TUGAS AKHIR Prarancangan Pabrik Etilbenzena Dari Etilena dan Benzena Dengan Proses UNOCAL/UOP Kapasitas 200.000 Ton/Tahun.

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK ETILBENZENA DARI ETILENA

DAN BENZENA DENGAN PROSES UNOCAL/UOP

KAPASITAS 200.000 TON/TAHUN

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Oleh :

Muhammad Nashruddin D 500 100 064

Dosen pembimbing : 1. Emi Erawati, S.T., M.Eng

2. M. Mujiburohman, S.T., M.T., Ph.D

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

iv

INTISARI

Perancangan pabrik etilbenzena kapasitas 200.000 ton per tahun dari etilena dan benzena akan menggunakan Proses Unocal/UOP dengan menggunakan Reaktor

Fixed Bed Multitube dengan suhu operasi 180-199,94oC dan tekanan 5 atm. Reaksi pembuatan etilbenzena berlangsung dalam fase gas-gas, irreversible, dan dalam kondisi non-isothermal. Pabrik direncanakaan beroperasi selama 330 hari berbentuk perseroan terbatas (PT).

Kebutuhan bahan baku untuk pembuatan etilbenzena dari etilena dan benzena masing-masing sebanyak 6.696,8853 kg/jam dan 18.583,0945 kg/jam. Bahan baku etilena didapatkan dari PT Chandra Asri Petrochemical Center yang mampu memproduksi 522.000 ton etilena per tahun, sedangkan bahan baku benzena diperoleh dari Pertamina UP IV Cilacap yang memiliki kapasitas 120.000 ton per tahun dan masih dimungkinkan penambahan kapasitas. Produksi etilbenzena yang dihasilkan sebanyak 25.252,52525 kg/jam. Dalam proses pembuatan etilbenzena dibutuhkan air sebanyak 375.027,81 kg/jam untuk memenuhi kebutuhan air pendingin, 71.091,9896 kg/jam untuk steam, dan sebanyak 2.399,3050 kg/jam untuk air sanitasi. Pabrik etilbenzena ini akan didirikan di Kawasan Industri Cilegon, Banten, Jawa Barat, yaitu di jalan Raya Anyer dan akan didirikan diatas tanah seluas 28.060 m2, dengan jumlah karyawan sebanyak 122 orang.

Untuk mendirikan pabrik etilbenzena ini dibutuhkan modal tetap sebesar

Rp 713.058.447.472,00 dan membutuhkan modal kerja sebesar Rp 368.200.579.411,00 dan akan memperoleh keuntungan sebesar Rp 203.158.558.665,00 setelah mengalami pajak sebesar 30% dari keuntungan

sebelum pajak yaitu sebesar Rp 290.226.512.379,00. Sehingga diperoleh Precent return on investment (ROI) sebelum pajak sebesar 40,70% dan sesudah pajak sebesar sebesar 28,49%. Pay out time (POT) sebelum pajak dan sesudah pajak yaitu selama 1,97 tahun dan 2,60 tahun. Break even point (BEP) sebesar 59,30%, shut down point (SDP) sebesar 46,75%, sedangkan discounted cash flow (DCF) sebesar 56,12%. Dilihat dari analisis kelayakan ekonomi dengan mempertimbangkan harga ROI, POT, BEP, SDP, untuk pabrik dengan resiko rendah dapat disimpulkan bahwa pabrik etilbenzena ini layak untuk didirikan.

v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

 “Man Jadda Wa Jada”: Barang siapa yang bersungguh-sungguh maka dia akan berhasil

 ‘’Dan minta tolonglah kamu sekalian kepada Allah dengan sabar dan Sholat’’ (Q.S Al-Baqoroh: 45)

 Don’t make your life complicated (Rois Fatoni)

 ”When I was 5 years old, my mother always told me that happiness was the

key to life. When I went to school, they ask me what I want to be when I grew

up. I wrote down ’Happy’. They told me that I didn’t understand the

vi

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillah, segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan naskah tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Etilbenzena

dari Etilena dan Benzena dengan Proses UNOCAL/UOP Kapasitas 200.000 Ton/Tahun”

Tugas prarancangan pabrik ini disusun sebagai penerapan dari ilmu teknik kimia yang telah didapat dibangku kuliah, dan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dalam penyusunan naskah ini penyusun telah banyak menerima bantuan, petunjuk, serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Rois Fatoni, S.T., M.T., Ph.D., selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

2. Ibu Emi Erawati, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing I yang dengan sabar telah membimbing, memberi arahan dan petunjuk kepada penyusun hingga naskah tugas akhir ini terselesaikan

3. Bapal M. Mujiburohman, S.T., M.T., Ph.D.,selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dalam penyusunan tugas akhir ini

4. Bapak dan Ibu tercinta atas doa dan nasehatnya selama ini

5. Bapak dan ibu dosen Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah Surakarta

6. Seluruh karyawan Tata Usaha Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah membantu segala keperluan teknis/administrasi dalam penyusunan tugas akhir ini

vii

8. Teman-teman kontrakan dan para sahabat yang telah memberi dukungan dalam mengerjakan tugas akhir ini.

9. Teman-teman teknik kimia, khususnya angkatan 2010 yang senantiasa setia menemani dalam susah dan senang.

Penyusun telah berusaha semaksimal mungkin untuk memberikan yang terbaik dalam menyelesaikan naskah ini. Namun kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan naskah ini. Akhirnya penyusun berdoa dan beharap semoga naskah ini dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penyusun pada khususnya.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta, Mei 2015

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN ... iii

INTISARI ... iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... v

KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xv

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik ... 1

1.2 Kapasitas Pabrik ... 2

1.3 Penentuan Lokasi Pabrik ... 4

1.4 Tinjauan Pustaka ... 6

1.4.1 Macam-macam proses ... 6

1.4.2 Kegunaan produk ... 8

1.4.3 Sifat fisika dan kimia ... 9

1.4.4 Tinjauan proses secara umum ... 15

BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ... 17

2.1.1 Bahan baku ... 17

2.1.2 Bahan pembantu. ... 18

2.1.3 Produk ... 18

2.2 Konsep Proses ... 18

2.2.1 Dasar reaksi ... 18

ix

2.2.3 Tinjauan kinetika ... 19

2.2.4 Tinjauan termodinamika ... 20

2.2.5 Langkah proses. ... 22

x

BAB IV UNIT PENDUKUNG DAN LABORATORIUM 4.1 Unit Pendukung Proses ... 58

4.1.1 Unit penyedia dan pengolahan air ... 59

4.1.2 Unit penyedia steam ... 67

4.1.8 Spesifikasi alat utilitas ... 76

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN 5.1 Bentuk Perusahaan ... 88

5.2 Struktur Organisasi ... 89

5.3 Tugas dan Wewenang ... 91

5.3.1 Pemegang saham ... 91

xi

5.3.3 Dewan direksi ... 91

5.3.4 Staff ahli ... 92

5.3.5 Penelitian dan pengembangan ... 93

5.3.6 Kepala bagaian ... 93

5.4 Sistem kepegawaian dan system gaji ... 95

5.5 Pembagian jam kerja ... 96

5.5.1 Karyawan non shift ... 96

5.6.2 Karyawan shift ... 97

5.6 Perincian tugas dan keahlian ... 97

5.6.1 Penggolongan jabatan ... 97

5.6.2 Perincian jumlah karyawan dan gaji ... 98

5.6.2 Sistem gaji pegawai ... 100

5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan ... 100

BAB VI ANALISIS EKONOMI 6.1 Total Fixed Capital Investment ... 107

6.2 Working Capital ... 108

6.3 Manufacturing Cost ... 108

6.4 General Expenses ... 109

6.5 Analisa keuntungan ... 109

6.6 Analisa kelayakan ... 109 DAFTAR PUSTAKA

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Impor Etilbenzena Indonesia ... 2

Tabel 1.2 Data Produksi Etilbenzena Dunia ... 4

Tabel 2.1 Arus Massa ... 26

Tabel 2.2 Neraca Massa Total ... 27

Tabel 2.3 Neraca Massa di Sekitar Reaktor ... 27

Tabel 2.4 Neraca Massa di Sekitar Separator ... 28

Tabel 2.5 Neraca Massa di Menara Distilasi ... 28

Tabel 2.6 Neraca Panas di Sekitar Vaporizer. ... 29

Tabel 2.7 Neraca Panas di Sekitar Heat exchanger-01. ... 29

Tabel 2.8 Neraca Panas di Sekitar Flash drum. ... 29

Tabel 2.9 Neraca Panas di Sekitar Heat exchanger-02. ... 30

Tabel 2.10 Neraca Panas di Sekitar Reaktor ... 30

Tabel 2.11 Neraca Panas di Sekitar Cooler-01. ... 31

Tabel 2.12 Neraca Panas di Sekitar Kondensor-01. ... 31

Tabel 2.13 Neraca Panas di Sekitar Separator ... 32

Tabel 2.14 Neraca Panas di Sekitar Menara Distilasi ... 32

Tabel 2.15 Neraca Panas di Sekitar Cooler-02. ... 32

Tabel 2.16 Neraca Panas di Sekitar Kondensor-02. ... 33

Tabel 2.17 Luas Bangunan Pabrik ... 35

Tabel 4.1 Daftar Kebutuhan Air Pendingin ... 65

Tabel 4.2 Daftar Kebutuhan Air Untuk Steam ... 65

Tabel 4.3 Daftar Kebutuhan Air Untuk Sanitasi ... 66

Tabel 4.4 Konsumsi Listrik Untuk Keperluan Proses ... 69

Tabel 4.5 Konsumsi Listrik Untuk Utilitas ... 70

xiii

Tabel 5.2 Jumlah Karyawan dan Alokasi Gaji ... 99

Tabel 6.1 Cost Index Chemical Plant ... 103

Tabel 6.2 Total Fixed Capital Investment ... 107

Tabel 6.3 Working Capital ... 108

Tabel 6.4 Manufacturing Cost ... 108

Tabel 6.5 General expenses ... 109

Tabel 6.6 Fixed Cost ... 110

Tabel 6.7 Variable Cost ... 111

Tabel 6.8 Regulated Cost ... 111

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Kebutuhan Etilbenzena di Indonesia ... 2

Gambar 1.2 Pemilihan Lokasi Pabrik... 6

Gambar 1.3 Diagram Blok Proses Pembuatan Etilbenzena. ... 16

Gambar 2.1 Diagram Alir Proses Kualitatif ... 24

Gambar 2.2 Diagram Alir Proses Kuantitatif ... 25

Gambar 2.3 Tata Letak Pabrik ... 36

Gambar 2.4 Tata Letak Peralatan ... 38

Gambar 4.1 Unit Pengolahan Air ... 87

Gambar 5 Struktur Organisasi Perusahaan ... 90

Gambar 6.1 Hubungan Tahun Dengan Cost Index ... 104