ABSTRACT
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:
Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 196.571.625.298 Working Capital Investment (WCI) = Rp 34.689.110.346 Total Capital Investment (TCI) = Rp 231.260.735.645
Break Even Point (BEP) = 44,05 %
Shut Down Point (SDP) = 35,45 %
ABSTRAK
Pabrik Acrolein berbahan baku propilen dan oksigen, akan didirikan di Cilegon Banten. Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja yang mudah didapatkan dan kondisi lingkungan.
Pabrik direncanakan memproduksi acrolein 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 acrolein 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:
Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 196.571.625.298
Working Capital Investment (WCI) = Rp 34.689.110.346
Total Capital Investment (TCI) = Rp 231.260.735.645
Break Even Point (BEP) = 44,05 %
Shut Down Point (SDP) = 35,45 %
Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,10 years
Pay Out Time after taxes (POT)a = 1,33 years
Return on Investment before taxes (ROI)b = 69,10 %
Return on Investment after taxes (ROI)a = 55,28 %
PRARANCANGAN PABRIK AKROLEIN
DARI OKSIDASI PROPILEN
KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN
(Tugas Khusus Reaktor (RE-201))
Oleh
ARMANDO NADJI
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
PRARANCANGAN PABRIK AKROLEIN
DARI OKSIDASI PROPILEN
KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN
(Tugas Khusus Reaktor (RE-201))
( Skripsi )
Oleh
Armando Nadji
NPM. 0715041028
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
Karya Ini...
Kupersembahkan dengan sepenuh hati untuk...
Papa dan Mama, terima kasih atas segalanya, doa
yang tiada henti, kasih sayang dan pengorbanannya...
Kakakku, Keluarga Tercinta, dan Saudara-Saudara,
terima kasih atas doa dan dukungannya...
Dan tak lupa kupersembahkan kepada Almamaterku
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung, pada tanggal 7 April
1989, sebagai putra kedua dari tiga bersaudara, dari
pasangan Bapak Mu’is Burhan dan Ibu Mardiana Yunus.
Penulis menyelesaikan pendidikan Taman Kanak-Kanak di
TK Al-Azhar, Way Halim, Bandar Lampung pada tahun
1995. Sekolah Dasar di SDN 2 Perumnas Way Halim, Bandar Lampung pada
tahun 2001, Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 19 Bandar Lampung pada
tahun 2004, dan Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 9 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) 2007.
Pada tahun 2013, penulis melakukan Kerja Praktek di PT SEMEN BATURAJA
Ogan Komering Ulu (OKU) dengan Tugas Khusus “Perhitungan Neraca Massa
dan Neraca Panas pada KILN System dengan penambahan Alternative Fuels
(Sekam Padi)”. Selain itu, penulis melakukan penelitian dengan judul “Penentuan
Rasio TPABr/SiO2 Terbaik pada Sintesis ZSM-5 dari Zeolit Alam Lampung
tersebut dipublikasikan pada prosiding Hasil Penelitian dan Pengabdian
SANWACANA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul “Prarancangan
Pabrik Akrolein dari Oksidasi Propilen Kapasitas 60.000 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. Bapak Ir. Azhar, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas
Lampung.
2. Bapak Taharuddin, S.T., M.Sc., selaku Dosen Pembimbing I, yang telah
memberikan ilmu, pengarahan, bimbingan, kritik dan saran selama
penyelesaian tugas akhir. Semoga ilmu bermanfaat yang diberikan dapat
berguna dikemudian hari.
3. Ibu Sri Ismiyati Damayanti, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing II, atas
bimbingan, kesabaran, pengertian, kritik dan saran dalam pengerjaan tugas
akhir.
4. Ibu Yuli Darni, S.T., M.T. dan Ibu Lia Lismeri, S.T., M.T. selaku Dosen
Penguji yang telah memberikan kritik dan saran, juga selaku dosen atas semua
5. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung, atas semua ilmu dan
bekal masa depan yang akan selalu bermanfaat.
6. Terima kasih untuk keluargaku tercinta (Papa, Mama, alm. Bro Antoni
Maradenis, Sist. Anita Maryanis, Abng Agus Riawan, Abdullah Kamil
Rabbani dan Si kecil Abdurrahman Ayyas) atas segala doa, kasih sayang dan
dukungan baik materil maupun moral yang selalu diberikan kepada penulis.
7. M. Ridho Ulya selaku rekan seperjuangan, terima kasih atas kerjasama dalam
penyelesaian laporan tugas akhir.
8. Mutiara Dzikro, Budiana Dinda, Indra Wibawa, Sulistiono Siregar dan
rekan-rekan angkatan 2007 atas dorongan, semangat, dan bantuannya.
9. Kak Ahmad Munandar S.T., Ade Irawan S.P., M. Hadi Pranowo, Riko
Juliyanto S.T., M. Nurfadli, Sofyan dan sahabat-sahabat Departemen
Pengembangan dan Rekruitmen FKAR Bandar Lampung atas pengertian dan
semangatnya.
10. Melania, Ella, Wirna dan Ngudi Waluyo atas diskusi-diskusi yang bermanfaat.
11. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.
Semoga Allah SWT membalas kebaikan mereka terhadap penulis dan semoga
skripsi ini berguna di kemudian hari.
Bandar Lampung, 17 Desember 2014
Penulis,
DAFTAR ISI
A. Proses Pembuatan Akrolein ... 121. Proses Kondensasi (Degussa) ... 12
2. Proses Oksidasi Propilen ... 13
B. Pemilihan Proses ... 14
C. Uraian Proses ... 25
III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK A.Spesifikasi Bahan Baku ... 27
B.Bahan Pendukung ... 28
C.Spesifikasi Produk ... 28
D.Produk Samping ... 29
IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI A.Neraca Massa ... 30
B. Neraca Energi ... 34
V. SPESIFIKASI PERALATAN A.Peralatan Proses ... 39
VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH A. Unit Pendukung Proses (Utilitas) ... 49
1. Unit Penyedia dan Pengolahan air ... 49
2. Unit Pembangkit dan Pendistribusian Listrik ... 63
3. Unit Penyedia Oksigen dan Udara Instrumen ... 64
B. Pengolahan Limbah ... 65
C. Laboratorium ... 66
D. Instrumentasi dan Pengendalian Proses ... 70
VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK A. Lokasi Pabrik ... 73
B. Tata Letak Pabrik ... 77
C. Tata Letak Alat Proses ... 81
VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan ... 83
B. Struktur Organisasi Perusahaan ... 86
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 ... 101
XI. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI A. Investasi ... 105
B. Evaluasi Ekonomi ... 108
C. Angsuran Pinjaman ... 110
D. Discounted cash flow ... 110
X. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ... 112
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
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-301 ... 32
4.5 Neraca Massa Kondensor 301 ... 32
4.6 Neraca Massa Reboiler 301 ... 33
4.7 Neraca energi 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 Akrolien (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 AB-101 ... 45
5.13 Spesifikasi 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
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. Interest Rate of Return (IRR) sebesar 63,38 %, lebih besar dari suku
bunga bank saat ini, sehingga investor akan lebih memilih untuk
menanamkan modalnya ke pabrik ini daripada ke bank
B. Saran
Berdasarkan pertimbangan hasil analisis ekonomi di atas, maka dapat diambil
kesimpulan bahwa pabrik Akrolein dengan kapasitas 60.000 ton per tahun
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.
McCabe.W.L. and Smith.J.C., 1985, Operasi Teknik Kimia, Erlangga, Jakarta.
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
