Prarancangan pabrik methacrolein dari proses oksidasi isobutylene dan udara kapasitas 70.000 ton/tahun HALAMAN AWAL

(1)

commit to user

i

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK

METHACROLEIN

DARI

PROSES OKSIDASI

ISOBUTYLENE

DAN UDARA

KAPASITAS 70.000 TON/TAHUN

Oleh:

Oleh :

Saifuddin

I0512056

Tomi Wijanarko Efendi

I0512063

PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

(3)

commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur hanya milik Allah SWT karena dengan kehendak-Nya

penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini saya

mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang turut membantu dalam

melaksanakan penelitian dan penulisan laporan ini hingga dapat terselesaikan

dengan baik, khususnya kepada:

1. Tuhan Yang Maha Esa.

2. Ibu, ayah, dan segenap keluarga tercinta atas doa dan dukungan penuh kepada

penulis.

3. Dr. Margono S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I yang berkenan membagi

pengalaman dan pengetahuan beliau di dunia industri, memberikan motivasi,

arahan dan bimbingan dari pengajuan proposal, pengerjaan tugas akhir hingga

penyelesaian penyusunan laporan ini.

4. Dr. Sunu H. Pranolo selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak

memberikan saran/masukan yang sangat berguna dalam hal penyusunan

laporan tugas akhir.

5. Seluruh mahasiswa Program Studi Teknik Kimia UNS angkatan 2012 yang

telah berbagi berbagi suka duka, ilmu, pengalaman, dan motivasi dalam

mengerjakan laporan tugas akhir.

Penulis memohon maaf apabila selama pengerjaan tugas akhir hingga

penyelesaian laporan ini menimbulkan hal-hal yang kurang berkenan. Penulis

sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan dan

kemajuan di masa depan. Semoga laporan ini bermanfaat bagi banyak pihak.

Terima kasih.

Surakarta, 2016

(4)

commit to user

iv DAFTAR ISI

Halaman Judul ... i

Lembar Pengesahan ... ii

Kata Pengantar ... iii

Daftar Isi ... iv

Daftar Tabel ... ix

Daftar Gambar ... x

Intisari ... xi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik. ... 1

1.2 Penentuan Kapasitas Perancangan ... 2

1.2.1 Data Impor Methacrolein di Indonesia dan China ... 2

1.2.2 Ketersediaan Bahan Baku... 3

1.2.3 Kapasitas Pabrik Yang Sudah Beroperasi di Dunia ... 3

1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik ... 4

1.3.1 Faktor Primer ... 4

1.3.2 Faktor Sekunder ... 6

1.4 Tinjauan Pustaka ... 8

1.4.1 Macam-Macam Proses ... 8

1.4.2 Kegunaan Produk ... 9

1.4.3 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk ... 9

1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum ... 14

BAB II DESKRIPSI PROSES ... 15

2.1 Spesifikasi Bahan Baku, Bahan Penunjang dan Produk ... 15

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku... 15

2.1.1.1 Isobutylene ( i-C4H8) ... 15

2.1.1.2 Udara ... 15

2.1.2 Spesifikasi Produk ... 16

(5)

commit to user

v

2.1.3 Spesifikasi Bahan Pendukung ... 16

2.1.3.1 Katalis(Bismuth Molybdate, B2Mo2O9) ... 16

2.2 Konsep Proses ... 16

2.2.1 Dasar Reaksi... 16

2.2.2 Tinjauan Kinetika ... 17

2.2.3 Mekanisme Reaksi ... 17

2.2.4 Tinjauan Termodinamika ... 19

2.2.5 Kondisi Operasi ... 21

2.2.6 Pemakaian Katalis ... 22

2.3 Langkah Proses ... 23

2.3.1 Tahap Penyiapan Bahan Baku ... 23

2.3.2 Tahap Pembentukan Produk ... 23

2.3.3 Tahap Pemurnian dan Pemisahan Produk... 24

2.4Diagram Alir Proses ... 25

2.4.1 Diagram Alir Kualitatif ... 27

2.4.2 Diagram Alir Kuantitatif ... 28

2.4.3 Diagram Alir Proses ... 29

2.5 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses ... 30

2.5.1 Lay Out Pabrik ... 30

2.5.2 Lay Out Peralatan Proses ... 32

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ... 34

3.1 Tangki ... 34

3.7 Menara Distilasi ... 39

3.8 Condenser ... 40

3.9 Reboiler ... 40

3.10Accumulator ... 41

(6)

commit to user

vi

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ... 49

4.1 Unit Pendukung Proses ... 49

4.1.1 Unit Pengadaan Air ... 50

4.1.1.1Air Pendingin ... 50

4.1.1.2Air Proses dan Konsumsi dan Sanitasi ... 52

4.1.1.3Pengolahan Air Umpan Boiler ... 51

4.1.2 Unit Pengadaan Pendingin Reaktor ... 53

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan ... 54

4.1.4 Unit Pengadaan Listrik ... 54

4.1.4.1Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas ... 55

4.1.4.2Listrik untuk Penerangan ... 56

4.1.4.3Listrik untuk AC ... 57

4.1.4.4Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi ... 57

4.1.4.5Listrik untuk Alat Elektronik ... 57

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ... 58

4.1.6 Unit Refrigerasi ... 59

4.1.7 Unit Pengadaan N2 ... 60

4.2Unit Pengolahan Limbah ... 61

4.3Laboratorium ... 61

4.3.1 Laboratorium Fisik... 63

4.3.2 Laboratorium Analitik ... 63

4.3.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ... 63

4.3.4 Laboratorium Analisis Air ... 64

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN ... 65

5.1Bentuk Perusahan ... 65

(7)

commit to user

vii

5.3Tugas dan Wewenang ... 69

5.3.1 Pemegang Saham ... 69

5.3.2 Dewan Komisaris ... 69

5.3.3 Dewan Direksi ... 69

5.3.4 Staf Ahli ... 70

5.3.5 Kepala Bagian ... 71

5.3.6 Kepala Seksi... 73

5.4Pembagian Jam Kerja Karyawan ... 73

5.4.1 Karyawan non Shift ... 73

5.4.2 Karyawan Shift ... 74

5.5Status Karyawan dan Sistem Upah ... 75

5.6Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji ... 75

5.7Kesejahteraan Sosial Karyawan ... 77

5.8Manajemen Perusahaan... 78

5.8.1 Perencanaan Produksi ... 79

5.8.2 Pengendalian Produksi ... 80

BAB VI ANALISA EKONOMI ... 82

6.1Penafsiran Harga Peralatan ... 83

6.2Penentuan Total Capital Investment (TCI) ... 84

6.2.1 Harga Pembelian Peralatan ... 85

6.2.2 Modal Tetap (Fixed Capital Investment ) ... 86

6.2.3 Modal Kerja (Working Capital Investment) ... 86

6.3Biaya Produksi Total (Total Production Cost) ... 87

6.3.1 Manufacturing Cost ... 87

6.3.1.1 Direct Manufacturing Cost (DMC) ... 87

6.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC) ... 87

6.3.1.3Fixed Manufacturing Cost (FMC) ... 88

6.3.2 General Expenses (GE) ... 88

6.4 Keuntungan Produksi ... 88

6.5 Analisa Kelayakan ... 89

6.5.1 % Profit on Time (POS) ... 89

(8)

commit to user

viii

6.5.3 Pay Out Time (POT) ... 90

6.5.4 Break Event Point (BEP) ... 90

6.5.5 Shut down Point (SDP) ... 91

6.5.6 Discounted Cash Flow (DCF) ... 91

Daftar Pustaka

(9)

commit to user

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Perkembangan Data Impor Methacrolein di Indonesia ... 2

Tabel 1.2 Perkembangan Data Impor Methacrolein di Indonesia ... 2

Tabel 1.3 Sumber Bahan Baku Utama ... 3

Tabel 1.4 Data Pabrik Penghasil Methacrolein di Dunia ... 3

Tabel 1.5 Komposisi Udara (gas) ... 11

Tabel 2.1 Neraca Massa Total ... 26

Tabel 4.1 Penggunaan Air Laut sebagai Media Pendingin ... 50

Tabel 4.2 Kebutuhan Air Proses, Konsumsi Umum dan Sanitasi ... 52

Tabel 4.3 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas ... 55

Tabel 4.4 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan ... 56

Tabel 4.5 Total Kebutuhan Daya Listrik Pabrik ... 58

Tabel 5.1 Jadwal pembagian kelompok shift ... 74

Tabel 5.2 Perincian Kualifikasi, Jumlah dan Gaji Karyawan ... 75

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat ... 83

Tabel 6.2 Indeks Pembelian Alat ... 85

Tabel 6.3 Modal Tetap... 86

Tabel 6.4 Modal Kerja ... 86

Tabel 6.5 Direct Manufacturing Cost... 87

Tabel 6.6 Indirect Manufacturing Cost ... 87

Tabel 6.7 Fixed Manufacturing Cost ... 88

Tabel 6.8 General Expense ... 88

(10)

commit to user

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Peta Kota Cilegon ... 7

Gambar 1.2 Peta Lahan Pendirian Pabrik Methacrolein ... 7

Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif ... 27

Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif ... 28

Gambar 2.3 Diagram Alir Proses ... 29

Gambar 2.4 Lay Out Pabrik ... 31

Gambar 2.4 Lay Out Peralatan Proses... 33

Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Laut ... 51

Gambar 4.2 Diagram Alir Pengolahan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi ... 53

Gambar 4.3 Sistem Refrigerasi ... 60

Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Methacrolein ... 68

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index ... 83

(11)

commit to user

xi