Prarancangan pabrik vinyl acetate dari acetylene dan acetic acid kapasitas 80.000 ton/tahun AWAL
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK VINYL ACETATE
DARI ACETYLENE DAN ACETIC ACID
KAPASITAS 80.000 TON/TAHUN
Disusun Oleh :
1. Risma Sappitrie
( I0511045 )
2. Trias Ayu Laksanawati
( I0511055 )
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
2015
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena
limpahan rahmat dan hidayah-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan
penyusunan Laporan Tugas Akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Vinyl
Acetate dari Acetylene dan Acetic Acid Kapasitas 80.000 ton/tahun”.
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. Margono, S.T, M.T selaku Kepala Program Studi S1 Teknik Kimia atas
bimbingannya.
2. Dr. Margono, S.T, M.T dan Ir. Arif Jumari, M.Sc selaku dosen pembimbing
atas bimbingan dan arahannya dalam penyelesaian tugas akhir ini.
3. Dr. Adrian Nur, S.T., M.T. dan Y.C Danarto S.T., M.T selaku dosen penguji
dalam ujian pendadaran tugas akhir atas bimbingan dan arahannya.
4. Seluruh dosen, laboran, dan administrasi Jurusan Teknik Kimia atas ilmu,
arahan, dan bantuannya selama ini.
5. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa dan semangat yang
senantiasa diberikan.
6. Teman – teman Teknik Kimia UNS, khususnya angkatan 2011.
7. Seluruh pihak yang telah membantu, yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik
yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis
dan pembaca sekalian.
Surakarta, Juli 2015
Penulis
commit to user
iii
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman Judul..................................................................................................... i
Lembar Pengesahan ............................................................................................ ii
Kata Pengantar ................................................................................................... iii
Daftar Isi ............................................................................................................. iv
Daftar Tabel ....................................................................................................... viii
Daftar Gambar .................................................................................................... x
Intisari ................................................................................................................ xi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik ............................................ 1
1.2. Kapasitas Perancangan ............................................................. 2
1.3. Lokasi Pabrik .......................................................................... 4
1.4. Tinjauan Pustaka ..................................................................... 6
1.4.1. Macam-Macam Proses ................................................ 6
1.4.2. Kegunan Vinyl Acetate ............................................... 8
1.4.3. Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk .......... 9
1.4.4. Tinjauan Proses Secara Umum ................................... 13
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2.1. Spesifikasi Bahan Baku, Bahan Pendukung dan Produk ........ 15
2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku ............................................... 15
2.1.2. Spesifikasi Produk ....................................................... 16
2.1.3. Spesifikasi Bahan Pembantu ....................................... 16
2.2. Konsep Proses ......................................................................... 17
2.2.1. Dasar Reaksi ................................................................ 17
2.2.2. Tinjauan Kinetika ........................................................ 17
2.2.3. Mekanisme Reaksi ...................................................... 18
2.2.4. Kondisi Operasi ........................................................... 21
2.2.5. Pemakaian Katalis ........................................................ 22
commit to user
Daftar Isi
iv
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
digilib.uns.ac.id
2.2.6. Tinjauan Kinetika ......................................................... 23
2.2.7. Tinjauan Termodinamika ............................................ 23
2.3. Diagram Alir Proses ................................................................. 25
2.3.1. Diagram Alir Proses ..................................................... 25
2.3.2. Langkah Proses ........................................................... 25
2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas .............................................. 28
2.4.1. Neraca Massa Alat ...................................................... 28
2.4.2. Neraca Panas Alat ....................................................... 38
2.5. Tata Letak Pabrik dan Peralatan Proses .................................. 43
2.5.1. Tata Letak Pabrik ........................................................ 43
2.5.2. Tata Letak Peralatan Proses ........................................ 46
BAB III
SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
3.1. Tangki Penyimpan Acetylene ................................................. 50
3.2. Tangki Penyimpan Acetic Acid .............................................. 50
3.3. Tangki Penyimpan Vinyl Acetate ........................................... 52
3.4. Vaporizer .................................................................................. 53
3.5. Blower ...................................................................................... 54
3.6. Separator 1 ............................................................................... 54
3.7. Reaktor ..................................................................................... 55
3.8. Separator 2 ............................................................................... 58
3.9. Pompa 1.................................................................................... 59
3.10. Pompa 2.................................................................................... 59
3.11. Pompa 3.................................................................................... 60
3.12. Pompa 4.................................................................................... 61
3.13. Heater 1 .................................................................................... 62
3.14. Heater 2 .................................................................................... 63
3.15. Heater 3 .................................................................................... 64
3.16. Menara Destilasi ...................................................................... 65
3.17. Kondensor 1 ............................................................................ 66
commit to user
3.18. Accumulator 1 ..........................................................................
67
Daftar Isi
v
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
digilib.uns.ac.id
3.19 Reboiler 1 .................................................................................. 67
BAB IV
UTILITAS DAN LABORATORIUM
4.1. Unit Pendukung Proses ........................................................... 69
4.1.1. Unit Pengadaan Air ..................................................... 70
4.1.2. Unit Pengadaan Steam ................................................ 77
4.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan ..................................... 79
4.1.4. Unit Pengadaan Listrik ................................................ 80
4.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar ...................................... 85
4.2. Unit Pengolahan Limbah ........................................................ 86
4.2.1. Pengolahan Limbah Cair ............................................. 87
4.2.2. Pengolahan Limbah Padat ........................................... 89
4.3. Laboratorium ........................................................................... 90
4.3.1. Laboratorium Fisik ..................................................... 92
4.3.2. Laboratorium Analitik ................................................. 92
4.3.3. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan .............. 92
4.3.4. Prosedur Analisa dan Bahan Baku .............................. 93
4.3.5. Prosedur Analisa Proses Produksi ............................... 94
4.3.6. Prosedur Analisa Produk ............................................. 94
4.3.7. Prosedur Analisa Utilitas ............................................. 95
BAB V
MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1
Bentuk Perusahaan .................................................................. 97
5.2
Struktur Organisasi ................................................................. 98
5.3. Tugas dan Wewenang ............................................................. 100
5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................ 109
Daftar Isi
5.5
Status Karyawan dan Sistem Upah ......................................... 111
5.6
Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ............... 111
5.7
Kesejahteraan Sosial Karyawan .............................................. 115
5.8
Manajemen Produksi ............................................................... 116
commit to user
vi
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
BAB VI
digilib.uns.ac.id
ANALISIS EKONOMI
6.1
Penaksiran Harga Peralatan ..................................................... 121
6.2
Dasar PerhitunganPenentuan .................................................. 123
6.3
Total Capital Investment (TCI) ............................................... 124
6.4
Hasil Perhitungan ..................................................................... 125
Daftar Pustaka .................................................................................................... xii
Lampiran
commit to user
Daftar Isi
vii
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Kebutuhan Impor Vinyl Acetate dalam negeri ............................. 2
Tabel 2.2. Neraca Massa Pipa Pencampur (Tee-01) ...................................... 28
Tabel 2.3. Neraca Massa Reaktor (R-01) ....................................................... 29
Tabel 2.4. Neraca Massa Separator 2 (S-02).................................................. 30
Tabel 2.4. Neraca Massa Menara Distilasi (MD-01) .................................... 31
Tabel 2.5. Neraca Massa Vaporizer (V-01) ................................................... 31
Tabel 2.6. Neraca Massa Tee-02 ................................................................... 32
Tabel 2.7. Neraca Massa Tee-03 .................................................................. 33
Tabel 2.8. Neraca Massa Pipa Pencampur (Tee-04) ..................................... 34
Tabel 2.9. Neraca Panas Vaporizer (V-01) ................................................... 38
Tabel 2.10. Neraca Panas Reaktor (R-01) ....................................................... 39
Tabel 2.11. Neraca Panas Heater (HE-01) ....................................................... 40
Tabel 2.12. Neraca Panas Cooler 1 (H-02) ..................................................... 41
Tabel 2.13. Neraca Panas Menara Distilasi (MD-01) ...................................... 42
Tabel 2.14. Neraca Panas Cooler 2 (HE-03) .................................................... 43
Tabel 4.1
Kebutuhan Air Pendingin ............................................................. 72
Tabel 4.2
Kebutuhan Air Umpan Boiler ...................................................... 75
Tabel 4.3
Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi ............................. 75
Tabel 4.4
Kebutuhan Air Sungai .................................................................. 76
Tabel 4.5
Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas............... 81
Tabel 4.6
Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan ................................ 83
Tabel 4.7
Total Kebutuhan Listrik Pabrik .................................................... 85
Tabel 4.8
Total Kebutuhan Bahan Bakar Pabrik .......................................... 86
Tabel 5.1. Jadwal Pembagian Kelompok Shift .............................................. 110
Tabel 6.1. Indeks Harga Alat.......................................................................... 122
Tabel 6.2. Fixed Capital Investment .............................................................. 125
Tabel 6.3. Working Capital Investment .......................................................... 125
Tabel 6.4. Direct Manufacturing Cost ........................................................... 127
commit
to user
Tabel 6.5. Indirect Manufacturing
Cost .........................................................
127
Daftar Tabel
viii
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
digilib.uns.ac.id
Tabel 6.6. Fixed Manufacturing Cost ............................................................ 128
Tabel 6.7. General Expense ........................................................................... 138
Tabel 6.8. Analisa Kelayakan......................................................................... 132
commit to user
Daftar Tabel
ix
perpustakaan.uns.ac.id
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
x
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Grafik Peningkatan Kebutuhan Vinyl Acetate Setiap Tahun ..... 3
Gambar 1.2 Peta Lokasi Pabrik Vinyl Acetate ............................................... 5
Gambar 2.1 Diagram Alir Kuantitatif ............................................................ 35
Gambar 2.2 Diagram Alir Kualitatif .............................................................. 36
Gambar 2.3 Diagram Alir Proses ................................................................... 37
Gambar 2.4 Tata Letak Pabrik ....................................................................... 48
Gambar 2.5 Tata Letak Peralatan Proses ....................................................... 49
Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Sungai ................................................... 76
Gambar 4.2 Skema Unit Pengolahan Limbah ................................................ 89
Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Vinyl Acetate ................................... 108
Gambar 6.1 Grafik Linierisasi Indeks Harga ................................................. 122
Gambar 6.2 Grafik Analisa Kelayakan .......................................................... 133
commit to user
Daftar Gambar
x
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
digilib.uns.ac.id
INTISARI
Risma Sappitrie & Trias Ayu Laksanawati, 2015, Prarancangan Pabrik Vinyl
Acetate dari Acetylene dan Acetic Acid Kapasitas 80.000 ton/tahun, Jurusan Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Prarancangan pabrik vinyl acetate ini dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan
dunia yang semakin bertambah. Vinyl acetate banyak digunakan pada industri pembuatan
polimer-polimer antara lain, polivinyl acetate dan copolymer vinyl acetate, polyvinyl
alcohol, polyvinyl acetals, ethylen vinyl acetate copolymers, dan ethylene vinyl alcohol.
Polimer-polimer tersebut merupakan bahan pembuatan plastik, film, tinta printer, cat,
coating, adhesive, tekstil dan lem. Bentuk kopolimernya dengan acrylonitrile dipakai
untuk industri acrylic fiber . Bahan baku yang digunakan pada pembuatan vinyl acetate
adalah acetylene dan acetic acid. Pabrik direncanakan didirikan di Mojokerto, Jawa
Timur pada tahun 2015
Pembuatan vinyl acetate merupakan reaksi acetylene dan acetic acid pada fase
gas dengan katalisator Zn-acetate dalam reaktor fixed bed multitube dengan kondisi non
isotermal non adiabatis pada suhu 200 oC dan tekanan 1,5 atm. Untuk memperoleh hasil
optimal maka perbandingan berat acetylene dan acetic acid yang masuk ke reaktor adalah
4:1 . Reaktan masuk reaktor yang berisi katalis dalam bentuk uap. Reaksi yang terjadi
bersifat sangat eksotermis, sehingga diperlukan pendingin. Pendingin yang digunakan
adalah dowtherm A.
Pabrik vinyl acetate ini dirancang dengan kapasitas 80.000 ton/tahun. Bahan baku
yang digunakan adalah acetylene 99,5 % mol sebanyak 117.840,9344 ton/tahun dan
acetic acid 99,8% wt sebanyak 62.041,4116 ton/tahun. Dengan yield terhadap sebesar
90 %. Produk yang dihasilkan berupa vinyl acetate 99,86 % wt dan sebanyak 80.000
ton/tahun.
Unit pendukung proses pabrik meliputi unit pengadaan air ( air dari sugai
sebanyak 22,6474 m3/jam), unit pengadaan steam sebanyak 2419,0343 kg/jam, unit
pengadaan listrik sebesar 210,9771 kW, unit pengadaan udara tekan sebesar 72 m3/jam,
dan unit pengadaan bahan bakar sebanyak 79,9462 L/jam. Pabrik ini juga didukung
laboratorium yang mengontrol mutu bahan baku dan produk serta bahan buangan pabrik.
Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan struktur
organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang
terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Pabrik beroperasi selama 24 jam per hari dan
330 hari per tahun. Jumlah kebutuhan tenaga kerja sebanyak 143 orang.
Dari analisa ekonomi yang dilakukan terhadap pabrik diperoleh modal tetap
(fixed capital investment) sebesar Rp. 235.819.298.177,67 sedangkan modal bergerak
(Working capital investment) sebesar Rp. 441.664.039.063,95 dan biaya produki total per
tahun adalah sebesar Rp. 677.483.337.241,62. Analisa kelayakan diperoleh Break Even
Point (BEP) 43,28%, Shut Down Point (SDP) 34,82%, Rate of Investment (ROI) sesudah
pajak 56,34% ROI sebelum pajak 80,48%, Pay Out Time (POT) sesudah pajak 1,55
tahun, sebelum pajak 1,13 tahun, Discounted Cash flow (DCF) 25,50%, laba sebelum
pajak Rp. 189.794.706.177,39 dan laba sesudah pajak Rp. 132.856.294.324,17. Dari hasil
evaluasi ekonomi tersebut, pabrik vinyl acetate dari acetylene dan acetic acid dengan
kapasitas 80.000 ton/tahun ini cukup menarik untuk dipertimbangkan pendiriannya di
Indonesia.
commit to user
Intisari
xi
digilib.uns.ac.id
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK VINYL ACETATE
DARI ACETYLENE DAN ACETIC ACID
KAPASITAS 80.000 TON/TAHUN
Disusun Oleh :
1. Risma Sappitrie
( I0511045 )
2. Trias Ayu Laksanawati
( I0511055 )
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
2015
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena
limpahan rahmat dan hidayah-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan
penyusunan Laporan Tugas Akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Vinyl
Acetate dari Acetylene dan Acetic Acid Kapasitas 80.000 ton/tahun”.
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. Margono, S.T, M.T selaku Kepala Program Studi S1 Teknik Kimia atas
bimbingannya.
2. Dr. Margono, S.T, M.T dan Ir. Arif Jumari, M.Sc selaku dosen pembimbing
atas bimbingan dan arahannya dalam penyelesaian tugas akhir ini.
3. Dr. Adrian Nur, S.T., M.T. dan Y.C Danarto S.T., M.T selaku dosen penguji
dalam ujian pendadaran tugas akhir atas bimbingan dan arahannya.
4. Seluruh dosen, laboran, dan administrasi Jurusan Teknik Kimia atas ilmu,
arahan, dan bantuannya selama ini.
5. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa dan semangat yang
senantiasa diberikan.
6. Teman – teman Teknik Kimia UNS, khususnya angkatan 2011.
7. Seluruh pihak yang telah membantu, yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik
yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis
dan pembaca sekalian.
Surakarta, Juli 2015
Penulis
commit to user
iii
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman Judul..................................................................................................... i
Lembar Pengesahan ............................................................................................ ii
Kata Pengantar ................................................................................................... iii
Daftar Isi ............................................................................................................. iv
Daftar Tabel ....................................................................................................... viii
Daftar Gambar .................................................................................................... x
Intisari ................................................................................................................ xi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik ............................................ 1
1.2. Kapasitas Perancangan ............................................................. 2
1.3. Lokasi Pabrik .......................................................................... 4
1.4. Tinjauan Pustaka ..................................................................... 6
1.4.1. Macam-Macam Proses ................................................ 6
1.4.2. Kegunan Vinyl Acetate ............................................... 8
1.4.3. Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk .......... 9
1.4.4. Tinjauan Proses Secara Umum ................................... 13
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2.1. Spesifikasi Bahan Baku, Bahan Pendukung dan Produk ........ 15
2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku ............................................... 15
2.1.2. Spesifikasi Produk ....................................................... 16
2.1.3. Spesifikasi Bahan Pembantu ....................................... 16
2.2. Konsep Proses ......................................................................... 17
2.2.1. Dasar Reaksi ................................................................ 17
2.2.2. Tinjauan Kinetika ........................................................ 17
2.2.3. Mekanisme Reaksi ...................................................... 18
2.2.4. Kondisi Operasi ........................................................... 21
2.2.5. Pemakaian Katalis ........................................................ 22
commit to user
Daftar Isi
iv
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
digilib.uns.ac.id
2.2.6. Tinjauan Kinetika ......................................................... 23
2.2.7. Tinjauan Termodinamika ............................................ 23
2.3. Diagram Alir Proses ................................................................. 25
2.3.1. Diagram Alir Proses ..................................................... 25
2.3.2. Langkah Proses ........................................................... 25
2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas .............................................. 28
2.4.1. Neraca Massa Alat ...................................................... 28
2.4.2. Neraca Panas Alat ....................................................... 38
2.5. Tata Letak Pabrik dan Peralatan Proses .................................. 43
2.5.1. Tata Letak Pabrik ........................................................ 43
2.5.2. Tata Letak Peralatan Proses ........................................ 46
BAB III
SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
3.1. Tangki Penyimpan Acetylene ................................................. 50
3.2. Tangki Penyimpan Acetic Acid .............................................. 50
3.3. Tangki Penyimpan Vinyl Acetate ........................................... 52
3.4. Vaporizer .................................................................................. 53
3.5. Blower ...................................................................................... 54
3.6. Separator 1 ............................................................................... 54
3.7. Reaktor ..................................................................................... 55
3.8. Separator 2 ............................................................................... 58
3.9. Pompa 1.................................................................................... 59
3.10. Pompa 2.................................................................................... 59
3.11. Pompa 3.................................................................................... 60
3.12. Pompa 4.................................................................................... 61
3.13. Heater 1 .................................................................................... 62
3.14. Heater 2 .................................................................................... 63
3.15. Heater 3 .................................................................................... 64
3.16. Menara Destilasi ...................................................................... 65
3.17. Kondensor 1 ............................................................................ 66
commit to user
3.18. Accumulator 1 ..........................................................................
67
Daftar Isi
v
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
digilib.uns.ac.id
3.19 Reboiler 1 .................................................................................. 67
BAB IV
UTILITAS DAN LABORATORIUM
4.1. Unit Pendukung Proses ........................................................... 69
4.1.1. Unit Pengadaan Air ..................................................... 70
4.1.2. Unit Pengadaan Steam ................................................ 77
4.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan ..................................... 79
4.1.4. Unit Pengadaan Listrik ................................................ 80
4.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar ...................................... 85
4.2. Unit Pengolahan Limbah ........................................................ 86
4.2.1. Pengolahan Limbah Cair ............................................. 87
4.2.2. Pengolahan Limbah Padat ........................................... 89
4.3. Laboratorium ........................................................................... 90
4.3.1. Laboratorium Fisik ..................................................... 92
4.3.2. Laboratorium Analitik ................................................. 92
4.3.3. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan .............. 92
4.3.4. Prosedur Analisa dan Bahan Baku .............................. 93
4.3.5. Prosedur Analisa Proses Produksi ............................... 94
4.3.6. Prosedur Analisa Produk ............................................. 94
4.3.7. Prosedur Analisa Utilitas ............................................. 95
BAB V
MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1
Bentuk Perusahaan .................................................................. 97
5.2
Struktur Organisasi ................................................................. 98
5.3. Tugas dan Wewenang ............................................................. 100
5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................ 109
Daftar Isi
5.5
Status Karyawan dan Sistem Upah ......................................... 111
5.6
Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ............... 111
5.7
Kesejahteraan Sosial Karyawan .............................................. 115
5.8
Manajemen Produksi ............................................................... 116
commit to user
vi
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
BAB VI
digilib.uns.ac.id
ANALISIS EKONOMI
6.1
Penaksiran Harga Peralatan ..................................................... 121
6.2
Dasar PerhitunganPenentuan .................................................. 123
6.3
Total Capital Investment (TCI) ............................................... 124
6.4
Hasil Perhitungan ..................................................................... 125
Daftar Pustaka .................................................................................................... xii
Lampiran
commit to user
Daftar Isi
vii
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Kebutuhan Impor Vinyl Acetate dalam negeri ............................. 2
Tabel 2.2. Neraca Massa Pipa Pencampur (Tee-01) ...................................... 28
Tabel 2.3. Neraca Massa Reaktor (R-01) ....................................................... 29
Tabel 2.4. Neraca Massa Separator 2 (S-02).................................................. 30
Tabel 2.4. Neraca Massa Menara Distilasi (MD-01) .................................... 31
Tabel 2.5. Neraca Massa Vaporizer (V-01) ................................................... 31
Tabel 2.6. Neraca Massa Tee-02 ................................................................... 32
Tabel 2.7. Neraca Massa Tee-03 .................................................................. 33
Tabel 2.8. Neraca Massa Pipa Pencampur (Tee-04) ..................................... 34
Tabel 2.9. Neraca Panas Vaporizer (V-01) ................................................... 38
Tabel 2.10. Neraca Panas Reaktor (R-01) ....................................................... 39
Tabel 2.11. Neraca Panas Heater (HE-01) ....................................................... 40
Tabel 2.12. Neraca Panas Cooler 1 (H-02) ..................................................... 41
Tabel 2.13. Neraca Panas Menara Distilasi (MD-01) ...................................... 42
Tabel 2.14. Neraca Panas Cooler 2 (HE-03) .................................................... 43
Tabel 4.1
Kebutuhan Air Pendingin ............................................................. 72
Tabel 4.2
Kebutuhan Air Umpan Boiler ...................................................... 75
Tabel 4.3
Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi ............................. 75
Tabel 4.4
Kebutuhan Air Sungai .................................................................. 76
Tabel 4.5
Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas............... 81
Tabel 4.6
Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan ................................ 83
Tabel 4.7
Total Kebutuhan Listrik Pabrik .................................................... 85
Tabel 4.8
Total Kebutuhan Bahan Bakar Pabrik .......................................... 86
Tabel 5.1. Jadwal Pembagian Kelompok Shift .............................................. 110
Tabel 6.1. Indeks Harga Alat.......................................................................... 122
Tabel 6.2. Fixed Capital Investment .............................................................. 125
Tabel 6.3. Working Capital Investment .......................................................... 125
Tabel 6.4. Direct Manufacturing Cost ........................................................... 127
commit
to user
Tabel 6.5. Indirect Manufacturing
Cost .........................................................
127
Daftar Tabel
viii
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
digilib.uns.ac.id
Tabel 6.6. Fixed Manufacturing Cost ............................................................ 128
Tabel 6.7. General Expense ........................................................................... 138
Tabel 6.8. Analisa Kelayakan......................................................................... 132
commit to user
Daftar Tabel
ix
perpustakaan.uns.ac.id
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
x
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Grafik Peningkatan Kebutuhan Vinyl Acetate Setiap Tahun ..... 3
Gambar 1.2 Peta Lokasi Pabrik Vinyl Acetate ............................................... 5
Gambar 2.1 Diagram Alir Kuantitatif ............................................................ 35
Gambar 2.2 Diagram Alir Kualitatif .............................................................. 36
Gambar 2.3 Diagram Alir Proses ................................................................... 37
Gambar 2.4 Tata Letak Pabrik ....................................................................... 48
Gambar 2.5 Tata Letak Peralatan Proses ....................................................... 49
Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Sungai ................................................... 76
Gambar 4.2 Skema Unit Pengolahan Limbah ................................................ 89
Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Vinyl Acetate ................................... 108
Gambar 6.1 Grafik Linierisasi Indeks Harga ................................................. 122
Gambar 6.2 Grafik Analisa Kelayakan .......................................................... 133
commit to user
Daftar Gambar
x
Prarancangan Pabrik Vinyl Acetate
perpustakaan.uns.ac.id
dari Acetylene dan Acetic Acid
Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
digilib.uns.ac.id
INTISARI
Risma Sappitrie & Trias Ayu Laksanawati, 2015, Prarancangan Pabrik Vinyl
Acetate dari Acetylene dan Acetic Acid Kapasitas 80.000 ton/tahun, Jurusan Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Prarancangan pabrik vinyl acetate ini dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan
dunia yang semakin bertambah. Vinyl acetate banyak digunakan pada industri pembuatan
polimer-polimer antara lain, polivinyl acetate dan copolymer vinyl acetate, polyvinyl
alcohol, polyvinyl acetals, ethylen vinyl acetate copolymers, dan ethylene vinyl alcohol.
Polimer-polimer tersebut merupakan bahan pembuatan plastik, film, tinta printer, cat,
coating, adhesive, tekstil dan lem. Bentuk kopolimernya dengan acrylonitrile dipakai
untuk industri acrylic fiber . Bahan baku yang digunakan pada pembuatan vinyl acetate
adalah acetylene dan acetic acid. Pabrik direncanakan didirikan di Mojokerto, Jawa
Timur pada tahun 2015
Pembuatan vinyl acetate merupakan reaksi acetylene dan acetic acid pada fase
gas dengan katalisator Zn-acetate dalam reaktor fixed bed multitube dengan kondisi non
isotermal non adiabatis pada suhu 200 oC dan tekanan 1,5 atm. Untuk memperoleh hasil
optimal maka perbandingan berat acetylene dan acetic acid yang masuk ke reaktor adalah
4:1 . Reaktan masuk reaktor yang berisi katalis dalam bentuk uap. Reaksi yang terjadi
bersifat sangat eksotermis, sehingga diperlukan pendingin. Pendingin yang digunakan
adalah dowtherm A.
Pabrik vinyl acetate ini dirancang dengan kapasitas 80.000 ton/tahun. Bahan baku
yang digunakan adalah acetylene 99,5 % mol sebanyak 117.840,9344 ton/tahun dan
acetic acid 99,8% wt sebanyak 62.041,4116 ton/tahun. Dengan yield terhadap sebesar
90 %. Produk yang dihasilkan berupa vinyl acetate 99,86 % wt dan sebanyak 80.000
ton/tahun.
Unit pendukung proses pabrik meliputi unit pengadaan air ( air dari sugai
sebanyak 22,6474 m3/jam), unit pengadaan steam sebanyak 2419,0343 kg/jam, unit
pengadaan listrik sebesar 210,9771 kW, unit pengadaan udara tekan sebesar 72 m3/jam,
dan unit pengadaan bahan bakar sebanyak 79,9462 L/jam. Pabrik ini juga didukung
laboratorium yang mengontrol mutu bahan baku dan produk serta bahan buangan pabrik.
Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan struktur
organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang
terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Pabrik beroperasi selama 24 jam per hari dan
330 hari per tahun. Jumlah kebutuhan tenaga kerja sebanyak 143 orang.
Dari analisa ekonomi yang dilakukan terhadap pabrik diperoleh modal tetap
(fixed capital investment) sebesar Rp. 235.819.298.177,67 sedangkan modal bergerak
(Working capital investment) sebesar Rp. 441.664.039.063,95 dan biaya produki total per
tahun adalah sebesar Rp. 677.483.337.241,62. Analisa kelayakan diperoleh Break Even
Point (BEP) 43,28%, Shut Down Point (SDP) 34,82%, Rate of Investment (ROI) sesudah
pajak 56,34% ROI sebelum pajak 80,48%, Pay Out Time (POT) sesudah pajak 1,55
tahun, sebelum pajak 1,13 tahun, Discounted Cash flow (DCF) 25,50%, laba sebelum
pajak Rp. 189.794.706.177,39 dan laba sesudah pajak Rp. 132.856.294.324,17. Dari hasil
evaluasi ekonomi tersebut, pabrik vinyl acetate dari acetylene dan acetic acid dengan
kapasitas 80.000 ton/tahun ini cukup menarik untuk dipertimbangkan pendiriannya di
Indonesia.
commit to user
Intisari
xi