenses Analisa Ekonomi ..........................................
98
Tabel 6.7
Variabel Cost ............................................................................... 100
Tabel 6.8
Regulates Cost.............................................................................. 101
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
Grafik prediksi kebutuhan asam adipat di Indonesia ..............
Gambar 2.1
Diagram Proses Prarancangan pabrik asam adipat dari
sikloheksanon dan asam nitrat .................................................
Gambar 2.2
16
fiagram alir kualikatif prarancangan pabrik asdam adipat dari
sikloheksanon dan asam nitrat .................................................
Gambar 2.3
3
Tata
Letak
prarancangan
pabrik
asam
adipat
26
dari
sikliheksanon dan asam nitrat tampak atas ..............................
28
Gambar 4.1
Unit Penye diaan Air (Pengelolaan air sungai) .........................
67
Gambar 5.1
Struktur Organisasi Perusahaan Perancangan Pabrik Asam
Adipat dar i Sikloheksanon dan Asam Nitrat ...........................
90
Gambar 6.1
Hubungan Tahun vs Cost Index ..............................................
94
Gambar 6.2
Gradik
analisa
kelayakan
pabrik
asam
adipat
dari
sikloheksanon san asam nitrat .................................................
xvi
103