Pabrik Sodium Nitrat dari Sodium Klorida dan Asam Nitrat dengan kapasitas lima puluh ribu ton per tahun sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses maupun ekonominya.
PRARANCANGAN PABRIK SODIUM NITRAT
DARI SODIUM KLORIDA DAN ASAM NITRAT
KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
(Perancangan Reactor -201 (RE-201))
(Skripsi)
Oleh
NURMALA SARI SLAMET
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2010
PRARANCANGAN PABRIK SODIUM NITRAT
DARI SODIUM KLORIDA DAN ASAM NITRAT
KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
(Perancangan Reactor (RE-201))
Oleh
NURMALA SARI SLAMET
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2010
PRARANCANGAN PABRIK SODIUM NITRAT
DARI SODIUM KLORIDA DAN ASAM NITRAT
KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
(Perancangan Reactor -201 (RE-201))
(Skripsi)
Oleh
NURMALA SARI SLAMET
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2010
PRARANCANGAN PABRIK SODIUM NITRAT
DARI SODIUM KLORIDA DAN ASAM NITRAT
KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
(Perancangan Reactor (RE-201))
Oleh
NURMALA SARI SLAMET
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2010
PRARANCANGAN PABRIK SODIUM NITRAT
DARI SODIUM KLORIDA DAN ASAM NITRAT
KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
(Skripsi)
Oleh
NURMALA SARI SLAMET
YANNA RESTU PARAMITA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2010
PRARANCANGAN PABRIK SODIUM NITRAT
DARI SODIUM KLORIDA DAN ASAM NITRAT
KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
(Perancangan Reactor (RE-201))
Oleh
NURMALA SARI SLAMET
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2010
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1.1 Grafik Kebutuhan Impor Sodium Nitrat di Indonesia 6
6.4 Diagram Alir Pengolahan Air 79
7.1 Lokasi Pabrik 101
7.2 Tata letak pabrik dan fasilitas-fasilitas pendukung 102
7.3 Tata letak alat proses 103
8.1 Bagan Organisasi lini (line organization) 108
8.2 Bagan Organisasi fungsional 109
8.3 Struktur organisasi perusahaan 111
9.1 Grafik Analisis Ekonomi 141
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI xii
DAFTAR TABEL xv
DAFTAR GAMBAR xvi
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ... 1
B. Kegunaan Produk ... 2
C. Ketersediaan Bahan Baku ... 3
D. Analisis Pasar ... 3
E. Kapasitas Pabrik ... 5
F Penentuan Lokasi Pabrik ... 7
II. PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES A. Jenis-Jenis Proses ... 10
B. Pemilihan Proses ... 12
C. Uraian Proses ... 13
III. SPESIFIKASI BAHAN DAN PRODUK A. Bahan Baku ... 16
B. Produk ... 18
IV. NERACA MASSA DAN ENERGI A. Neraca Massa ... 22
B. Neraca Energi ... 26
V. SPESIFIKASI PERALATAN A. Peralatan Proses ... 30
B. Peralatan Utilitas ... 50
VI. UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM A. Unit Pendukung Proses ... 72
1. Unit Penyediaan Air ... 73
2. Unit Penyediaan Steam ... 85
3. Unit Penyediaan Listrik ... 86
4. Unit Pengadaan Bahan Bakar ... 87
5. Unit Penyediaan Udara tekan ... 88
B. Laboratorium ... 88
C. Instrumentasi Dan Pengendalian Proses ... 92
VII. SPESIFIKASI PERALATAN A. Lokasi Pabrik ... 95
A. Bentuk Perusahaan ... 104
B. Struktur Organisasi Perusahaan ... 106
C. Tugas dan Wewenang ... 112
D. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ... 121
E. Pembagian Jam Kerja Karyawan ... 122
F. Jumlah Tenaga Kerja ... 124
G. Kesejahteraan Karyawan ... 127
H. Manajemen Produksi ... 132
IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI A. Investasi ... 136
B. Evaluasi Ekonomi ... 139
C. Angsuran Pinjaman ... 141
D. Discounted Cash Flow ... 141
X. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ... 143
B. Saran ... 143 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik, 1999-2004, Buletin Statistik Perdagangan Luar negeri vol II, BPS, Jakarta.
Badger.W.L.& Banchero.J.L., 1957, Introduction to Chemical Engineering, McGraw-Hill, Australia.
Brown.G.George., 1956, Unit Operation 6ed, Wiley&Sons, USA.
Brownell.L.E. and Young.E.H., 1979, Process Equipment Design 3ed, John Wiley & Sons, New York.
Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1989, Chemical Engineering vlo 6, Pergamon Press Inc, New York.
Daubert, Thomas E., “Chemical Engineering Thermodynamics”, 1985, 3rd edition, Mc. Graw Hill Book Company, New York..
Faith, Keyes, and Clark, G., 1975, “Industrial Chemical”, 4th
ed., John Wiley and Sons Inc., New York.
Fogler.A.H.Scott, 1999, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall International Inc, New Jersey.
Geankoplis.Christie.J., 1993, Transport Processes and unit Operation 3th ed, Allyn & Bacon Inc, New Jersey.
Himmeblau.David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.
Hollman, J.P., 1986, “Heat Transfer:, 6th
ed., Mc Graw Hill Book Company, London.
Hougen, O., Watson, A., and Ragatz, R.A., 1954, “Chemical Process Principles”
part III, 2nd ed., Willey Internasional Edition, John Wiley and Sons Inc., New York.
Kern.D.Q., 1983, Process Heat Transfer, McGraw-Hill Book Company, New York.
Kirk, R.E and Othmer, D.F., 1997, “Encyclopedia of Chemical Technologi”, 4nd ed., vol. 22., John Wiley and Sons Inc., New York.
Levenspiel.O., 1972, Chemical Reaction Engineering 2nd edition, John Wiley and Sons Inc, New York.
Ludwig.E.Ernest., 1984, Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants vol II, Gulf Publishing Company, Houston.
McCabe.W.L. and Smith.J.C., 1985, Operasi Teknik Kimia, Erlangga, Jakarta. Megyesy.E.F., 1983, Pressure Vessel Handbook, Pressure Vessel Handbook
Publishing Inc, USA.
Perry.R.H. and Green.D., 1997, Perry’s Chemical Engineer Handbook 7th ed, McGraw-Hill Book Company, New York.
Peter, M.S., and Timmerhans, E.D., 1980, “Plant Design and Economics for Chemical Engineers”, 3rded., Mc Graw Hill Book Company, Singapore. Pruess, K., Oldenburg, C., and Moridis, G.: 1999, TOUGH2’s user’s guide,
Version 2.0, Lawrence Berkeley Laboratory Report LBNL-43134, Berkeley, California, 198 pp.
Rase, H.F., 1977, “Chemical Reactor Design for Process Plant“, John Willey and Sons Inc., New York.
Smith.J.M. and Van Ness.H.C., 1975, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics 3ed, McGraww-Hill Inc, New York.
Treyball.R.E., 1984, Mass Transfer Operation 3ed, McGraw-Hill Book Company, New York.
Ulmann, 2007. “Ulmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry”. VCH Verlagsgesell Scahft, Wanheim, Germany.
Ulrich.G.D., 1987, A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics. John Wiley & Sons Inc, New York.
US Patent No. 5.763.697, Process for The Production of Nitrates and Chlorinated Organic Compounds, Januari 1998
Villbrandt, F. C. and Dryden.,1959,Chemical Enginering Plant Design, 4th ed, Mc Graw Hill Kogakusha Ltd, Tokyo
Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers, Stoneham USA.
www. sciencelab.com, 2007 www.kikc.com www.indotrade.com www.ceicdata.com http://data.un.org, http://www.alibaba.com, http://www.the-inovation-group.com
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1.1 Produsen Asam Nitrat dan Sodium Klorida di Indonesia 3 1.2 Konsumsi Sodium Nitrat berdasarkan Industri
Penyerapnya di Indonesia 2002– 2007
3
1.3 Data Impor Sodium Nitrat di Indonesia 4
1.4 Data Impor Sodium Nitrat di Asia Tahun 2007 4
1.5 Harga bahan baku dan produk 5
1.6 Kapasitas produksi Sodium Nitrat Komersial 7
2.1 Perbandingan proses pembuatan Sodium Nitrat 12
3.1 Spesifikasi Sodium Klorida 16
3.2 Spesifikasi Asam Nitrat 17
3.3 Spesifikasi Sodium Nitrat 18
3.4 Spesifikasi Nitrosil Klorida 19
3.5 Spesifikasi Klorin 20
3.6 Spesifikasi air 21
4.1 Neraca Massa Keseluruhan 22
4.2 Neraca massa disekitar Solution tank -101(ST-101) 23
4.3 Neraca massa di Mix point -101(MP-101) 23
4.4 Neraca Massa di sekitar Reactor - 201 (RE-201) 23 4.5 Neraca massa disekitar Absorber -301 (T-301) 24 4.6 Neraca massa di sekitar Evaporator - 301(EV-301) 24 4.7 Neraca Massa di sekitar Crystalizer - 301 (CR-301) 24 4.8 Neraca massa di sekitar Centrifuge – 301 (CF-301) 25 4.9 Neraca massa di sekitar Rotary dryer -301(RD-301) 25 4.10 Neraca Energi pada Solution tank-101 (ST-101) 26 4.11 Neraca Energi pada Mix-point -101 (MP-101) 26 4.12 Neraca Energi di sekitar Heater -101 (HE-101) 26 4.13 Neraca Energi di sekitar Heater -102 (HE-102) 27 4.14 Neraca Energi di sekitar Reactor-201 (RE-201) 27
4.17 Neraca Energi pada Condensor - 302 (CD-302) 28 4.18 Neraca Energi pada Evaporator - 301 (EV-301) 28 4.19 Neraca Energi pada Condenser - 301 (CD-301) 28 4.20 Neraca Energi pada Crystallizer-301 (CR-301) 28 4.21 Neraca Energi pada Rotary Dryer-301 (RD-301) 29 4.22 Neraca Energi pada Air Heater -301 (AH-301) 29
5.1 Spesifikasi Storage Bin -101(BN-101) 30
5.2 Spesifikasi Screw Conveyor -101(SC-101) 31
5.3 Spesifikasi Spesifikasi Bucket Elevator -101 (BE-101) 31
5.4 Spesifikasi Hopper -101 (HP– 101) 32
5.5 Spesifikasi Alat Solution tank -101 (ST – 101 ) 32
5.6 Spesifikasi Pump -101 (P-101) 33
5.7 Spesifikasi Asam nitrat Storage -101 (S-101) 33
5.8 Spesifikasi Pump –102 (P-102) 34
5.9 Spesifikasi Pump -103 (PP-103) 34
5.10 Spesifikasi Heater -101 (HE-101) 35
5.11 Spesifikasi Heater -102 (HE-102) 36
5.12 Spesifikasi Reactor -201 (RE-201) 37
5.13 Spesifikasi Pump-201 (PP-201) 37
5.14 Spesifikasi Evaporator -301 (EV-301) 38
5.15 Spesifikasi Pump -302 (PP-302) 38
5.16 Spesifikasi Condensor -301 (CD-301) 39
5.17 Spesifikasi Pump-301 (PP-301) 39
5.18 Spesifikasi Crystalizer (CR– 301) 40
5.19 Spesifikasi Pump -303 (PP-303) 40
5.20 Spesifikasi Alat Centrifuge-301 ( CF – 301 ) 41
5.21 Spesifikasi Pump -304 (PP-304) 41
5.22 Spesifikasi Screw Conveyor -301 (SC-301) 41
5.23 Spesifikasi Rotary Dryer-301(RD – 301) 42
5.27 Spesifikasi Blower -301((BL-301) 44
5.28 Spesifikasi Storage Bin-401 (BN-401) 44
5.29 Spesifikasi Belt Conveyer - 401 (BC-401) 45
5.30 Spesifikasi WareHouse-401 (WH–401) 45
5.31 Spesifikasi Absorber -301(T-301) 46
5.32 Spesifikasi Compressor stage 1 -301 (CM-301) 46
5.33 Spesifikasi Condenser - 302 (CD-302) 47
5.34 Spesifikasi Expander – 301 (E-301) 47
5.36 Spesifikasi Pump -401 (PP-401) 48
5.37 Spesifikasi Klorin Storage (S-401) 48
5.38 Spesifikasi Nitrosil klorida Storage -402 (S-402) 49 5.39 Spesifikasi Bak Sedimentasi -501 (BS-501) 49
5.40 Spesifikasi Bak Penggumpal -501 (BP-501) 50
5.41 Spesifikasi Tangki Alum -501 (TI-501) 50
5.42 Spesifikasi Tangki Soda Kaustik-502 (TI-502) 51 5.43 Spesifikasi Tangki Klorin-503 (TI-503) 51 5.44 Spesifikasi Clarifier (CF-501) 52 5.45 Spesifikasi Sand Filter (SF-501) 52 5.46 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air-501 (TF-501) 53 5.47 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air -502 (TF-502) 54
5.48 Spesifikasi Hot Basin -501(HB-501) 54
5.49 Spesifikasi Cooling Tower -501 (CT -501) 55
5.50 Spesifikasi Cold Basin -501 (CB-501) 55
5.51 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Kaporit - 504 (TI-504) 56 5.52 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Asam Sulfat-505 (TI–505) 56 5.53 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Natrium Fosfat (TI-506) 57 5.54 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Dispersant (TI-507) 57 5.55 Spesifikasi Cation Exchanger (CE–501 A/B) 58 5.56 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Asam Sulfat 2 (TI–508) 58
5.60 Spesifikasi Deaerator (DA-501) 60 5.61 Spesifikasi Tangki Larutan Hidrazin (TI-510) 61 5.62 Spesifikasi Tangki penyimpanan air Hidran (TF-503) 61 5.63 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Umpan Boiler (TP–502) 62
5.64 Spesifikasi Pompa Utilitas -501 (PU-501) 62
5.65 Spesifikasi Pompa Utilitas -502( PU-502) 63
5.66 Spesifikasi Pompa Utilitas -503 (PU-503) 63
5.67 Spesifikasi Pompa Utilitas -504 (PU-504) 63
5.68 Spesifikasi Pompa Utilitas -505 (PU-505) 64
5.69 Spesifikasi Pompa Utilitas -506 (PU-506) 64
5.70 Spesifikasi Pompa Utilitas -507(PU-507) 64
5.71 Spesifikasi Pompa Utilitas -508 (PU-508) 65
5.72 Spesifikasi Pompa Utilitas -509 (PU-509) 65
5.73 Spesifikasi Pompa Utilitas -510 (PU-510) 65
5.74 Spesifikasi Pompa Utilitas -511 (PU-511) 66
5.75 Spesifikasi Pompa Utilitas -512 (PU-512) 66
6.76 Spesifikasi Pompa Utilitas -513 (PU-513) 66
6.77 Spesifikasi Pompa Utilitas -514 (PU-514) 67
6.78 Spesifikasi Pompa Utilitas - 515 (PU-515) 67
6.79 Spesifikasi Pompa Utilitas-516 (PU-516) 67
6.80 Spesifikasi Pompa Utilitas -517 (PU-517) 68
6.81 Spesifikasi Pompa Utilitas -518 (PU-518) 68
6.82 Spesifikasi Pompa Utilitas -519 (PU-519) 68
6.83 Spesifikasi Pompa Utilitas -520 (PU-520) 69
6.84 Spesifikasi Pompa Utilitas -521 (PU-521) 69
6.85 Spesifikasi Pompa Utilitas -522 (PU-522) 69
6.86 Spesifikasi Pompa Utilitas -523 (PU-523) 70
6.87 Spesifikasi Pompa Utilitas -523 (PU-523) 70
6.88 Spesifikasi Pompa Utilitas -525 (PU-525) 70
7.1 Pemilihan lokasi pabrik 95 7.2 Perincian luas Area pabrik Sodium Nitrat 100
8.1 Jadwal Kerja Regu Shift 123
8.2 Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat 125
8.3 Penggolongan Tenaga Kerja 126
9.1 Fixed Capital Investment 137
9.2 Manufacturing Cost 138
9.3 General Expenses 139