PRARANCANGAN PABRIK GLUKOSA DARI PATI JAGUNG DENGAN PROSES HIDROLISA ASAM KAPASITAS 100.000 TON/TAHUN (Perancangan Evaporator (EV-201))

(1)

ABSTRACT

GLUCOSE FACTORY DESIGN OF CORN STARCH WITH ACID

HYDROLYSIS PROCESS CAPACITY 100,000 TONS / YEAR

By

ERNA SARTIKA SINAMBELA

Factory glucose made from starch and water, will be established in the Tarahan, South Lampung. The factory is established by considering the availability of raw materials, adequate transportation facilities, readily available labor and environmental conditions.

The factory is planned to produce glucose as much as 100,000 tons / year, with operating time of 24 hours / day, 330 days / year. The raw materials used are as much starch 14 841 kg / h and water as much as 21769.62 kg / h.

The shape of the company is a Limited Liability Company (PT) using line and staff organization structure with the number of employees as much as 188 people. Of economic analysis is obtained:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 144.798.150.200,- Before Taxes Return on Investment (ROI) b = 31.93% After Taxes Return on Investment (ROI) a = 25.55% Discounted Cash Flow (DCF) = 58% Shut Down Point (SDP) = 24.26%

(2)

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK GLUKOSA DARI PATI JAGUNG DENGAN PROSES HIDROLISA ASAM KAPASITAS 100.000

TON/TAHUN

Oleh

ERNA SARTIKA SINAMBELA

Pabrik glukosa berbahan baku pati dan air, akan didirikan di Tarahan, Lampung Selatan. Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja yang mudah didapatkan dan kondisi lingkungan.

Pabrik direncanakan memproduksi glukosa sebanyak 100.000 ton/tahun, dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah pati sebanyak 14.841 kg/jam dan air sebanyak 21.769,62 kg/jam.

Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur organisasi line dan

staff dengan jumlah karyawan sebanyak 188 orang. Dari analisis ekonomi diperoleh:

(3)

PRARANCANGAN PABRIK GLUKOSA DARI PATI JAGUNG

DENGAN PROSES HIDROLISA ASAM

KAPASITAS 100.000 TON/TAHUN

(Perancangan Evaporator (EV-201))

Oleh

ERNA SARTIKA SINAMBELA

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

Sarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

(4)

(5)

(6)

(7)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Pematang Siantar, Sumatera Utara pada

tanggal 20 Juni 1989, sebagai anak kelima dari lima bersaudara, dari

pasangan S. Sinambela dan T. Nainggolan.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar (SD) di SD

Swasta GKPS 13 Sibarou, Sumatera Utara pada tahun 2001, Sekolah

Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SLTP Swasta GKPS 13 Sibarou, Sumatera Utara pada

tahun 2004 dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA Swasta RK Bintang Timur

Pematang Siantar, Sumatera Utara pada tahun 2007.

Tahun 2007, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas

Teknik Universitas Lampung melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB).

Pada tahun 2012, penulis melakukan penelitian dengan judul “ Pemanfaatan Batang Sorgum

SebagaiFillerPada Sintesa Bioplastik Dengan PlasticizerPEG-400 dan Asam Palmitat” dan

telah diplublikasikan melalui Prosiding Penelitian Seminar Nasional Teknologi Pengolahan

Mineral dan Biomassa dengan Nomor : 024/SINTESA/ADM/X/2014.

Pada tahun 2010, penulis melakukan Kerja Praktek di PT. Chandra Asri

(8)

SANWACANA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas

segala rahmat dan Kebaikan-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul

“Prarancangan Pabrik Glukosa dari Pati Jagung dengan Proses Hidrolisa Asam

Kapasitas 100.000 Ton/Tahun” dapat diselesaikan dengan baik.

Tugas akhir ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat guna

memperoleh derajat kesarjanaan (S-1) di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Lampung.

Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari

beberapa pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ir. Azhar, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas Lampung atas

ilmu, kritik dan saran dalam penyelesaian tugas akhir.

2. Yuli Darni, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I, yang telah memberikan

pengarahan, masukan, bimbingan, kritik dan saran selama penyelesaian tugas

akhir. Semoga ilmu bermanfaat yang diberikan dapat berguna dikemudian hari.

3. Dr. Elida Purba, S.T., M.Sc. selaku Dosen Pembimbing II, atas segala

perhatian, saran, bantuan dan kesabarannya dalam membimbing penulis

menyelesaikan laporan tugas akhir.

4. Taharrudin, S.T., M.Sc. selaku Dosen Penguji I atas ilmu, kritik dan saran

dalam penyempurnaan tugas akhir.

5. Muhammad Hanif, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji II atas ilmu, kritik dan

(9)

6. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung, atas semua ilmu dan bekal

masa depan yang akan selalu bermanfaat.

7. Seluruh Staf di Jurusan Teknik Kimia yang telah banyak membantu selama

masa perkuliahan.

8. Kedua orang tuaku tersayang serta kakak-kakakku yang selalu mendoakan di

setiap waktu dan tidak pernah henti-hentinya memberikan dukungan dan

semangat.

9. Wenny Widayani, selaku partner dalam pengerjaan tugas akhir, terima

kasih untuk semangat, kesabaran dan kerja kerasnya.

10. Efran Marbun, selaku rekan seperjuangan dalam suka duka yang telah

membantu penulis dalam penyelesaian laporan tugas akhir ini, terima kasih

atas doa, dukungan dan pengorbanannya.

11. Teman-teman seperjuangan di Teknik Kimia Angkatan 2007, kakak-kakak

dan adik-adik angkatan yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Terima kasih

atas bantuannya selama penulis menyelesaikan tugas akhir ini.

12. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

Bandar Lampung, 30 Oktober

2014

Penulis,

(10)

i III. SPESIFIKASI BAHAN DAN PRODUK A. Spesifikasi Bahan Baku Utama ... 15

B. Spesifikasi Bahan Baku Penunjang... 17

C. Spesifikasi Produk ... 18

IV. NERACA MASSA DAN ENERGI A. Neraca Massa ... 20

B. Neraca Energi ... 22

V. SPESIFIKASI PERALATAN A. Peralatan Proses ... 24

B. Peralatan Utilitas ... 34

VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH A. Unit Pendukung Proses ... 50

1. Unit Penyediaan Air ... 50

2. Unit Penyediaan Steam ... 59

3. Unit Penyediaan Udara Tekan. ... 60

(11)

ii

5 Unit Pengadaan Bahan Bakar... 63

B. Pengolahan Limbah ... 63

C. Laboratorium ... 69

D. Instumentasi Dan Pengendalian Proses ... 73

VII. TATA LETAK DAN LOKASI PABRIK A. Lokasi Pabrik ... 77

B. Tata Letak Pabrik ... 80

C. Prakiraan Areal Lingkungan………... 81

VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan ... 83

(12)

iii

2.1. Perbandingan proses hidrolisa dengan katalis asam dan katalis enzim .. 12

(13)

(14)

v

5.39. Cation Exchanger (CE-4-1) ... 41

5.40. Anion Exchanger (AE-401) ... 41

5.41. Demin Water Tank (DWT-401) ... 42

5.42. Spesifikasi Pompa Utilitas 1 (PU-401) ... 42

5.56. Deaerator (DE-401)……… 47

7.1. Daerah Aliran Sungai di Kabupaten Lampung Selatan ... 79

8.1. Jadwal Kerja Masing-Masing Regu ... 97

8.2. Prasyarat Tingkat Pendidikan ... 98

(15)

vi

8.4. Jumlah Operator pada Alat Utilitas ... 100

8.5. Jumlah Karyawan Kantor ... 100

9.1. Fixed Capital Investment ... 107

9.2. Manufacturing Cost ... 108

9.3. General Expenses ... 109

9.4. Administrative Cost ... 109

9.5. Acceptable Persent Return on Investment... 110

9.6. Acceptable Persent Pay Out Time ... 111

(16)

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1.1. Struktur Glukosa ... 2

7.1. Lokasi Pabrik ... 81

7.2. Tata Letak Pabrik ... 82

8.1. Struktur Organisasi Perusahaan ... 85

9.1. Analisa Ekonomi ... 112

(17)

BAB X

SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap

Prarancangan Pabrik Glukosa dari Pati Jagung dengan Proses Hidrolisa Asam

kapasitas 100.000 ton/tahun dapat dibuat simpulan sebagai berikut :

1. Percent Return on Investment(ROI) sesudah pajak adalah 49,98%.

2. Pay Out Time(POT) sesudah pajak adalah 4,1tahun.

3. Break Event Point (BEP) sesudah pajak adalah 36,45% dimana syarat

umum pabrik di Indonesia adalah 30-60%.

4. Shut Down Point (SDP) sesudah pajak adalah 25,56%, yakni batasan

kapasitas produksi sehingga pabrik harus berhenti berproduksi karena

merugi.

5. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sesudah pajak adalah 58%

lebih besar dari suku bunga bank sekarang, sehingga investor akan lebih

(18)

113

B. Saran

Prarancangan Pabrik Glukosa dari Pati Jagung dengan Proses Hidrolisa

Asam kapasitas 100.000 ton/tahun ini sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi

(19)

DAFTAR PUSTAKA

Agra, I.B. , Wamijati, S. dan Pudjianto, B. 1973. Hidrolisis Pati dari Ketela Rambat pada

Suhu lebih dari 100 Celcius. Forum Teknik : 115-129.

Antara News. 2013. Lampung Selatan Bangun Kawasan Industri. Tersedia di

http://www.antaranews.com/berita/366878/lampung-selatan-bangun-kawasan-industri.

Diakses 9 April 2013.

Badan Pusat Statistik (BPS). 2013. Tersedia di http://www.bps.go.id. Diakses 17 Januari

2013.

Bailey, J.E.,dan Ollis, D.F.1986. Biochemical Engineering Fundamentals, 2nd ed . McGraw

Hill International Editions. Singapore.

Banchero, Julius T., and Walter L. Badger. 1955. Introduction to Chemical Engineering.

McGraw Hill : New York.

Bank Indonesia (BI). 2014. Tersedia di

http://www.bi.go.id/id/moneter/informasi-kurs/transaksi-bi/Default.aspx. Diakses 17 Februari 2014.

Brownell, Lloyd E., and Edwin H. Young. 1959. Process Equipment Design. John Wiley &

Sons, Inc. : New York.

Budiyono dan Hargono. 2008. Intensifikasi Proses Inovatif untuk Produksi Gula Kristal

Glukosa dari Tepung Ubi Kayu sebagai Pemanis dan Minuman Tradisional. Universitas

Diponegoro. Semarang.

Coulson J.M., and J. F. Richardson. 1993. Chemical Engineering 3rd edition.

(20)

Fessenden dan Fessenden. 1999. Kimia Organik Edisi Ketiga Jilid 2. Erlangga. Jakarta.

Fogler, H. Scott. 1999. Elements of Chemical Reaction Engineering 3rd edition. . Prentice

Hall : USA.

Geankoplis, Christie J. 1993. Transport Processes and Unit Operations 3rd edition. Prentice

Hall : New Jersey.

Inglett, G.E. 1987. Corn, Culture, Processing, Products. The avl Publ, Co. Inc : Westport,

Connecticut.

Kern, Donald Q. 1965. Process Heat Transfer. Mcgraw-Hill Co. : New York.

Levenspiel, Octave. 1995. Chemical Reaction Engineering 2nd edition. John Wiley & Sons,

Inc. : New York.

Mardan, Adani. 2014. Penyesuaian Harga Jual Keekonomiasn BBM Pertamina Sektor

Industri & Bunker. Tersedia di

http://bbmsolarindustri.blogspot.com/2014/09/info-penyesuaian-harga-periode-15-30.html?m=1. Diakses 14 September 2014.

McCabe, W.L. Smith dan J.C. Smith 1976. Unit Operation of Chemical Engineering.

McGraw Hill BookKogokhusa Ltd. Tokyo.

Perry, Robert H., and Don W. Green. 1999. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook 7th

edition. McGraw Hill : New York.

(21)

Reklaitis, G.V. 1983. Introduction to Material and Energi Balance. Mc Graw Hill Book

Company : New York.

Smith, J.M., H.C. Van Ness, and M.M. Abbott. 2001. Chemical Engineering

Thermodynamics 6th edition. McGraw Hill : New York.

Sumada, Ketut. 2012. Perancangan Fasilitas Pengolahan Air Limbah Secara Kimia. 20 April

2012. Tersedia di

http://Ketutsumada.Blogspot.Com/2012/04/Perancangan-Fasilitas-Pengolahan-Air.Html. UPN Veteran : Jawa Timur. Diakses 20 Januari 2014.

Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 2002. Plant Design and

Economics for Chemical Engineers 5th edition. McGraw-Hill : New York.

Tjokroadikoesoemo, P. S. 1986. HFS dan Industri Ubi Kayu Lainnya. PT. Gramedia. Jakarta.

Trihadi, Bambang dan Indro, Susanto. 1994. Pembuatan Gula Glukosa dari Tepung Biji

Nangka. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Ulrich, D.A. 1984. A Guide to Chemical Engineers Process Design and Economics. John

Wiley and Sons, Inc. : New York.

Ulum, M. Harisul dan Yunastriana, Andry. 2010. Pabrik Sirup Glukosa dari Talas dengan

Proses Hidrolisis Enzim. Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya.

Walas, Stanley M. 1990. Chemical Process Equipment. Butterworth-Heinemann :