LAPORAN TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK DIOKTIL FTALAT Prarancangan Pabrik Dioktil Ftalat Dari Ftalik Anhidrat dan 2-Etil Heksanol Dengan Kapasitas 40.000 Ton/Tahun.
LAPORAN TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK DIOKTIL FTALAT
DARI FTALIK ANHIDRAT DAN 2-ETIL HEKSANOL
KAPASITAS 40.000 TON/TAHUN
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh:
Hamdan Wijaya
D 500 110 023
Dosen Pembimbing:
Nur Hidayati, Ph.D.
DR. Ahmad Muhammad Fuadi
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
INTISARI
Industri sebagai bagian dari indikator kemajuan suatu negara menjadi
pendorong untuk memenuhi kebutuhan manusia modern yang semakin kompleks
dari skala rumah tangga sampai industri tanpa terkecuali kebutuhan yang
berbahan plastik. Dioktil ftalat merupakan platicizer, bahan pembantu dalam
industri berbahan plastik yang terus meningkat konsumsinya dari tahun ke tahun
berdasarkan badan pusat statistik Indonesia.
Pabrik Dioktil Ftalat direncanakan berdiri di Gresik, Jawa Timur dengan
kapasitas 40.000 ton/tahun. Pabrik dirancang untuk menghasilkan dioktil ftalat
dengan konsentrasi 99,9% berat menggunakan bahan baku berupa ftalik anhidrat
sebanyak 2.299,2859 kg/jam, 2-etil heksanol sebanyak 11.922,8023 kg/jam, dan
katalis dari asam sulfat sebanyak 12,9414 kg/jam. Proses pembuatan dioktil ftalat
dilakukan dengan reaksi esterifikasi yang berlangsung pada fase cair dengan
kondisi operasi 150oC dan 1 atm secara irreversible dan nonadiabatis eksotermis.
Reaktor yang digunakan berjenis CSTR atau reaktor alir tangki berpengaduk
(RATB) dengan katalis yang digunakan H2SO4 (Asam Sulfat). Unit pendukung
proses (utilitas) terdiri dari unit penyedia air dan steam, kebutuhan air sebanyak
2.458.853,590 kg/jam dan steam sebanyak 4953,9364 kg/jam. Kebutuhan listrik
disuplai dari PLN sebanyak 819,0353 kWh, pabrik dioktil ftalat direncanakan
berdiri dengan luas tanah sebesar 16910 m2 dan jumlah karyawan 158 orang.
Modal tetap yang diperlukan untuk mendirikan pabrik dioktil ftalat ini
sebesar Rp. 1.190.988.467.490 dan modal kerja sebesar Rp. 212.236.742.528.
Berdasarkan analisis ekonomi menunjukkan keuntungan sebelum pajak yang
diperoleh sebesar Rp. 188.971.940.414 per tahun dan keuntungan setelah pajak
(25%) sebesar Rp. 141.728.955.311 per tahun. Persen Return On Investment
(ROI) sebelum pajak 15,9%, dan sesudah pajak 11,90%. Sedangkan Pay Out Time
(POT) sebelum pajak 3,87 tahun dan sesudah pajak 4,57 tahun. Break Event Point
(BEP) sebesar 54,94% dan Shut Down Point (SDP) sebesar 23,70%. Sementara
Discounted Cash Flow (DCF) terhitung sebesar 22,27%. Dari analisis ini dapat
disimpulkan, bahwa pabrik ini menguntungkan dan layak didirikan.
Kata Kunci : Dioktil ftalat, ftalik anhidrat, 2-etil heksanol, reaksi esterifikasi,
RATB
iv
ABSTRACT
Industry as part of progress indicator of a country becomes a stimulus to
fulfill modern people needs which happen to be complex from domestic range to
industry level, as well as plasticized entity. Diocthyl phthalate is a plasticizer, a
material support in the plastic industry that its consumption is happen to increase
from year to year based on central Indonesia statistic data.
Diocthyl phthalate industrial unit planned to be built at Gresik, East Java by
40.000 ton per year capacity. The industrial unit managed to produce diocthyl
phthalate weigh 99,9% concentration using material base anhydrate phthalic
2.299,2859 kilograms per hour, 2-ethyl hexanol 11.922,8023 kilograms per hour,
and sulfur acid catalyst 12,9414 kilograms per hour. Diocthyl phthalate
production performed by etherification obtained in liquid stage with 150oC
operation phase and 1 ATM, irreversible and exothermic non-adiabatic. The
reactor utility is CSTR type or flow stirred tank reactor (RATB) with H2SO4
(Sulfur Acid) catalyst. The process support unit (utility) consists of water supplier
and steam, with the need of water 2.458.853,59 kilograms per hour and steam
4953,9364 kilograms per hour. Electricity needs supplied by Nuclear Electricity
Generator (PLN) 819,0353 kilowatt per hour, and the diocthyl phthalate industrial
unit intended to be built by 16910 m2 wide territory and run by 158 employee.
The settled financial capital needed to build this diocthyl phthalate industrial
unit is IDR 1.190.988.467.490,00 and work funds by IDR 212.236.742.528,00.
Economy analysis shows the annual profit before tax is IDR 188.971.940.414 and
IDR 141.728.955.311 after tax (by 25%) per year. The percentage of Return On
Investment (ROI) before tax 15,9% and after tax 11,90%. Whether the Pay Out
Time (POT) before tax 3,87 year and after tax 4.57 year. Break Event Point (BEP)
by 54,94% and Shut Down Point (SDP) by 23,70%. Summarized by these
analysis is that this industrial unit is profitable and worth established.
Keywords: Diocthyl phthalate, anhydrate phthalic, 2-ethyl hexanol, etherification
reaction, RATB
v
MOTTO
Berjalan terus, berhenti atau mundur berarti hancur
(Taufiq Ismail)
Nalar ajar terusan budi
(Ronggowarsito)
vi
PERSEMBAHAN
Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan semesta alam pemberi rahman dan
rahim sehingga penulis bisa menyelesaikan laporan tugas akhir. Karya ini adalah
bagian dari kehidupan universitas, puncak atas keilmuan seorang yang disebut
mahasiswa dalam jenjang kesarjanaan pertama. Maka bentuk takzim, hormat dan
terima kasih saya persembahkan tugas akhir ini, kepada:
1.
Bapak dan ibu tercinta yang telah memberikan segalanya sehingga saya
melihat dunia secara luas.
2.
Kakak – kakak saya tersayang yang selalu memberikan nasehat, kritik dan
dorongan untuk selalu menjadi baik.
3.
Dosen teknik kimia, khususnya dosen pembimbing yang senantiasa
memberikan ilmu dan pengetahuanya
4.
Kawan sepenggarapan tugas akhir, ariska pri yang selalu mengingatkan
untuk segera menyelesaikan tugas akhir ini.
5.
Kawan – kawan saya di teknik kimia seperti annas, syahab, danang, yogi
dan ariska yang senantiasa setia melewati waktu bersama – sama, saling
menghibur dalam tawa ataupun duka.
6.
Kawan saya, elly alfiana yang senantiasa memberikan dukungan dan
semangat.
7.
Kawan – Kawan HMI yang senantiasa mengingatkan untuk selalu
mencari ilmu dan pengetahuan dimanapun berada, setia menemani dalam
diskusi, obrolan warung kopi atau waktu menjelang tidur dalam
mempertanyakan
segala
sesuatu
dan
berbagi
pengetahuan
serta
kehangatan pertemanan karena kecintaan akan ilmu dan pengetahuan.
8.
Kawan – kawan KPMDB yang selalu memberikan kehangatan
kekeluargaan dan dukungannya.
9.
Kawan – kawan teknik kimia seangkatan yang senantiasa berbagi
informasi, dukungan dan kehangatan pertemanan.
vii
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT, sang penguasa jiwa dan diri, tuhan semesta
alam, tuhan yang maha mengetahui, tuhan penguasa segala sesuatu yang nampak
maupun yang tidak nampak, tuhan yang telah memberikan nikmat dan karunianya
kepada kita manusia sehingga kita mampu merasakan betapa besar nikmat dan
karunianya dalam menjalankan kehidupan di dunia ini. Dan Ditangan-Nya segala
daya dan ikhtiar kita, tiada satu pun didunia ini yang luput dari-Nya. Atas berkat
rahmat serta hidahyah-Nya penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir dengan
judul Prarancangan Pabrik dioktil ftalat dari ftalik anhidrat dan 2-etil heksanol
Kapasitas 40.000 ton/tahun.
Sholawat beserta salam tetap kita haturkan kepada junjungan besar Nabi
Muhammad SAW, sang revolusioner sejati, inspirasi dan penggagas sekaligus
penggerak perubahan dunia Sepanjang masa. Karena atas warisan pedoman dan
tuntunan yang sempurna bagi kehidupan dunia dan akhirat, cahaya kesuciaannya
senantiasa masih terpancar kepada kita semua yang masih istiqomah melanjutkan
visi profetik kenabian beliau. Amin.
Tugas akhir prarancangan pabrik merupakan salah satu syarat wajib
mahasiswa Universitas Muhammadiyah Surakarta Fakultas Teknik Program Studi
Teknik Kimia guna memperoleh gelar kesarjanaan atau wujud pemahamanya atas
ilmu keteknik kimiannya.
Dalam menyusun tugas akhir, tidak terlepas banyak bantuan, petunjuk, dan
bimbingan yang sangat bermanfaat dari berbagai pihak. Sudah seharusnya
ucapakan terima kasih sebanyak-banyaknya dihaturkan kepada :
1. Bapak Rois Fatoni, Ph.D, selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Ibu Nur Hidayati, Ph.D, selaku dosen pembimbing I
3. Bapak DR. Ahmad M. fuadi, selaku dosen pembimbing II
4. Seluruh
dosen
dan
staf
karyawan
Teknik
Muhammadiyah Surakarta
5. Bapak dan ibu tercinta atas doa dan nasehatnya
viii
Kimia
Universitas
6. Segenap civitas akademika dan teman-teman mahasiwa Teknik Kimia FT
Universitas Muhammadiyah Surakarta khususnya angkatan 2011
Penyusun telah berusaha untuk memberikan terbaik dalam menyelesaikan
tugas akhir ini, teringat dengan adigum tiada gading yang tak retak, serta
sebagaimana esensi dari ilmu pengetahuan yang senantiasa berkembang, maka
diperlukan evaluasi kritis, kritik dan saran sebagai upaya menyempurnakan tugas
akhir ini, supaya dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penyusun
pada khususnya. Akhirnya penyusun mohon maaf atas segala kekurangan dan
kekhilafaan dalam penyusunan tugas akhir.
Sukoharjo, Mei 2016
Penyusun
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL …………………………………………………….. i
HALAMAN PENGESAHAN ………………………………………….
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ……………………………….
iii
INTISARI ……………………………………………………………….
iv
MOTTO …………………………………………………………………. vi
PERSEMBAHAN ………………………………………………………
vii
KATA PENGANTAR …………………………………………………..
viii
DAFTAR ISI ……………………………………………………………
x
DAFTAR TABEL ……………………………………………………….
xiii
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………
xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ………………………………………………………. 1
1.2. Kapasitas Perancangan ……………………………………………… 2
1.3. Lokasi Pabrik ……………………………………………………….. 5
1.4. Bahan Baku………………………………………………………….
6
1.5. Tinjauan Pustaka ……………………………………………………
7
BAB II DESKRIPSI PROSES
2.1. Spesifikasi Bahan …………………………………………………… 10
2.2. Konsep Proses ………………………………………………………. 11
2.3. Langkah Proses………………………………………………………. 16
2.4. Diagram Alir Proses…………………………………………………. 17
2.5. Neraca Massa dan Panas ……………………………………………. 19
2.4. Tata Letak …………………………………………………………… 24
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
3.1. Spesifikasi Alat Utama …………………………………………...... 32
3.1.1 Melter ……………………………………………………................ 32
3.1.2 Rekator ……………………………………………………….........
33
3.1.3 Netralizer ………………………………………………………….. 34
3.1.4 Mixer ………………………………………………………………
x
34
3.1.5 Decanter …………………………………………………………...
35
3.1.6 Menara distilasi ……………………………………………………
36
3.2. Spesifikasi Alat Penunjang………………………………………… 37
3.2.1 Tanki Penyimpanan………………………………………………... 37
3.2.2 Hopper …………………………………………………………...... 41
3.2.3 Bucket Elevator ……………………………………………………
42
3.2.4 Heat Exchanger ……………………………………………………. 43
3.2.5 Cooler …………………………………………………………....... 45
3.2.6 Kondensor ………………………………………………………....
48
3.2.7 Acumulator ……………………………………………………….... 48
3.2.8 Rebolier …………………………………………………………..... 49
3.3.9 Pompa ………………………………………………………............ 49
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
4.1. Unit Pendukung Proses …………………………………………….... 56
4.2. Laboratorium ………………………………………………………... 76
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1. Bentuk Perusahaan ………………………………………………….. 81
5.2. Struktur Organisasi …………………………………………………. 83
5.3. Tugas dan Wewenang ……………………………………................ 85
5.4. Pembagian Jam Kerja ……………………………………………… 89
5.5. Sistem karyawan dan Upah ………………………………………..
91
5.6. Penggolongan Jabatan dan Gaji ……………………………………
92
5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan ……………………………………
94
5.8. Manajemen Produksi ………………………………………………. 95
BAB VI ANALISIS EKONOMI
6.1. Analisa Harga Alat ………………………………………………….
101
6.2. Dasar Analisis Ekonomi ………………………………………….... 103
6.3. Penentuan Total Capital Investment ………………………………..
103
6.4. Biaya Produksi Total ……………………………………………....
104
6.5. Analisis Kelayakan Ekonomi ……………………………………....
105
xi
KESIMPULAN ……………………………………………………….....
108
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………...
109
LAMPIRAN ……………………………………………………………..
111
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Impor Dioktil ftalat di indonesia......................................... 2
Tabel 1.2 Industri Dioktil ftalat di Indonesia dan beberapa negara............. 4
Tabel 1.3 Data Pabrik Bahan Baku Dioktil ftalat......................................... 6
Tabel 1.4 Data sifat fisik dan kimia ftalik anhidrat...................................... 7
Tabel 1.5 Data Sifat Fisik dan Kimia 2-Etil heksanol.................................. 8
Tabel 1.6 Data Sifat Fisik dan Kimia Asam Sulfat...................................... 8
Tabel 1.7 Data Sifat Fisik dan Kimia Natrium hidroksida........................... 8
Tabel 1.8 Data Sifat Fisik dan Kimia Dioktil ftalat...................................... 9
Tabel 2.1 Data ΔH masing – masing komponen .......................................... 12
Tabel 2.2 Neraca Massa di sekitar Reaktor.................................................. 19
Tabel 2.3 Neraca Massa di sekitar Mixer...................................................... 19
Tabel 2.4 Neraca Massa di sekitar Netralizer............................................... 20
Tabel 2.5 Neraca Massa di sekitar Decanter................................................ 20
Tabel 2.6 Neraca Massa di sekitar Menara distilasi..................................... 20
Tabel 2.7 Neraca Massa Total Masuk.......................................................... 21
Tabel 2.8 Neraca Massa Total Keluar.......................................................... 21
Tabel 2.9 Neraca Panas Tangki 01............................................................... 21
Tabel 2.10 Neraca Panas Tangki 02............................................................. 22
Tabel 2.11 Neraca Panas Melt tank.............................................................. 22
Tabel 2.12 Neraca Panas Reaktor................................................................ 22
Tabel 2.13 Neraca Panas Mixer................................................................... 23
Tabel 2.14 Neraca Panas Netralizer............................................................. 23
Tabel 2.15 Neraca Panas Decanter.............................................................. 23
Tabel 2.16 Neraca Panas Menara distilasi................................................... 24
Tabel 2.17 Perincian Luas area Pabrik........................................................ 28
Tabel 4.1 Kebutuhan Air sanitasi................................................................ 57
Tabel 4.2 Kebutuhan Air proses................................................................. 58
Tabel 4.3 Kebutuhan Air pendingin...........................................................
58
Tabel 4.4 Kebutuhan Air umpan boiler...................................................... 59
xiii
Tabel 4.5 Kebutuhan Air keseluruhan........................................................ 59
Tabel 4.6 Kebutuhan Listrik Pabrik Dioktil ftalat.....................................
74
Tabel 4.7 Kebutuhan Bahan Bakar Pabrik Dioktil ftalat............................. 74
Tabel 5.1 Jadwal Kerja maisng – masing regu............................................ 90
Tabel 5.2 Pembagian karyawan proses tiap shift.......................................... 91
Tabel 5.3 Jabatan dan Gaji.......................................................................... 93
Tabel 6.1 Cost Index Chemichal Plant........................................................ 101
Tabel 6.2 Perhitungan Fixed Capital Investment......................................... 103
Tabel 6.3 Perhitungan Working Capital...................................................... 104
Tabel 6.4 Perhitungan Direct Manufacturing Cost..................................... 104
Tabel 6.5 Perhitungan Indirect Manufacturing Cost.................................. 104
Tabel 6.6 Perhitungan Fixed Manufacturing Cost...................................... 105
Tabel 6.7 Perhitungan General Expense..................................................... 105
Tabel 6.8 Fixed Cost................................................................................... 106
Tabel 6.9 Variable Cost.............................................................................. 106
Tabel 6.10 Regulated Cost.......................................................................... 106
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Prediksi kebutuhan dioktil ftalat............................................. 3
Gambar 2.1 Diagram alir proses................................................................. 17
Gambar 2.2 Diagram alir proses kuantitatif...............................................
18
Gambar 2.3 Diagram alir proses kualitatif.................................................
18
Gambar 2.4 Tata letak Pabrik..................................................................... 29
Gambar 2.5 Tata letak Peralatan proses.....................................................
31
Gambar 4.1 Diagram alir proses Pengolahan Air Sungai........................... 64
Gambar 5.1 Struktur Organisasi Perusahaan Dioktil ftalat........................
98
Gambar 6.1 Hubungan tahun dengan nilai cost index chemichal plant...... 102
Gambar 6.2 Grafik Analisis Ekonomi......................................................... 107
xv
PRARANCANGAN PABRIK DIOKTIL FTALAT
DARI FTALIK ANHIDRAT DAN 2-ETIL HEKSANOL
KAPASITAS 40.000 TON/TAHUN
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh:
Hamdan Wijaya
D 500 110 023
Dosen Pembimbing:
Nur Hidayati, Ph.D.
DR. Ahmad Muhammad Fuadi
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
INTISARI
Industri sebagai bagian dari indikator kemajuan suatu negara menjadi
pendorong untuk memenuhi kebutuhan manusia modern yang semakin kompleks
dari skala rumah tangga sampai industri tanpa terkecuali kebutuhan yang
berbahan plastik. Dioktil ftalat merupakan platicizer, bahan pembantu dalam
industri berbahan plastik yang terus meningkat konsumsinya dari tahun ke tahun
berdasarkan badan pusat statistik Indonesia.
Pabrik Dioktil Ftalat direncanakan berdiri di Gresik, Jawa Timur dengan
kapasitas 40.000 ton/tahun. Pabrik dirancang untuk menghasilkan dioktil ftalat
dengan konsentrasi 99,9% berat menggunakan bahan baku berupa ftalik anhidrat
sebanyak 2.299,2859 kg/jam, 2-etil heksanol sebanyak 11.922,8023 kg/jam, dan
katalis dari asam sulfat sebanyak 12,9414 kg/jam. Proses pembuatan dioktil ftalat
dilakukan dengan reaksi esterifikasi yang berlangsung pada fase cair dengan
kondisi operasi 150oC dan 1 atm secara irreversible dan nonadiabatis eksotermis.
Reaktor yang digunakan berjenis CSTR atau reaktor alir tangki berpengaduk
(RATB) dengan katalis yang digunakan H2SO4 (Asam Sulfat). Unit pendukung
proses (utilitas) terdiri dari unit penyedia air dan steam, kebutuhan air sebanyak
2.458.853,590 kg/jam dan steam sebanyak 4953,9364 kg/jam. Kebutuhan listrik
disuplai dari PLN sebanyak 819,0353 kWh, pabrik dioktil ftalat direncanakan
berdiri dengan luas tanah sebesar 16910 m2 dan jumlah karyawan 158 orang.
Modal tetap yang diperlukan untuk mendirikan pabrik dioktil ftalat ini
sebesar Rp. 1.190.988.467.490 dan modal kerja sebesar Rp. 212.236.742.528.
Berdasarkan analisis ekonomi menunjukkan keuntungan sebelum pajak yang
diperoleh sebesar Rp. 188.971.940.414 per tahun dan keuntungan setelah pajak
(25%) sebesar Rp. 141.728.955.311 per tahun. Persen Return On Investment
(ROI) sebelum pajak 15,9%, dan sesudah pajak 11,90%. Sedangkan Pay Out Time
(POT) sebelum pajak 3,87 tahun dan sesudah pajak 4,57 tahun. Break Event Point
(BEP) sebesar 54,94% dan Shut Down Point (SDP) sebesar 23,70%. Sementara
Discounted Cash Flow (DCF) terhitung sebesar 22,27%. Dari analisis ini dapat
disimpulkan, bahwa pabrik ini menguntungkan dan layak didirikan.
Kata Kunci : Dioktil ftalat, ftalik anhidrat, 2-etil heksanol, reaksi esterifikasi,
RATB
iv
ABSTRACT
Industry as part of progress indicator of a country becomes a stimulus to
fulfill modern people needs which happen to be complex from domestic range to
industry level, as well as plasticized entity. Diocthyl phthalate is a plasticizer, a
material support in the plastic industry that its consumption is happen to increase
from year to year based on central Indonesia statistic data.
Diocthyl phthalate industrial unit planned to be built at Gresik, East Java by
40.000 ton per year capacity. The industrial unit managed to produce diocthyl
phthalate weigh 99,9% concentration using material base anhydrate phthalic
2.299,2859 kilograms per hour, 2-ethyl hexanol 11.922,8023 kilograms per hour,
and sulfur acid catalyst 12,9414 kilograms per hour. Diocthyl phthalate
production performed by etherification obtained in liquid stage with 150oC
operation phase and 1 ATM, irreversible and exothermic non-adiabatic. The
reactor utility is CSTR type or flow stirred tank reactor (RATB) with H2SO4
(Sulfur Acid) catalyst. The process support unit (utility) consists of water supplier
and steam, with the need of water 2.458.853,59 kilograms per hour and steam
4953,9364 kilograms per hour. Electricity needs supplied by Nuclear Electricity
Generator (PLN) 819,0353 kilowatt per hour, and the diocthyl phthalate industrial
unit intended to be built by 16910 m2 wide territory and run by 158 employee.
The settled financial capital needed to build this diocthyl phthalate industrial
unit is IDR 1.190.988.467.490,00 and work funds by IDR 212.236.742.528,00.
Economy analysis shows the annual profit before tax is IDR 188.971.940.414 and
IDR 141.728.955.311 after tax (by 25%) per year. The percentage of Return On
Investment (ROI) before tax 15,9% and after tax 11,90%. Whether the Pay Out
Time (POT) before tax 3,87 year and after tax 4.57 year. Break Event Point (BEP)
by 54,94% and Shut Down Point (SDP) by 23,70%. Summarized by these
analysis is that this industrial unit is profitable and worth established.
Keywords: Diocthyl phthalate, anhydrate phthalic, 2-ethyl hexanol, etherification
reaction, RATB
v
MOTTO
Berjalan terus, berhenti atau mundur berarti hancur
(Taufiq Ismail)
Nalar ajar terusan budi
(Ronggowarsito)
vi
PERSEMBAHAN
Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan semesta alam pemberi rahman dan
rahim sehingga penulis bisa menyelesaikan laporan tugas akhir. Karya ini adalah
bagian dari kehidupan universitas, puncak atas keilmuan seorang yang disebut
mahasiswa dalam jenjang kesarjanaan pertama. Maka bentuk takzim, hormat dan
terima kasih saya persembahkan tugas akhir ini, kepada:
1.
Bapak dan ibu tercinta yang telah memberikan segalanya sehingga saya
melihat dunia secara luas.
2.
Kakak – kakak saya tersayang yang selalu memberikan nasehat, kritik dan
dorongan untuk selalu menjadi baik.
3.
Dosen teknik kimia, khususnya dosen pembimbing yang senantiasa
memberikan ilmu dan pengetahuanya
4.
Kawan sepenggarapan tugas akhir, ariska pri yang selalu mengingatkan
untuk segera menyelesaikan tugas akhir ini.
5.
Kawan – kawan saya di teknik kimia seperti annas, syahab, danang, yogi
dan ariska yang senantiasa setia melewati waktu bersama – sama, saling
menghibur dalam tawa ataupun duka.
6.
Kawan saya, elly alfiana yang senantiasa memberikan dukungan dan
semangat.
7.
Kawan – Kawan HMI yang senantiasa mengingatkan untuk selalu
mencari ilmu dan pengetahuan dimanapun berada, setia menemani dalam
diskusi, obrolan warung kopi atau waktu menjelang tidur dalam
mempertanyakan
segala
sesuatu
dan
berbagi
pengetahuan
serta
kehangatan pertemanan karena kecintaan akan ilmu dan pengetahuan.
8.
Kawan – kawan KPMDB yang selalu memberikan kehangatan
kekeluargaan dan dukungannya.
9.
Kawan – kawan teknik kimia seangkatan yang senantiasa berbagi
informasi, dukungan dan kehangatan pertemanan.
vii
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT, sang penguasa jiwa dan diri, tuhan semesta
alam, tuhan yang maha mengetahui, tuhan penguasa segala sesuatu yang nampak
maupun yang tidak nampak, tuhan yang telah memberikan nikmat dan karunianya
kepada kita manusia sehingga kita mampu merasakan betapa besar nikmat dan
karunianya dalam menjalankan kehidupan di dunia ini. Dan Ditangan-Nya segala
daya dan ikhtiar kita, tiada satu pun didunia ini yang luput dari-Nya. Atas berkat
rahmat serta hidahyah-Nya penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir dengan
judul Prarancangan Pabrik dioktil ftalat dari ftalik anhidrat dan 2-etil heksanol
Kapasitas 40.000 ton/tahun.
Sholawat beserta salam tetap kita haturkan kepada junjungan besar Nabi
Muhammad SAW, sang revolusioner sejati, inspirasi dan penggagas sekaligus
penggerak perubahan dunia Sepanjang masa. Karena atas warisan pedoman dan
tuntunan yang sempurna bagi kehidupan dunia dan akhirat, cahaya kesuciaannya
senantiasa masih terpancar kepada kita semua yang masih istiqomah melanjutkan
visi profetik kenabian beliau. Amin.
Tugas akhir prarancangan pabrik merupakan salah satu syarat wajib
mahasiswa Universitas Muhammadiyah Surakarta Fakultas Teknik Program Studi
Teknik Kimia guna memperoleh gelar kesarjanaan atau wujud pemahamanya atas
ilmu keteknik kimiannya.
Dalam menyusun tugas akhir, tidak terlepas banyak bantuan, petunjuk, dan
bimbingan yang sangat bermanfaat dari berbagai pihak. Sudah seharusnya
ucapakan terima kasih sebanyak-banyaknya dihaturkan kepada :
1. Bapak Rois Fatoni, Ph.D, selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Ibu Nur Hidayati, Ph.D, selaku dosen pembimbing I
3. Bapak DR. Ahmad M. fuadi, selaku dosen pembimbing II
4. Seluruh
dosen
dan
staf
karyawan
Teknik
Muhammadiyah Surakarta
5. Bapak dan ibu tercinta atas doa dan nasehatnya
viii
Kimia
Universitas
6. Segenap civitas akademika dan teman-teman mahasiwa Teknik Kimia FT
Universitas Muhammadiyah Surakarta khususnya angkatan 2011
Penyusun telah berusaha untuk memberikan terbaik dalam menyelesaikan
tugas akhir ini, teringat dengan adigum tiada gading yang tak retak, serta
sebagaimana esensi dari ilmu pengetahuan yang senantiasa berkembang, maka
diperlukan evaluasi kritis, kritik dan saran sebagai upaya menyempurnakan tugas
akhir ini, supaya dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penyusun
pada khususnya. Akhirnya penyusun mohon maaf atas segala kekurangan dan
kekhilafaan dalam penyusunan tugas akhir.
Sukoharjo, Mei 2016
Penyusun
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL …………………………………………………….. i
HALAMAN PENGESAHAN ………………………………………….
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ……………………………….
iii
INTISARI ……………………………………………………………….
iv
MOTTO …………………………………………………………………. vi
PERSEMBAHAN ………………………………………………………
vii
KATA PENGANTAR …………………………………………………..
viii
DAFTAR ISI ……………………………………………………………
x
DAFTAR TABEL ……………………………………………………….
xiii
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………
xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ………………………………………………………. 1
1.2. Kapasitas Perancangan ……………………………………………… 2
1.3. Lokasi Pabrik ……………………………………………………….. 5
1.4. Bahan Baku………………………………………………………….
6
1.5. Tinjauan Pustaka ……………………………………………………
7
BAB II DESKRIPSI PROSES
2.1. Spesifikasi Bahan …………………………………………………… 10
2.2. Konsep Proses ………………………………………………………. 11
2.3. Langkah Proses………………………………………………………. 16
2.4. Diagram Alir Proses…………………………………………………. 17
2.5. Neraca Massa dan Panas ……………………………………………. 19
2.4. Tata Letak …………………………………………………………… 24
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
3.1. Spesifikasi Alat Utama …………………………………………...... 32
3.1.1 Melter ……………………………………………………................ 32
3.1.2 Rekator ……………………………………………………….........
33
3.1.3 Netralizer ………………………………………………………….. 34
3.1.4 Mixer ………………………………………………………………
x
34
3.1.5 Decanter …………………………………………………………...
35
3.1.6 Menara distilasi ……………………………………………………
36
3.2. Spesifikasi Alat Penunjang………………………………………… 37
3.2.1 Tanki Penyimpanan………………………………………………... 37
3.2.2 Hopper …………………………………………………………...... 41
3.2.3 Bucket Elevator ……………………………………………………
42
3.2.4 Heat Exchanger ……………………………………………………. 43
3.2.5 Cooler …………………………………………………………....... 45
3.2.6 Kondensor ………………………………………………………....
48
3.2.7 Acumulator ……………………………………………………….... 48
3.2.8 Rebolier …………………………………………………………..... 49
3.3.9 Pompa ………………………………………………………............ 49
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
4.1. Unit Pendukung Proses …………………………………………….... 56
4.2. Laboratorium ………………………………………………………... 76
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1. Bentuk Perusahaan ………………………………………………….. 81
5.2. Struktur Organisasi …………………………………………………. 83
5.3. Tugas dan Wewenang ……………………………………................ 85
5.4. Pembagian Jam Kerja ……………………………………………… 89
5.5. Sistem karyawan dan Upah ………………………………………..
91
5.6. Penggolongan Jabatan dan Gaji ……………………………………
92
5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan ……………………………………
94
5.8. Manajemen Produksi ………………………………………………. 95
BAB VI ANALISIS EKONOMI
6.1. Analisa Harga Alat ………………………………………………….
101
6.2. Dasar Analisis Ekonomi ………………………………………….... 103
6.3. Penentuan Total Capital Investment ………………………………..
103
6.4. Biaya Produksi Total ……………………………………………....
104
6.5. Analisis Kelayakan Ekonomi ……………………………………....
105
xi
KESIMPULAN ……………………………………………………….....
108
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………...
109
LAMPIRAN ……………………………………………………………..
111
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Impor Dioktil ftalat di indonesia......................................... 2
Tabel 1.2 Industri Dioktil ftalat di Indonesia dan beberapa negara............. 4
Tabel 1.3 Data Pabrik Bahan Baku Dioktil ftalat......................................... 6
Tabel 1.4 Data sifat fisik dan kimia ftalik anhidrat...................................... 7
Tabel 1.5 Data Sifat Fisik dan Kimia 2-Etil heksanol.................................. 8
Tabel 1.6 Data Sifat Fisik dan Kimia Asam Sulfat...................................... 8
Tabel 1.7 Data Sifat Fisik dan Kimia Natrium hidroksida........................... 8
Tabel 1.8 Data Sifat Fisik dan Kimia Dioktil ftalat...................................... 9
Tabel 2.1 Data ΔH masing – masing komponen .......................................... 12
Tabel 2.2 Neraca Massa di sekitar Reaktor.................................................. 19
Tabel 2.3 Neraca Massa di sekitar Mixer...................................................... 19
Tabel 2.4 Neraca Massa di sekitar Netralizer............................................... 20
Tabel 2.5 Neraca Massa di sekitar Decanter................................................ 20
Tabel 2.6 Neraca Massa di sekitar Menara distilasi..................................... 20
Tabel 2.7 Neraca Massa Total Masuk.......................................................... 21
Tabel 2.8 Neraca Massa Total Keluar.......................................................... 21
Tabel 2.9 Neraca Panas Tangki 01............................................................... 21
Tabel 2.10 Neraca Panas Tangki 02............................................................. 22
Tabel 2.11 Neraca Panas Melt tank.............................................................. 22
Tabel 2.12 Neraca Panas Reaktor................................................................ 22
Tabel 2.13 Neraca Panas Mixer................................................................... 23
Tabel 2.14 Neraca Panas Netralizer............................................................. 23
Tabel 2.15 Neraca Panas Decanter.............................................................. 23
Tabel 2.16 Neraca Panas Menara distilasi................................................... 24
Tabel 2.17 Perincian Luas area Pabrik........................................................ 28
Tabel 4.1 Kebutuhan Air sanitasi................................................................ 57
Tabel 4.2 Kebutuhan Air proses................................................................. 58
Tabel 4.3 Kebutuhan Air pendingin...........................................................
58
Tabel 4.4 Kebutuhan Air umpan boiler...................................................... 59
xiii
Tabel 4.5 Kebutuhan Air keseluruhan........................................................ 59
Tabel 4.6 Kebutuhan Listrik Pabrik Dioktil ftalat.....................................
74
Tabel 4.7 Kebutuhan Bahan Bakar Pabrik Dioktil ftalat............................. 74
Tabel 5.1 Jadwal Kerja maisng – masing regu............................................ 90
Tabel 5.2 Pembagian karyawan proses tiap shift.......................................... 91
Tabel 5.3 Jabatan dan Gaji.......................................................................... 93
Tabel 6.1 Cost Index Chemichal Plant........................................................ 101
Tabel 6.2 Perhitungan Fixed Capital Investment......................................... 103
Tabel 6.3 Perhitungan Working Capital...................................................... 104
Tabel 6.4 Perhitungan Direct Manufacturing Cost..................................... 104
Tabel 6.5 Perhitungan Indirect Manufacturing Cost.................................. 104
Tabel 6.6 Perhitungan Fixed Manufacturing Cost...................................... 105
Tabel 6.7 Perhitungan General Expense..................................................... 105
Tabel 6.8 Fixed Cost................................................................................... 106
Tabel 6.9 Variable Cost.............................................................................. 106
Tabel 6.10 Regulated Cost.......................................................................... 106
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Prediksi kebutuhan dioktil ftalat............................................. 3
Gambar 2.1 Diagram alir proses................................................................. 17
Gambar 2.2 Diagram alir proses kuantitatif...............................................
18
Gambar 2.3 Diagram alir proses kualitatif.................................................
18
Gambar 2.4 Tata letak Pabrik..................................................................... 29
Gambar 2.5 Tata letak Peralatan proses.....................................................
31
Gambar 4.1 Diagram alir proses Pengolahan Air Sungai........................... 64
Gambar 5.1 Struktur Organisasi Perusahaan Dioktil ftalat........................
98
Gambar 6.1 Hubungan tahun dengan nilai cost index chemichal plant...... 102
Gambar 6.2 Grafik Analisis Ekonomi......................................................... 107
xv