ABSTRACT
MANUFACTURE OF ALUMUNIUM SULFATE FROM SULFATE ACID AND BAUXITE
CAPACITY 50.000 TONS/YEAR (Design Evaporator - 201 (EV-201)
By
SATIWIKA KINKIN DARAJATUN
Aluminium sulfateplant produced by reacting bauxite and sulfate acid was plan to be in industrial plant in Riau Province. Plant was established by
considering the availability of raw materials, transportation facilities, readily available labor and environmental conditions.
Plant's production capacity is planned 50,000 tons / year, with operating time of 24 hours / day and 330 working days in a year. The raw materials used are much sulfate acid as 6.140,503 kg / hr, bauxite as 4.221,773 kg / hr, and iron powder as 174,071 kg/hr.
Provision of utility plant needs a treatment system and water supply, steam supply systems, instrument air supply systems, and power generation systems. Labor needed as many as 125 people with a business entity form Limited Liability Company (PT) which is headed by a Director who is assisted by the Director of Production and Director of Finance with line and staff organizational structure.
From the economic analysis is obtained:
Fixed Capital Investment(FCI) = Rp 394.562.843.995, -Working Capital Investment(WCI) = Rp
40.002.928.191,-Total Capital Investment(TCI) = Rp
434.565.772.186,-Break Even Point (BEP) = 52,77 %
Pay Out Time before Taxes(POT)b = 2,2042 tahun
Pay Out Time after Taxes(POT)a = 2,6113 tahun
Return on Investment before Taxes (ROI)b = 30,06 % Return on Investment after Taxes (ROI)a = 24,05 %
Discounted Cash Flow(DCF) = 18 %
ABSTRAK
Pabrik aluminium sulfat berbahan baku asam sulfat, bauksit dan bijih besi akan didirikan di provinsi Riau. Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja yang mudah didapatkan dan kondisi lingkungan.
Pabrik direncanakan memproduksi aluminium sulfat sebanyak 50.000 ton/tahun, dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah asam sulfat sebanyak 6.140,503 kg/jam, bauksit sebanyak 4.221,773 kg/jam dan serbuk besi sebanyak 174,071 kg/jam.
Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur organisasi linedan staffdengan jumlah karyawan sebanyak 152 orang.
Dari analisis ekonomi diperoleh:
Fixed Capital Investment(FCI) = Rp 394.562.843.995, -Working Capital Investment(WCI) = Rp 40.002.928.191,-Total Capital Investment(TCI) = Rp
434.565.772.186,-Break Even Point (BEP) = 52,77 %
Pay Out Time before Taxes(POT)b = 2,2042 tahun
Pay Out Time after Taxes(POT)a = 2,6113 tahun
Return on Investment before Taxes (ROI)b = 30,06 %
Return on Investment after Taxes (ROI)a = 24,05 %
Discounted Cash Flow(DCF) = 18 %
PRARANCANGAN PABRIK ALUMUNIUM SULFAT
DARI ASAM SULFAT DAN BAUKSIT
KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
(Perancangan Evaporator (EV-201))
Oleh
SATWIKA KINKIN DARAJATUN
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
iii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Yogyakarta pada tanggal 30 Oktober
1989, sebagai putri bungsu dari empat bersaudara dari
pasangan bapak Budhiyono (Alm) dan ibu Amanah.
Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar di SD Negeri 1 Pasir Gintung
Bandar Lampung pada tahun 2001, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 10
Bandar Lampung pada tahun 2004, dan Sekolah Menengah Umum Negeri 15
Bandar Lampung pada tahun 2007.
Pada tahun 2007, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswa
Baru (SPMB). Selama menjadi mahasiswi penulis pernah menjadi pengurus
HIMATEMIA dan anggota BEM FT, DPM FT, CREMONA FT serta FOSSI FT.
Pada tahun 2011, penulis melakukan Kerja Praktek di PT. Pupuk Kujang
(Persero) Cikampek, Jawa Barat dengan tugas khusus “Evaluasi Kinerja
Secondary Reformer (SR-201)”. Pada tahun 2013, penulis melakukan penelitian
dengan judul ” PENGARUH WAKTU DAN TEMPERATUR TERHADAP
----M O T O---
”
KEMENANGAN SELALU BERSAMA
KESABARAN,,SETELAH KESUSAHAN PASTI ADA
KESENANGAN DAN SETELAH KESULITAN PASTI
ADA KEMUDAHAN (H.R. AHMAD)
TERUSLAH BERHARAP LEBIH TUK
BERLARI,,KARENA MUNGKIN HARI INI TAKKAN
PERNAH KEMBALI,,BERJALANLAH PERLAHAN
MENYELESAIKAN HARI,,SETIAP COBAAN JANGAN
KAU JADIKAN SATU KENANGAN YANG MEMILUKAN
,,JALAN BEGITU PANJANG MEMBENTANG,,JANGAN
KAU LEWATKAN TANPA HARAPAN,,,TERUS
BERDIRILAH TEMAN DENGAN HARAPAN
.
”Even in the dark ness there is always a hope of light.
So Keep your dream in Your Pray
SEBUAH KARYA KECILKU
Kupersembahkan dengan sepenuh hati untuk ...
Allah SWT,, Sang Penguasa Dunia,,Sang Pemilik ragaku yang
Maha Memiliki Hidup Abadi,,Yang Mengasihi makhluknya
tanpa terbalaskan,, muara segala kebenaran dan jawaban atas
seluruh pertanyaan di dalam atau di luar semesta jagad raya
ini,,,,,,,,,,,,,,
Guru-guruku sebagai tanda hormatku, terima kasih atas ilmu yang
telah diberikan.
Kedua orang tuaku, BUDHIYONO dan AMANAH
“THE EPIGRAPH OF MY STRENGHT”
sebagai satu pengganti atas jutaan pengorbanan,
terimakasih atas segala doa, kasih sayang serta cinta kalian.
Kakak-kakakku tercinta, serta seluruh keluarga, terimakasih
atas doa dan dukungannya.
SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat, karunia, kekuatan juga kesabaran sehingga tugas akhir yang
berjudul “Prarancangan Pabrik Alumunium Sulfat dari Bauksit dan Asam Sulfat
Kapasitas Lima Puluh Ribu Ton/Tahun” dapat diselesaikan.
Tugas akhir ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk
memperoleh gelar sarjana (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. Bapak Ir.Azhar, M.T., selaku ketua Jurusan Teknik Kimia.
2. Bapak Darmansyah, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing I atas semua
ilmu, saran, dukungan dan nasehat yang kelak akan sangat berguna di
kemudian hari.
3. Ibu Simparmin br Ginting, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing II, atas
semua perhatian, saran, bantuan dan kesabarannya dalam membimbing
penulis menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
4. Ibu Dr. Eng. Dewi Agustina I., S.T., M.T selaku dosen penguji I atas
semua kritik dan saran dalam perbaikan isi dan penulisan laporan Tugas
Akhir ini.
5. Bapak Edwin Azwar, S.T.,P.GD., M. T. A., PhD selaku dosen penguji II
yang telah memberikan saran dan kritik dalam penyempurnaan laporan
ini.
6. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Lampung, atas semua ilmu dan bekal masa depan yang akan selalu
bermanfaat.
7. Seluruh staf di Jurusan Teknik Kimia yang telah banyak membantu
8. Kedua orang tuaku tersayang serta seluruh keluargaku, yang selalu
mendoakanku di setiap waktu dan tidak pernah henti-hentinya
memberikan dukungan dan semangat.
9. Marga Saputra, selaku rekan penulis dalam pengerjaan tugas akhir, terima
kasih untuk semangat, kesabaran, pengorbanan dan kerja kerasnya.
10. Sahabat-sahabat Ledom tercinta (adel, ika, nanda, tika, tya, yulia) yang
telah bersama-sama dari awal kuliah.
11. Teman-teman seangkatan (2007) dan seluruh teman seperjuangan Teknik
Kimia Universitas Lampung yang telah memberikan dukungan dan
semangat.
12. My best supporter ever bumiayi.
13. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini
masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, komentar, saran dan kritik akan
diterima dengan tangan terbuka. Akhirnya, semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat dan dapat dipergunakan dengan sebaik-baiknya.
Bandar Lampung, Agustus 2014
Penulis,
vi
B. Pengolahan Limbah ... 95
C. Laboratorium ... 99
D. Instumentasi Dan Pengendalian Proses... 103
VII. TATA LETAK DAN LOKASI PABRIK A. Lokasi Pabrik ... 105
B. Tata Letak Pabrik ... 109
VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan ... 115
LAMPIRAN E INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1.1. Harga Bahan Baku dan Produk ... 4
1.2. Data Impor Aluminium Sulfat Indonesia... 9
1.3. Data Pabrik Aluminium Sulfat di Indonesia ... 9
1.4. Data Ekspor Aluminium Sulfat di Indonesia ... 10
1.5. Data Kebutuhan Aluminium Sulfat Di Indonesia ... 11
2.1. Perbandingan Proses Pembuatan Aluminium Sulfat ... 13
3.1. Komposisi Bauksit ... 22
4.1. Neraca massa Total ... 24
4.2. Neraca massa komponen pada reaktor... 25
4.3. Neraca massa komponen pada centrifuge ... 26
4.4. Neraca massa komponen pada Evaporator... 26
4.5. Neraca massa komponen pada Crystalizer... 27
4.6. Neraca massa komponen pada Centrifuge... 27
4.8. Neraca panas disekitar Heater... 28
4.9. Neraca panas disekitar Reaktor... 29
4.10. Neraca panas disekitar Evaporator ... 31
4.12. Neraca panas disekitar Crystalizer... 31
4.13. Neraca panas disekitar Centrifuge... 47
4.14. Neraca panas disekitar Heater... 32
4.15. Neraca panas disekitar Rotary Dryer... 33
4.16. Neraca panas disekitar Heater ... 33
6.1. Standar Air Untuk Kebutuhan Domestik ... 66
6.2. Kebutuhan Air Untuk Standar Uses ... 68
6.3 Kebutuhan Air Untuk Pendingin... 69
6.4. Bahan Baku Mutu Air Proses... 75
6.6 Kebutuhan Penerangan Untuk Area Penerangan ... 87
6.8. Kebutuhan Penerangan Untuk Area Luar Bangunan ... 88
6.9. Kebutuhan Listrik Untuk Alat Proses ... 89
6.10 Kebutuhan Listrik Untuk Alat Utilitas... 95
6.11. Kebutuhan Amoniak Refrigrant ... 95
6.12. Syarat – Syarat Kualitas (Mutu) Air Limbah ... 96
6.13 Tingkat Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian ... 104
6.14. Pengendalian Variabel Utama Proses ... 95
7.1. Pemilihan Lokasi Pabrik ... 96
8.1. Jadwal masing-masing regu ... 135
8.2. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat ... 136
8.3. Penggolaongan Tenaga Kerja ... 138
9.1. Fixed Capital Investment ... 146
9.2. Manufacturing cost... 147
9.3. General expenses... 148
9.4. Biaya Administratif ... 148
9.5. Minimum acceptable persent return on investment... 150
9.6. Acceptable pay out timeuntuk tingkat resiko pabrik ... 151
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1.1. Inpor Aluminium Sulfat dari Tahun ke -1 sampai tahun ke - 6... 6
2.1. Diagram Alir Pembuatan Aluminium Sulfat ... 12
2.2. Diagram Alir Proses Guilini ... 14
6.1. Cooling Tower... 72
6.2. Diagram Diagram Cooling Water System ... 73
6.2. Diagram Alir Pengolahan Air ... 78
6.3. Diagram Dearator ... 86
6.4. Siklus Liquifikation ... 94
7.1. PetaLokasi Pabrik... 106
7.2. Tata Letak Pabrik... 112
7.3. Tata Letak Alat Proses ... 114
8.1. Struktur Organisasi Perusahaan ... 120
9.1. Grafik Analisa Ekonomi... 152
DAFTAR PUSTAKA
Agra, S.W., 1986, Reaktor Kimia, Fakultas Teknik Universitas Gajah Mada Yogyakarta.
Badan Pusat Statistik, 2003-2008, Buletin Statistik Perdagangan Luar negeri vol II, BPS, Jakarta.
Badger.W.L.& Banchero.J.L., 1957, Introduction to Chemical Engineering, McGraw-Hill, Australia.
Baukal.Charles.E.Jr., 2003, Indistrial Burners Handbook, CRC Press LLC, New York.
Brown.G.George., 1956, Unit Operation 6ed, Wiley&Sons, USA.
Brownell.L.E. and Young.E.H., 1959, Process Equipment Design 3ed, John Wiley & Sons, New York.
Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1989, Chemical Engineering vol 6, Pergamon Press Inc, New York.
Duda.Walter.H, 1976, Cement Handbook 2ed,Allentown, Pennsylvania, USA
Evans.Frank.L.Jr., 1985, Equipment Design Handbook vol 1, Gulf Publishing Houston, Texas.
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.
Hesse, Herman C, 1959, ”Process Equipment Design”, 7th Edition, D van Nostrand, Co, New York.
Himmeblau.David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.
Kern.D.Q., 1983, Process Heat Transfer, McGraw-Hill Book Company, New York.
Kirk, R.E and Othmer, D.F., 1980, “Encyclopedia of Chemical Technologi”, 2nd ed., John Wiley and Sons Inc., New York.
Levenspiel.O., 1999, Chemical Reaction Engineering 3rd 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.
Mc.Cabe.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.
Metcalf dan Eddy, Inc., 1991, Wastewater engineering: treatment, disposal and reuse, 3rd ed., New York, Mc Graw Hill Inc.
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.
Powell, S.T., 1954, “Water Conditioning for Industry”, Mc Graw Hill Book Company, New York.
Rase, H.F., 1977, “Chemical Reactor Design for Process Plant“, John Willey and Sons Inc., New York.
Reid, Robert.C., 1987, “The Properties of Gases and Liquids, 4th edition, “Mc. Graw Hill Inc, New York.
Reklaitis, 1984, Mass & Energy Balance, John Wiley and Sons, New York.
Smith.J.M. and Van Ness.H.C., 1975, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics 3ed, McGraww-Hill Inc, New York.
Shreve, R. H, 1956, “The Chemical Process Industries”, 5th Edition, Mc Graw Book Company, LTD, Tokyo. Hal 263-265.
Ulmann, 2007. “Ulmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry”. VCH Verlagsgesell Scahft, Wanheim, Germany.
Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers, Stoneham USA.
www.antam.com, 2013.
www.alibaba.com, 2013.
www.freepatentsonline.com, 2013.
www. icispricing.com, 2013.
www. matche.com, 2013.
www.merkpricelist.com, 2013.
www.pat2pdf.com, 2013.
www.powderandbulk.com, 2013.
www. sciencelab.com, 2013.
