ABSTRACT
MANUFACTURE OF ACROLEIN
FROM OXYDATION OF PROPYLENE CAPACITY 60,000 TONS/YEAR
(Design Heater-102 (HE-102))
By
M. RIDHO ULYA
Acrolein plant produced by reacting propylene and oxygen was plan to be in industrial plant in the region of Cilegon in Banten 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 60,000 tons / year, with operating time of 24 hours / day and 330 working days in a year. The raw materials used are much propylene 6,699.0403 kg / hr and oxygen as 5,596.5000 kg / hr.
Provision of utility plant needs a treatment system and water supply, steam supply systems, instrument air and oxygen supply systems, and power generation systems. Labor needed as many as 155 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:
ABSTRAK
PRARANCANGAN PABRIK AKROLEIN DARI OKSIDASI PROPILEN KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN (Perancangan Heater -102 (HE-102))
Oleh
M. RIDHO ULYA
Pabrik Akrolein berbahan baku propilen dan oksigen, akan didirikan di Cilegon, Provinsi Banten. Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja yang mudah didapatkan dan kondisi lingkungan.
Pabrik direncanakan memproduksi Akrolein sebanyak 60.000 ton/tahun, dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah propilen sebanyak 6.699,0403 kg/jam dan oksigen sebanyak 5.596,5000 kg/jam.
Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik Akrolein berupa : pengadaan air, pengadaan steam, pengadaan listrik, kebutuhan bahan bakar, dan pengadaan oksigen dan udara instrumen.
Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur organisasi line dan staff dengan jumlah karyawan sebanyak 155 orang.
Dari analisis ekonomi diperoleh:
ABSTRACT
MANUFACTURE OF ACROLEIN
FROM OXYDATION OF PROPYLENE CAPACITY 60,000 TONS/YEAR
(Design Heater-102 (HE-102))
By
M. RIDHO ULYA
Acrolein plant produced by reacting propylene and oxygen was plan to be in industrial plant in the region of Cilegon in Banten 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 60,000 tons / year, with operating time of 24 hours / day and 330 working days in a year. The raw materials used are much propylene 6,699.0403 kg / hr and oxygen as 5,596.5000 kg / hr.
Provision of utility plant needs a treatment system and water supply, steam supply systems, instrument air and oxygen supply systems, and power generation systems. Labor needed as many as 155 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:
PRARANCANGAN PABRIK AKROLEIN
DARI OKSIDASI PROPILEN
KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN
(Tugas Khusus
Heater
(HE-102))
Oleh
M. RIDHO ULYA
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kuala Tungkal, Provinsi Jambi, pada tanggal 7 Maret 1991. Sebagai anak kedua dari dua bersaudara, dari bapak Drs. H. Yarizal Yasra dan Ibu Hj. Yuliar S.Pd.
Penulis menyelesaikan Sekolah Taman Kanak-Kanak di TK Aisyah, Kuala Tungkal, Provinsi Jambi pada tahun (1996), Sekolah Dasar Negeri di SD Negeri 147 kota Jambi pada tahun 2003, Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 8 kota Jambi pada tahun 2006, Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 5 kota Jambi pada tahun 2009.
Tahun 2009, Penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Unila melalui jalur SNMPTN. Pada tanggal 14 Januari – 14 Februari tahun 2013, Penulis melakukan Kerja Praktek di PT. PetroChina International Jabung Ltd (Provinsi Jambi) dan pada tahun 2013 melakukan penelitian dengan judul “Metanolisis Minyak Kelapa (cocos nucifera, l.) pada Pembuatan Biodiesel secara Kontinyu dengan Menggunakan
MOTO
‘’Menjadikan Setiap Langkah
SANWACANA
Puji dan Syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat dan izin-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
Skripsi dengan judul “Prarancangan Pabrik Akrolein dari Oksidasi Propilen dengan Kapasitas 60.000 Ton/Tahun” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Kimia di Universitas Lampung.
Dalam kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Ir, Azhar, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia;
2. Bapak Taharuddin, S.T., M.Sc., selaku Pembimbing Pertama, yang telah memberikan bimbingan, saran, dan kritik dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini;
3. Ibu Sri Ismiyati Damayanti, S.T., M.Eng., selaku Pembimbing Kedua yang telah banyak membantu, mengarahkan dan membimbing sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan; 4. Bapak Muhammad Hanif S.T.,M.T., selaku Penguji Pertama pada ujian Tugas Akhir yang
telah memberikan masukan dan saran-saran dalam perbaikan skripsi ini;
5. Bapak Donny Lesmana S.T.,M.Sc., selaku Penguji Kedua pada ujian Tugas Akhir yang telah memberikan masukan dan saran-saran dalam perbaikan skripsi ini;
6. Orang tua dan keluarga yang telah mendukung dalam materil maupun spiritual;
8. Teman-temanku, senior, dan junior, Vian, Ngudi, Mu’arif, Ardi, Ahdan, Andi, Donny,
Tauhid, Rohman, Ka’ Indra, dan teman-teman yang tak dapat disebutkan namanya satu per satu, terima kasih atas kebersamaan dan dukungannya;
9. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.
Akhir kata, Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, akan tetapi sedikit harapan semoga skripsi yang sederhana ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Bandar Lampung, Desember 2014 Penulis,
ii
III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK A.Spesifikasi Bahan Baku ... 26
B.Bahan Pendukung ... 27
C.Spesifikasi Produk ... 27
D.Produk Samping ... 28
IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI A.Neraca Massa ... 29
B. Neraca Energi ... 33
V. SPESIFIKASI PERALATAN A.Peralatan Proses ... 38
VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH A. Unit Pendukung Proses (Utilitas) ... 48
1. Unit Penyedia dan Pengolahan air ... 48
2. Unit Pembangkit dan Pendistribusian Listrik ... 62
3. Unit Penyedia Oksigen dan Udara Instrumen ... 63
iii
B. Pengolahan Limbah ... 64
C. Laboratorium ... 65
D. Instrumentasi dan Pengendalian Proses ... 69
VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK A. Lokasi Pabrik ... 72
B. Tata Letak Pabrik ... 76
C. Tata Letak Alat Proses ... 80
VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan ... 82
B. Struktur Organisasi Perusahaan ... 85
C. Tugas dan Wewenang ... 87
D. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ... 95
E. Pembagian Jam Kerja Karyawan ... 95
F. Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karyawan ... 98
G. Kesejahteraan Karyawan ... 102
DAFTAR TABEL
Tabel Hal
1.1 Data Import Akrolein di Indonesia ... 3
1.2 Pabrik Asam Akrilat ... 5
1.3 Data Produksi Pabrik Akrolein ... 6
2.1 Harga Bahan Baku dan Produk Proses Degussa ... 15
2.2 Harga Bahan Baku dan Produk Proses Oksidasi Propilen ... 17
2.3 Data Energi Pembentukan pada Suhu 25 OC ... 18
2.4 Data Energi Bebas Gibbs pada Suhu 25 OC ... 19
2.5 Data Cp (kJ/kmol.K) Proses Degussa ... 20
2.6 Data Cp (kJ/kmol.K) Proses Oksidasi Propilen ... 22
2.7 Perbandingan Proses Pembuatan Akrolein ... 23
4.1 Neraca Massa Total Reaktor (RE-201) ... 30
4.2 Neraca Massa Total Absorber (AB-101) ... 31
4.3 Neraca Massa Purging ... 31
4.4 Neraca Massa Menara Distilasi (DC-301) ... 32
4.5 Neraca Massa Kondensor (CD-301) ... 32
4.6 Neraca Massa Reboiler (RE-301) ... 33
4.7 Neraca Energi Expander Turbin (ET-101) ... 34
4.8 Neraca Energi Vaporizer (V-101) ... 34
vi
4.10 Neraca energi Absorber (AB-101) ... 35
4.11 Neraca Energi Kompressor (CP-101) ... 35
4.12 Neraca Energi Mixing Point (MP-102) ... 36
4.13 Neraca Energi Heater (HE-101) ... 36
4.14 Neraca Energi Reaktor (RE-201) ... 37
4.15 Neraca Energi Expansion Valve (EV-101) ... 37
4.16 Neraca Energi Heater (HE-102) ... 37
4.17 Neraca Energi Menara Distilasi (DC-301) ... 38
4.18 Neraca Energi Cooler (CO-301) ... 38
5.1 Spesifikasi Tangki Propilen (ST-101) ... 39
5.2 Spesifikasi Tangki Akrolein (ST-401) ... 40
5.3 Spesifikasi Pompa (PP – 101) ... 40
5.10 Spesifikasi Expansion Valve (EV-101) ... 44
5.11 Spesifikasi Reaktor (RE-201) ... 44
5.12 Spesifikasi Absorber (AB-101) ... 45
5.13 Spesifikasi Distilasi (DC-301) ... 45
5.14 Spesifikasi Condensor (CD-301) ... 46
vii
5.16 Spesifikasi Accumulator (AC-301) ... 47
5.17 Spesifikasi Cooler (CO-401)... 47
6.1 Kebutuhan air untuk general uses ... 50
6.2 Kebutuhan air untuk pembangkit steam ... 52
6.3 Kebutuhan air proses ... 52
6.4 Kebutuhan air pendingin ... 53
6.5 Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian ... 71
6.6 Pengendalian Variabel Utama Proses ... 72
8.1 Jadwal Kerja Masing-Masing Regu ... 97
8.2 Perincian Tingkat Pendidikan ... 98
8.3 Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat ... 99
8.4 Jumlah Karyawan ... 99
9.1 Fixed capital investment ... 106
9.2 Manufacturing cost ... 107
9.3 General Expense ... 108
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Hal
1.1 Grafik Import Akrolein Indonesia tiap tahun ... 4
1.2 Grafik Produksi Pabrik Akrolein ... 7
6.1 Diagram Alir Pengolahan Air ...57
7.1 Peta Provinsi Banten ...74
7.2 Tata Letak Pabrik Akrolein ...80
7.3 Tata Letak Alat Proses ...82
8.1 Struktur Organisasi Perusahaan ... 87
9.1 Grafik Analisis Ekonomi ...110
X. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan Pabrik Akrolein dengan kapasitas 60.000 ton per tahun dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Percent Return on Investment (ROI) sesudah pajak sebesar 55,28%. 2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak 1,33 tahun.
3. Break Even Point (BEP) sebesar 44,05% dan Shut Down Point (SDP) sebesar 35,45%, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik harus berhenti berproduksi karena merugi.
4. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sebesar 63,38 %, lebih besar dari suku bunga bank saat ini, sehingga investor akan lebih memilih untuk menanamkan modalnya ke pabrik ini dari pada ke bank.
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
BPS Provinsi Lampung. 2007-2012. Data Impor. Biro Pusat Satistik. Provinsi Lampung, Bandar Lampung.
Brown.G.George., 1950, 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., 1983, Chemical Engineering vol 6, Pergamon Press Inc, New York.
Fansuri. Hamzah, 2005, Catalytic Partial Oxidation of Propylene to Acrolein, Curtin University of Technology.
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.
Kern.D.Q., 1983, Process Heat Transfer, McGraw-Hill Book Company, New York.
Kirk, R.E and Othmer, D.F., 2006, “Encyclopedia of Chemical Technologi”, 4nd
ed., vol. 17., John Wiley and Sons Inc., New York.
Levenspiel.O., 1972, Chemical Reaction Engineering 2nd edition, John Wiley and Sons Inc, New York.
Perry, Robert H., Don W. Green & James O. Maloney. 1999. “Perry’s Chemical Engineers’ Handbook”. 7th Edition. McGraw Hill Book Company : New York, USA.
Peter.M.S. and Timmerhause.K.D., 1991, Plant Design an Economic for Chemical Engineering 3ed, McGraww-Hill Book Company, New York. Powell, S.T., 1954, “Water Conditioning for Industry”, Mc Graw Hill Book
Company, 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., 1983, 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., 1984, A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics. John Wiley & Sons Inc, New York.
Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers, Stoneham USA.
Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, Mc Graw Hill Book Co., New York
www.icis.com, Accesed Januari 2014
http://www.bi.go.id/id/moneter/informasi-kurs/transaksi-bi/Default.aspx, Accesed 22 Januari 2014
www.evonik.com, Accesed Maret 2014
www.dow.com, Accesed Maret 2014
www.adisseo.com, Accesed Maret 2014
www.arkema-americas.com, Accesed Maret 2014
www.unioncarbide.com, Accesed Maret 2014
www.sumitomocorp.co.jp, Accesed Maret 2014
www.capcx.com Accesed Maret 2014
www.tripolyta.com Accesed Maret 2014
www.banten.kadinprovinsi.or.id.Accesed September 2014
