commit to user
i
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK n-BUTIL ASETAT
DARI ASAM ASETAT DAN n-BUTANOL
KAPASITAS 30.000 TON / TAHUN
Disusun Oleh :
Dian Budiharti
( I 0511015)
Soraya Ulfa Muzayanha ( I 0511050)
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena
limpahan rahmat dan hidayah-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan
penyusunan Laporan Tugas Akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik n-Butil
Asetat dari Asam Asetat dan n-Butanol Kapasitas 30.000 ton/tahun”.
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. Margono, S.T, M.T selaku Kepala Program Studi S1 Teknik Kimia atas
bimbingannya.
2. Ir. Arif Jumari, M.Sc dan Mujtahid Kaavessina, S.T., M.T., Ph.D selaku dosen
pembimbing atas bimbingan dan arahannya dalam penyelesaian tugas akhir ini.
3. Dr. Adrian Nur, S.T.,M.T. dan Ir. Paryanto, M.S selaku dosen penguji dalam
ujian pendadaran tugas akhir atas bimbingan dan arahannya.
4. Seluruh dosen, laboran, dan administrasi Jurusan Teknik Kimia atas ilmu,
arahan, dan bantuannya selama ini.
5. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa dan semangat yang
senantiasa diberikan.
6. Teman – teman Teknik Kimia UNS, khususnya angkatan 2011.
7. Seluruh pihak yang telah membantu, yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik
yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis
dan pembaca sekalian.
Surakarta, Juli 2015
commit to user
iv
DAFTAR ISI
Halaman Judul ... i
Lembar Pengesahan ... ii
Kata Pengantar... iii
Daftar Isi... iv
Daftar Tabel... ix
Daftar Gambar ... xi
Intisari ... xii
BAB I PENDAHULUAN... 1
1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik ... 1
1.2. Kapasitas Rancangan ... 2
1.2.1 Prediksi Kebutuhan n-Butil Asetat di Indonesia... 2
1.2.2 Kebutuhan n-Butil Asetat di Luar Negeri... 4
1.2.3 Ketersediaan Bahan Baku dan Katalis ... 4
1.2.4 Kapasitas Produksi n-Butil Asetat... 5
1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik ... 6
1.4. Tinjauan Pustaka... 10
1.4.1 Macam-Macam Proses Pembuatan n-Butil Asetat... 10
1.4.2 Kegunaan Produk ... 13
1.4.3 Sifat – Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku, Bahan Pembantu, dan Produk ... 13
commit to user
v
BAB II DESKRIPSI PROSES ... 18
2.1. Spesifikasi Bahan Baku, Bahan Pembantu, dan Produk... 18
2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ... 18
2.1.2 Spesifikasi Bahan Pembantu... 19
2.1.3 Spesifikasi Produk... 19
2.2. Konsep Proses ... 20
2.2.1 Dasar Reaksi ... 20
2.2.2 Mekanisme Reaksi ... 20
2.2.3 Fase Reaksi ... 21
2.2.4 Kondisi Operasi... 21
2.2.5 Tinjauan Termodinamika ... 22
2.2.6 Tinjauan Kinetika... 25
2.3. Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses... 25
2.3.1 Diagram Alir Kualitatif ... 29
2.3.2 Diagram Alir Kuantitatif ... 30
2.3.3 Diagram Alir Proses Lengkap... 31
2.3.4 Tahapan Proses ... 32
2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas ... 34
2.4.1 Neraca Massa ... 34
2.4.2 Neraca Panas... 37
2.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses... 39
2.5.1 Lay Out Pabrik ... 40
commit to user
vi
BAB III SPESIFIKASI ALAT ... 45
3.1. Spesifikasi Alat Utama... 45
3.2. Spesifikasi Alat Pendukung ... 49
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ... 57
4.1. Unit Pendukung Proses ... 57
4.1.1 Unit Pengadaan Air dan Pengolahan Air... 58
4.1.2 Unit Pengadaan Steam... 67
4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan ... 69
4.1.4 Unit Pengadaan Listrik ... 70
4.1.4.1 Listrik Untuk Keperluan Proses dan Utilitas ... 71
4.1.4.2 Listrik Untuk Penerangan ... 73
4.1.4.3 Listrik Untuk AC... 75
4.1.4.4 Listrik Untuk Laboratorium dan Instrumentasi ... 75
4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ... 77
4.2. Laboratorium ... 78
4.2.1 Laboratorium Fisik... 80
4.2.2 Laboratorium Analitik ... 80
4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ... 80
4.2.4 Prosedur Analisa Bahan Baku ... 80
4.2.5 Prosedur Analisa Produk ... 82
commit to user
vii
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN ... 84
5.1 Bentuk Perusahaan... 84
5.2 Struktur Organisasi ... 85
5.3 Tugas dan Wewenang ... 89
5.3.1 Pemegang Saham ... 89
5.3.2 Dewan Komisaris ... 89
5.3.3 Dewan Direksi ... 89
5.3.4 Staf Ahli... 91
5.3.5 Kepala Bagian ... 91
5.3.6 Kepala Seksi ... 94
5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan... 94
5.4.1 Karyawan non shift ... 95
5.4.2 Karyawan shift ... 95
5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah... 97
5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji... 98
5.6.1 Penggolongan Jabatan ... 98
5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji... 99
5.7 Keselamatan Kerja (Safety) ... 102
5.8 Jaminan Sosial Tenaga Kerja ... 104
BAB VI ANALISA EKONOMI ... 106
6.1 Penaksiran Harga Peralatan... 107
6.2 Dasar Perhitungan... 109
commit to user
viii
6.4 Hasil Perhitungan... 111
6.4.1 Fixed Capital Invesment (FCI)... 111
6.4.2 Working Capital Invesment (WCI)... 112
6.4.3 Total Capital Invesment (TCI) ... 112
6.4.4 Direct Manufacturing Cost (DMC)... 112
6.4.5 Indirect Manufacturing Cost (IMC)... 113
6.4.6 Fixed Manufacturing Cost (FMC) ... 113
6.4.7 Total Manufacturing Cost (TMC)... 114
6.4.8 General Expense (GE)... 114
6.4.9 Total Production Cost (TPC) ... 114
6.4.10 Perhitungan Keuntungan Produksi (Profit) ... 115
6.5 Analisa Kelayakan ... 115
Daftar Pustaka
commit to user
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Data Impor n-Butil Asetat di Indonesia... 3
Tabel 1.2. Negara Impor n-Butil Asetat di Beberapa Negara Sekitar Indonesia... 4
Tabel 1.3. Sumber Bahan Baku Utama... 5
Tabel 1.4. Pabrik n-Butil Asetat di Dunia... 5
Tabel 1.5. Kelebihan dan Kekurangan Proses Pembuatan n-Butil Asetat... 12
Tabel 2.1. Harga ΔHºfMasing-masing Komponen ... 22
Tabel 2.2. Harga ΔGºfMasing-masing Komponen ... 23
Tabel 2.3. Neraca Massa Tee ... 34
Tabel 2.4. Neraca Massa Reaktor 01 ... 35
Tabel 2.5. Neraca Massa Reaktor 02 ... 35
Tabel 2.6. Neraca Massa Menara Distilasi I ... 36
Tabel 2.7. Neraca Massa Menara Distilasi II ... 36
Tabel 2.8. Neraca Massa Total ... 37
Tabel 2.9. Neraca Panas Tee ... 37
Tabel 2.10. Neraca Panas Reaktor 01 ... 38
Tabel 2.11. Neraca Panas Reaktor 02 ... 38
Tabel 2.12. Neraca Panas Menara Distilasi I ... 39
Tabel 2.13. Neraca Panas Menara Distilasi II... 39
Tabel 3.1. Spesifikasi Reaktor... 45
commit to user
x
Tabel 3.3. Spesifikasi Tangki ... 49
Tabel 3.4. Spesifikasi Heat Exchanger... 51
Tabel 3.5. Spesifikasi Pompa Centrifugal... 54
Tabel 4.1. Kebutuhan Air Pendingin ... 61
Tabel 4.2. Kebutuhan Air Untuk Steam ... 63
Tabel 4.3. Jumlah Total Kebutuhan Air ... 66
Tabel 4.4. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas... 71
Tabel 4.5. Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan ... 73
Tabel 4.6. Total Kebutuhan Listrik Pabrik ... 75
Tabel 4.7. Total Kebutuhan Listrik Generator... 76
Tabel 5.1. Jadwal Pembagian Kelompok Shift ... 96
Tabel 5.2. Jumlah Karyawan Menurut Jabatannya ... 99
Tabel 5.3. Perincian Golongan dan Gaji Karyawan ... 101
Tabel 6.1. Indeks Harga Alat ... 108
Tabel 6.2. Fixed Capital Investment ... 111
Tabel 6.3. Working Capital Investment... 112
Tabel 6.4. Direct Manufacturing Cost ... 112
Tabel 6.5. Indirect Manufacturing Cost... 113
Tabel 6.6. Fixed Manufacturing Cost ... 113
Tabel 6.7. General Expense... 114
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Grafik Impor n-Butil Asetat Indonesia ... 3
Gambar 1.2. Peta Lokasi Pabrik n-Butil Asetat... 7
Gambar 2.1. Diagram Alir Kualitatif ... 29
Gambar 2.2. Diagram Alir Kuantitatif ... 30
Gambar 2.3. Diagram Alir Proses Lengkap ... 31
Gambar 2.4. Lay Out Pabrik n-Butil Asetat ... 42
Gambar 2.5. Lay Out Peralatan Proses... 44
Gambar 4.1. Diagram Alir Pengolahan Air Sungai ... 59
Gambar 5.1. Struktur Organisasi Pabrik n-Butil Asetat... 88
Gambar 6.1. Grafik Linierisasi Indeks Harga... 109
commit to user
xii
INTISARI
Dian Budiharti, Soraya Ulfa Muzayanha, 2015, Prarancangan Pabrik n-Butil Asetat dari Asam Asetat dan n-Butanol, Kapasitas 30.000 ton/tahun. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
n-Butil Asetat banyak digunakan antara lain sebagai solven, bahan pengharum, dan pemberi rasa sintetik. Pabrik n-Butil Asetat dengan kapasitas 30.000 ton/tahun dirancang untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan selebihnya diekspor. Bahan baku untuk memproduksi n-Butil Asetat membutuhkan Asam Asetat sebanyak 15.500 ton/tahun dan n-Butanol sebanyak 19.200 ton/tahun. Pabrik direncanakan berdiri pada tahun 2015 dan beroperasi pada tahun 2017 di Gresik, Jawa Timur.
Tahapan proses produksi n-Butil Asetat meliputi persiapan bahan baku, pembentukan n-Butil Asetat di reaktor, dan pemurnian produk. Reaksi pembentukan Butil Asetat merupakan reaksi esterifikasi Asam Asetat dan nButanol dengan katalis Asam Sulfat. Reaksi tersebut berlangsung pada fase cair -cair dengan katalis -cair. Reaksi dilakukan di dalam reaktor reaktor alir tangki
Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift .
