PRARANCANGAN PABRIK FURFURAL DARI SEKAM PADI MENGGUNAKAN PROSES QUAKER OATS KAPASITAS 3.000 TON/TAHUN.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK FURFURAL DARI SEKAM
PADI MENGGUNAKAN PROSES QUAKER OATS
KAPASITAS 3.000 TON/TAHUN
Oleh :
Nanik Oktavi Mu’arifah
I 1507009
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kepada Allah SWT, hanya karena rahmat dan ridho-Nya,
penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul
”Prarancangan Pabrik Furfural dari Sekam Padi Menggunakan Proses Quaker Oats
Kapasitas 3.000 Ton/Tahun”.
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik
berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu,
penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua Orangtua, Adik, dan keluarga besar tercinta atas dukungan doa, materi,
dan semangat yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.
2. YC. Danarto, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Non-Reguler.
3. Ir. Endah Retno D., M.T. selaku Dosen Pembimbing I dan Dr. Sunu Herwi
Pranolo selaku Dosen Pembimbing II, atas bimbingan dan bantuannya dalam
penulisan tugas akhir.
4. Petty, Fety, Vita, Ichsan, Sabda, Sarah, Nesia, Desty, Heru, Nanang, Hans,
Manda, Purwanti, Rindy, Mira, Lintar, Candra, Fais, Manto, Nety, Nurma,
Mba Iyah, Mba Aie, Zery, Mba Ami, Mas Galih, dan Pipin.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh
karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan
tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian.
Surakarta,
April 2013
Penulis
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman Judul ........................................................................................................ i
Lembar Pengesahan................................................................................................ ii
Kata Pengantar........................................................................................................ iii
Daftar Isi ............................................................................................................... . iv
Daftar Tabel ............................................................................................................ vi
Daftar Gambar ...................................................................................................... . viii
Intisari ................................................................................................................... . ix
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. . 1
1.1
Latar Belakang Pendirian Pabrik ................................................ . 1
1.2
Kapasitas Perancangan ............................................................... . 2
1.3
Pemilihan Lokasi Pabrik ............................................................. . 4
1.4
Tinjauan Pustaka .......................................................................... . 7
BAB II DESKRIPSI PROSES ........................................................................... . 15
2.1
Spesifikasi Bahan Baku dan Produk........................................... . 15
2.2
Konsep Dasar Proses ................................................................... . 17
2.3
Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses .................................. . 23
2.3
Neraca Massa dan Neraca Panas ................................................ . 29
2.5
Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses.......................................... . 36
BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES ........................................................... . 41
3.1 Reaktor 01 ..................................................................................... . 42
3.2 Reaktor 03 ..................................................................................... . 43
3.3 Menara Distilasi ............................................................................ . 44
3.4 Filter ................................................................................................ . 45
3.5 Condenser ....................................................................................... . 46
3.6 Reboiler .......................................................................................... . 46
3.7 Akumulator ..................................................................................... . 47
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.8 Belt Conveyor ................................................................................. . 48
3.9 Dekanter .......................................................................................... . 49
3.10 Tangki ............................................................................................. . 49
3.11 Mixer ............................................................................................... . 51
3.12 Heat Exchanger .............................................................................. . 52
3.13 Pompa .............................................................................................. . 54
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ............. . 58
4.1
Unit Pendukung Proses................................................................ . 58
4.2
Laboratorium .............................................................................. . 68
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN .......................................................... . 70
5.1
Bentuk Perusahaan ...................................................................... . 70
5.2
Struktur Organisasi ..................................................................... . 70
5.3
Tugas dan Wewenang ................................................................. . 72
5.4
Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................... 73
5.5
Status Karyawan dan Sistem Upah ............................................ 75
5.6
Kesejahteraan Sosial Karyawan ................................................. . 77
BAB VI ANALISA EKONOMI ........................................................................ 78
6.1
Penafsiran Harga Peralatan ........................................................... 80
6.2
Dasar Perhitungan .......................................................................... 81
6.3
Hasil Perhitungan........................................................................... 82
Daftar Pustaka....................................................................................................... .. 90
LAMPIRAN ......................................................................................................... .. 93
LAMPIRAN A DATA-DATA SIFAT FISIS .................................................... .. 94
LAMPIRAN B NERACA MASSA ................................................................... .. 97
LAMPIRAN C NERACA PANAS ..................................................................... .. 114
LAMPIRAN D REAKTOR ................................................................................. .. 131
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Kapasitas Produksi Industri Furfural yang Telah Berdiri ................ 2
Tabel 1.2 Macam-Macam Proses Pembuatan Furfural ..................................... 9
Tabel 2.1 Neraca Massa Mixer (M-01) .............................................................. 29
Tabel 2.2 Neraca Massa Reaktor (R-01)............................................................ 29
Tabel 2.3 Neraca Massa Reaktor (R-02)............................................................ 30
Tabel 2.4 Neraca Massa Filter (F) ..................................................................... 30
Tabel 2.5 Neraca Massa Reaktor (R-03)............................................................ 31
Tabel 2.6 Neraca Massa Dekanter (Dc-01)........................................................ 31
Tabel 2.7 Neraca Massa Mixer (M-02) .............................................................. 31
Tabel 2.8 Neraca Massa Dekanter (Dc-02)........................................................ 32
Tabel 2.9 Neraca Massa Menara Distilasi (MD) ............................................... 32
Tabel 2.10 Neraca Massa Recycle ........................................................................ 32
Tabel 2.11 Neraca Massa Total ............................................................................ 33
Tabel 2.12 Neraca Panas pada Mixer (M-01) ...................................................... 34
Tabel 2.13 Neraca Panas pada Reaktor (R-01) .................................................... 34
Tabel 2.14 Neraca Panas pada Reaktor (R-02) .................................................... 34
Tabel 2.15 Neraca Panas pada Filter (F) ............................................................. 34
Tabel 2.16 Neraca Panas pada Reaktor (R-03) .................................................... 35
Tabel 2.17 Neraca Panas pada Dekanter (Dc-01)................................................ 35
Tabel 2.18 Neraca Panas pada Mixer (M-02) ...................................................... 35
Tabel 2.19 Neraca Panas pada Dekanter (Dc-02)................................................ 35
Tabel 2.20 Neraca Panas pada Menara Distilasi (MD) ....................................... 35
Tabel 3.1 Spesifikasi Pengaduk dan Pemanas pada Reaktor ............................ 42
Tabel 3.2 Spesifikasi Alat Proses Dekanter ....................................................... 49
Tabel 3.3 Spesifikasi Tangki .............................................................................. 49
Tabel 3.4 Spesifikasi Alat Proses Mixer ............................................................ 51
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 3.5 Spesifikasi Heat Exchanger Shell and Tube ..................................... 52
Tabel 3.6 Spesifikasi Heat Exchanger Double Pipe ......................................... 53
Tabel 3.7 Spesifikasi Pompa Proses................................................................... 54
Tabel 4.1 Kebutuhan Air Proses ........................................................................ 60
Tabel 4.2 Kebutuhan Air Pendingin ................................................................... 60
Tabel 4.3 Kebutuhan Air Boiler ........................................................................ 63
Tabel 4.4 Kebutuhan Air Konsumsi dan Sanitasi ............................................. 64
Tabel 4.5 Kebutuhan Total Air Sungai .............................................................. 64
Tabel 4.6 Spesifikasi Cooling Tower ................................................................. 65
Tabel 4.7 Spesifikasi Boiler ................................................................................ 65
Tabel 4.8 Total Kebutuhan Listrik ..................................................................... 66
Tabel 4.9 Spesifikasi Genarator.......................................................................... 66
Tabel 4.10 Spesifikasi Kompresor ....................................................................... 67
Tabel 5.1 Jadwal Kerja Pembagian Kelompok Shift ........................................ 74
Tabel 5.2 Perincian Kualifikasi, Jumlah, dan Gaji Karyawan .......................... 75
Tabel 6.1 Fixed Capital Investment (FCI) ......................................................... 82
Tabel 6.2 Working Capital Investment (WCI)................................................... 83
Tabel 6.3 Direct Manufacturing Cost (DMC) ................................................... 83
Tabel 6.4 Indirect Manufacturing Cost (IMC) .................................................. 83
Tabel 6.5 Fixed Manufacturing Cost (FMC) ..................................................... 84
Tabel 6.6 General Expense (GE)........................................................................ 84
Tabel 6.7 Analisa Kelayakan .............................................................................. 88
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
Rumus Bangun Furfural ................................................................ 1
Gambar 1.2
Grafik Impor Furfural di Indonesia ............................................. 4
Gambar 1.3
Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik Furfural ................................. 6
Gambar 2.1
Diagram Alir Kualitatif ................................................................. 24
Gambar 2.2
Diagram Alir Kuantitatif ............................................................... 25
Gambar 2.3
Layout Pabrik ................................................................................. 38
Gambar 2.4
Layout Peralatan Proses ................................................................ 40
Gambar 4.1
Skema Pengolahan Air Sungai Donan ......................................... 63
Gambar 5.1
Struktur Organisasi Pabrik Furfural ............................................ 72
Gambar 6.1
Chemical Engineering Cost Index ............................................... 81
Gambar 6.2
Grafik Analisis Kelayakan Pabrik ................................................ 89
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
INTISARI
Nanik Oktavi Mu’arifah, 2013, Prarancangan Pabrik Furfural dari Sekam Padi
Menggunakan Proses Quaker Oats Kapasitas 3.000 Ton/Tahun, Program Studi
S1 Non Reguler, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret, Surakarta.
Furfural adalah senyawa organik yang kurang larut dalam air namun larut dalam
alkohol, eter, dan benzena. Furfural banyak digunakan dalam industri kimia seperti bahan
pembentuk resin dan pelarut dalam industri pemurnian minyak pelumas. Untuk memenuhi
kebutuhan dalam negeri, maka dirancang pabrik furfural kapasitas 3.000 ton/tahun dengan
bahan baku sekam padi 30.000 ton/tahun dan toluena 10 ton/tahun. Lokasi pabrik yang
dipilih adalah di kawasan industri Cilacap, Jawa Tengah.
Proses pembuatan furfural dari sekam padi ada tiga tahapan yaitu: pertama, tahap
penyiapan bahan baku. Air dan asam sulfat dimasukkan ke dalam mixer agar bercampur
secara homogen. Sekam padi dari gudang diangkut dengan belt conveyor menuju crusher
kemudian diayak dengan screen. Kedua, tahap reaksi hidrolisa menggunakan asam sulfat
98% sebagai katalis. Reaksi pembentukan yang terjadi di dalam reaktor RATB pada suhu
70°C dan tekanan 1,013 bar adalah pentosan (C5H8O4) yang ada didalam sekam padi
ditambah air akan menjadi pentosa (C5H10O5) dengan katalis asam sulfat. Tahap reaksi
dehidrolisa, reaksi yang terjadi di dalam reaktor RAP pada suhu 230°C dan tekanan 68,901
bar adalah pentosa (C5H10O 5) akan terurai menjadi furfural (C5H4O2) dan air dengan katalis
asam sulfat. Ketiga, tahap pemurnian hasil. Furfural yang masih bercampur dengan air dan
pentosa akan ditambah dengan toluena sebagai solvent di dalam mixer dan dipisahkan di
dekanter yang kemudian dimurnikan di menara distilasi untuk mendapatkan produk furfural
99,5%.
Unit pendukung proses pabrik meliputi unit penyediaan air 205,84 kg air/kg produk,
unit penyediaan steam sebanyak 25,85 kg steam/kg produk, udara tekan sebanyak 0,3 m3/kg
produk, daya listrik sebesar 1,45 kW/kg produk, dan bahan bakar solar sebanyak 0,63 L/kg
produk. Pabrik juga didukung laboratorium yang mengontrol mutu bahan baku dan produk.
Perusahaan berbentuk Perseroan Terbatas (PT.) dengan struktur organisasi line and
staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan
shift dan non shift.
Hasil analisis ekonomi terhadap prarancangan pabrik furfural diperoleh modal tetap
sebesar Rp. 106.684.176.181 dan modal kerjanya sebesar Rp. 31.126.757.483. Biaya
produksi total per tahun sebesar Rp. 122.243.276.080. Hasil analisis kelayakan menunjukkan
ROI sebelum pajak 24,43% dan setelah pajak 18,32%, POT sebelum pajak 3,08 tahun dan
setelah pajak 3,80 tahun, BEP 51,40%, SDP 24,86%, dan DCF sebesar 21,78%. Berdasarkan
analisis ekonomi dapat disimpulkan bahwa pendirian pabrik furfural dengan kapasitas 3.000
ton/tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.
commit to user
ix
digilib.uns.ac.id
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK FURFURAL DARI SEKAM
PADI MENGGUNAKAN PROSES QUAKER OATS
KAPASITAS 3.000 TON/TAHUN
Oleh :
Nanik Oktavi Mu’arifah
I 1507009
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kepada Allah SWT, hanya karena rahmat dan ridho-Nya,
penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul
”Prarancangan Pabrik Furfural dari Sekam Padi Menggunakan Proses Quaker Oats
Kapasitas 3.000 Ton/Tahun”.
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik
berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu,
penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua Orangtua, Adik, dan keluarga besar tercinta atas dukungan doa, materi,
dan semangat yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.
2. YC. Danarto, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Non-Reguler.
3. Ir. Endah Retno D., M.T. selaku Dosen Pembimbing I dan Dr. Sunu Herwi
Pranolo selaku Dosen Pembimbing II, atas bimbingan dan bantuannya dalam
penulisan tugas akhir.
4. Petty, Fety, Vita, Ichsan, Sabda, Sarah, Nesia, Desty, Heru, Nanang, Hans,
Manda, Purwanti, Rindy, Mira, Lintar, Candra, Fais, Manto, Nety, Nurma,
Mba Iyah, Mba Aie, Zery, Mba Ami, Mas Galih, dan Pipin.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh
karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan
tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian.
Surakarta,
April 2013
Penulis
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman Judul ........................................................................................................ i
Lembar Pengesahan................................................................................................ ii
Kata Pengantar........................................................................................................ iii
Daftar Isi ............................................................................................................... . iv
Daftar Tabel ............................................................................................................ vi
Daftar Gambar ...................................................................................................... . viii
Intisari ................................................................................................................... . ix
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. . 1
1.1
Latar Belakang Pendirian Pabrik ................................................ . 1
1.2
Kapasitas Perancangan ............................................................... . 2
1.3
Pemilihan Lokasi Pabrik ............................................................. . 4
1.4
Tinjauan Pustaka .......................................................................... . 7
BAB II DESKRIPSI PROSES ........................................................................... . 15
2.1
Spesifikasi Bahan Baku dan Produk........................................... . 15
2.2
Konsep Dasar Proses ................................................................... . 17
2.3
Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses .................................. . 23
2.3
Neraca Massa dan Neraca Panas ................................................ . 29
2.5
Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses.......................................... . 36
BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES ........................................................... . 41
3.1 Reaktor 01 ..................................................................................... . 42
3.2 Reaktor 03 ..................................................................................... . 43
3.3 Menara Distilasi ............................................................................ . 44
3.4 Filter ................................................................................................ . 45
3.5 Condenser ....................................................................................... . 46
3.6 Reboiler .......................................................................................... . 46
3.7 Akumulator ..................................................................................... . 47
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.8 Belt Conveyor ................................................................................. . 48
3.9 Dekanter .......................................................................................... . 49
3.10 Tangki ............................................................................................. . 49
3.11 Mixer ............................................................................................... . 51
3.12 Heat Exchanger .............................................................................. . 52
3.13 Pompa .............................................................................................. . 54
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ............. . 58
4.1
Unit Pendukung Proses................................................................ . 58
4.2
Laboratorium .............................................................................. . 68
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN .......................................................... . 70
5.1
Bentuk Perusahaan ...................................................................... . 70
5.2
Struktur Organisasi ..................................................................... . 70
5.3
Tugas dan Wewenang ................................................................. . 72
5.4
Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................... 73
5.5
Status Karyawan dan Sistem Upah ............................................ 75
5.6
Kesejahteraan Sosial Karyawan ................................................. . 77
BAB VI ANALISA EKONOMI ........................................................................ 78
6.1
Penafsiran Harga Peralatan ........................................................... 80
6.2
Dasar Perhitungan .......................................................................... 81
6.3
Hasil Perhitungan........................................................................... 82
Daftar Pustaka....................................................................................................... .. 90
LAMPIRAN ......................................................................................................... .. 93
LAMPIRAN A DATA-DATA SIFAT FISIS .................................................... .. 94
LAMPIRAN B NERACA MASSA ................................................................... .. 97
LAMPIRAN C NERACA PANAS ..................................................................... .. 114
LAMPIRAN D REAKTOR ................................................................................. .. 131
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Kapasitas Produksi Industri Furfural yang Telah Berdiri ................ 2
Tabel 1.2 Macam-Macam Proses Pembuatan Furfural ..................................... 9
Tabel 2.1 Neraca Massa Mixer (M-01) .............................................................. 29
Tabel 2.2 Neraca Massa Reaktor (R-01)............................................................ 29
Tabel 2.3 Neraca Massa Reaktor (R-02)............................................................ 30
Tabel 2.4 Neraca Massa Filter (F) ..................................................................... 30
Tabel 2.5 Neraca Massa Reaktor (R-03)............................................................ 31
Tabel 2.6 Neraca Massa Dekanter (Dc-01)........................................................ 31
Tabel 2.7 Neraca Massa Mixer (M-02) .............................................................. 31
Tabel 2.8 Neraca Massa Dekanter (Dc-02)........................................................ 32
Tabel 2.9 Neraca Massa Menara Distilasi (MD) ............................................... 32
Tabel 2.10 Neraca Massa Recycle ........................................................................ 32
Tabel 2.11 Neraca Massa Total ............................................................................ 33
Tabel 2.12 Neraca Panas pada Mixer (M-01) ...................................................... 34
Tabel 2.13 Neraca Panas pada Reaktor (R-01) .................................................... 34
Tabel 2.14 Neraca Panas pada Reaktor (R-02) .................................................... 34
Tabel 2.15 Neraca Panas pada Filter (F) ............................................................. 34
Tabel 2.16 Neraca Panas pada Reaktor (R-03) .................................................... 35
Tabel 2.17 Neraca Panas pada Dekanter (Dc-01)................................................ 35
Tabel 2.18 Neraca Panas pada Mixer (M-02) ...................................................... 35
Tabel 2.19 Neraca Panas pada Dekanter (Dc-02)................................................ 35
Tabel 2.20 Neraca Panas pada Menara Distilasi (MD) ....................................... 35
Tabel 3.1 Spesifikasi Pengaduk dan Pemanas pada Reaktor ............................ 42
Tabel 3.2 Spesifikasi Alat Proses Dekanter ....................................................... 49
Tabel 3.3 Spesifikasi Tangki .............................................................................. 49
Tabel 3.4 Spesifikasi Alat Proses Mixer ............................................................ 51
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 3.5 Spesifikasi Heat Exchanger Shell and Tube ..................................... 52
Tabel 3.6 Spesifikasi Heat Exchanger Double Pipe ......................................... 53
Tabel 3.7 Spesifikasi Pompa Proses................................................................... 54
Tabel 4.1 Kebutuhan Air Proses ........................................................................ 60
Tabel 4.2 Kebutuhan Air Pendingin ................................................................... 60
Tabel 4.3 Kebutuhan Air Boiler ........................................................................ 63
Tabel 4.4 Kebutuhan Air Konsumsi dan Sanitasi ............................................. 64
Tabel 4.5 Kebutuhan Total Air Sungai .............................................................. 64
Tabel 4.6 Spesifikasi Cooling Tower ................................................................. 65
Tabel 4.7 Spesifikasi Boiler ................................................................................ 65
Tabel 4.8 Total Kebutuhan Listrik ..................................................................... 66
Tabel 4.9 Spesifikasi Genarator.......................................................................... 66
Tabel 4.10 Spesifikasi Kompresor ....................................................................... 67
Tabel 5.1 Jadwal Kerja Pembagian Kelompok Shift ........................................ 74
Tabel 5.2 Perincian Kualifikasi, Jumlah, dan Gaji Karyawan .......................... 75
Tabel 6.1 Fixed Capital Investment (FCI) ......................................................... 82
Tabel 6.2 Working Capital Investment (WCI)................................................... 83
Tabel 6.3 Direct Manufacturing Cost (DMC) ................................................... 83
Tabel 6.4 Indirect Manufacturing Cost (IMC) .................................................. 83
Tabel 6.5 Fixed Manufacturing Cost (FMC) ..................................................... 84
Tabel 6.6 General Expense (GE)........................................................................ 84
Tabel 6.7 Analisa Kelayakan .............................................................................. 88
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
Rumus Bangun Furfural ................................................................ 1
Gambar 1.2
Grafik Impor Furfural di Indonesia ............................................. 4
Gambar 1.3
Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik Furfural ................................. 6
Gambar 2.1
Diagram Alir Kualitatif ................................................................. 24
Gambar 2.2
Diagram Alir Kuantitatif ............................................................... 25
Gambar 2.3
Layout Pabrik ................................................................................. 38
Gambar 2.4
Layout Peralatan Proses ................................................................ 40
Gambar 4.1
Skema Pengolahan Air Sungai Donan ......................................... 63
Gambar 5.1
Struktur Organisasi Pabrik Furfural ............................................ 72
Gambar 6.1
Chemical Engineering Cost Index ............................................... 81
Gambar 6.2
Grafik Analisis Kelayakan Pabrik ................................................ 89
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
INTISARI
Nanik Oktavi Mu’arifah, 2013, Prarancangan Pabrik Furfural dari Sekam Padi
Menggunakan Proses Quaker Oats Kapasitas 3.000 Ton/Tahun, Program Studi
S1 Non Reguler, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret, Surakarta.
Furfural adalah senyawa organik yang kurang larut dalam air namun larut dalam
alkohol, eter, dan benzena. Furfural banyak digunakan dalam industri kimia seperti bahan
pembentuk resin dan pelarut dalam industri pemurnian minyak pelumas. Untuk memenuhi
kebutuhan dalam negeri, maka dirancang pabrik furfural kapasitas 3.000 ton/tahun dengan
bahan baku sekam padi 30.000 ton/tahun dan toluena 10 ton/tahun. Lokasi pabrik yang
dipilih adalah di kawasan industri Cilacap, Jawa Tengah.
Proses pembuatan furfural dari sekam padi ada tiga tahapan yaitu: pertama, tahap
penyiapan bahan baku. Air dan asam sulfat dimasukkan ke dalam mixer agar bercampur
secara homogen. Sekam padi dari gudang diangkut dengan belt conveyor menuju crusher
kemudian diayak dengan screen. Kedua, tahap reaksi hidrolisa menggunakan asam sulfat
98% sebagai katalis. Reaksi pembentukan yang terjadi di dalam reaktor RATB pada suhu
70°C dan tekanan 1,013 bar adalah pentosan (C5H8O4) yang ada didalam sekam padi
ditambah air akan menjadi pentosa (C5H10O5) dengan katalis asam sulfat. Tahap reaksi
dehidrolisa, reaksi yang terjadi di dalam reaktor RAP pada suhu 230°C dan tekanan 68,901
bar adalah pentosa (C5H10O 5) akan terurai menjadi furfural (C5H4O2) dan air dengan katalis
asam sulfat. Ketiga, tahap pemurnian hasil. Furfural yang masih bercampur dengan air dan
pentosa akan ditambah dengan toluena sebagai solvent di dalam mixer dan dipisahkan di
dekanter yang kemudian dimurnikan di menara distilasi untuk mendapatkan produk furfural
99,5%.
Unit pendukung proses pabrik meliputi unit penyediaan air 205,84 kg air/kg produk,
unit penyediaan steam sebanyak 25,85 kg steam/kg produk, udara tekan sebanyak 0,3 m3/kg
produk, daya listrik sebesar 1,45 kW/kg produk, dan bahan bakar solar sebanyak 0,63 L/kg
produk. Pabrik juga didukung laboratorium yang mengontrol mutu bahan baku dan produk.
Perusahaan berbentuk Perseroan Terbatas (PT.) dengan struktur organisasi line and
staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan
shift dan non shift.
Hasil analisis ekonomi terhadap prarancangan pabrik furfural diperoleh modal tetap
sebesar Rp. 106.684.176.181 dan modal kerjanya sebesar Rp. 31.126.757.483. Biaya
produksi total per tahun sebesar Rp. 122.243.276.080. Hasil analisis kelayakan menunjukkan
ROI sebelum pajak 24,43% dan setelah pajak 18,32%, POT sebelum pajak 3,08 tahun dan
setelah pajak 3,80 tahun, BEP 51,40%, SDP 24,86%, dan DCF sebesar 21,78%. Berdasarkan
analisis ekonomi dapat disimpulkan bahwa pendirian pabrik furfural dengan kapasitas 3.000
ton/tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.
commit to user
ix