PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN DIETANOLAMIDA DARI
RBDPs(Refined BleachingDeodorized Palm Stearin)DAN DIETANOLAMIN KAPASITAS 12.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
DARWIS S. HUTAPEA
100425002
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Dietanolamida dari RBDPs dan Dietanolamin dengan Kapasitas 12.000 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc sebagai Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Dosen Pembimbing II sekaligus
koordinator tugas akhir yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi.
4. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen Teknik Kimia.
5. Yang teristimewa Orang tua penulis yaitu Ibu K br.Sitinjak dan Bpk W.Hutapea ,yang tidak pernah lupa memberikan motivasi semangat, moril dan kepada penulis.
6. Adikku tercinta Saad Hamonangan Hutapea, Juniarti br. Hutapea, Citra br. Hutapea dan Roma Ito br. Hutapea yang selalu mendoakan dan memberikan semangat.
7. Teman-teman Team Chapel, UKMK USU, Perkantas, Kost Gg Sehati no. 18 dan teknik kimia stambuk‘10 tanpa terkecuali. Terimakasih buat doa dan
semangatnya.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Oktober 2012 Penulis,
INTISARI
Dietanolamida diperoleh melalui reaksi antara RBDPs dan dietanolamin dengan bantuan katalis natrium metoksida di dalam reaktorFlat six –blade turbine
pada temperatur 75oC dan tekanan 1 atm .
Pabrik pembuatan dietanolamida ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 12.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Kuala Tanjung, Sumatera Utara dengan luas areal 20.670 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 156 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur dengan struktur organisasi sistem staff dan garis.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan dietanolamida ini adalah sebagai berikut:
Modal Investasi : Rp
294.116.323.212,- Biaya Produksi : Rp
182.237.090.992,- Hasil Penjualan : Rp357.225.955.719
,- Laba Bersih : Rp
174.988.864.728,- Profit Margin : 48.74 %
Break Event Point : 34.37 %
Return of Investment : 42.62 %
Return on Network : 77.24 %
Pay Out Time : 2.35 tahun
Internal Rate of Return : 56.41
DAFTAR ISI
DAFTAR LAMPIRAN... xiv
BAB I PENDAHULUAN... I-1 1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Perumusan Masalah ... I-4 1.3 Tujuan dan manfaat Pra Rancangan Pabrik ... I-4
BAB III NERACA MASSA...III-1 3.1 Neraca Massa Pada Mixer 1 (M-140)...III-1 3.2 Neraca Massa Pada Mixer 2 (M-150)...III-1 3.3 Neraca Massa Pada Reaktor (R-210)...III-2 3.4 Neraca Massa Pada Separator (H-310)...III-2 3.5 Neraca Massa Pada Ekstraktor (H-330)...III-3 3.6 Neraca Massa Pada Dekanter (H-340) ...III-3 3.7 Neraca Massa Pada Vaporizer (V-350) ...III-4
BAB IV NERACA PANAS...IV-1 4.1 Neraca Panas Pada RBDPs (F-110)...IV-1 4.2 Neraca Panas Pada Reaktor (R-210) ...IV-1 4.3 Neraca Panas Pada Vaporizer (V-350) ...IV-2 4.4 Neraca Panas Pada Cooler 1 (E-211)...IV-2 4.5 Neraca Panas Pada Cooler 2 (E-331)...IV-2 4.6 Neraca Panas Pada Cooler 3 (E-351)...IV-2
5.16 Cooler 1 (E-211)... V-8 5.17 Cooler 2 (E-331)... V-8 5.18 Cooler 3 (E-351)... V-9 5.19 Pompa 1 (L-111)... V-10 5.20 Pompa 2 (L-121)... V-10 5.21 Pompa 3 (L-221)... V-10 5.22 Pompa 4 (L-131)... V-11 5.23 Pompa 5 (L-141)... V-11 5.24 Pompa 6 (L-151)... V-12 5.25 Pompa 7 (L-360)... V-12 5.26 Pompa 8 (L-160)... V-12 5.27 Pompa 9 (L-212)... V-13 5.28 Pompa 10 (L-311)... V-13 5.29 Pompa 11 (F-321)... V-14 5.30 Pompa 12 (F-331)... V-14 5.31 Pompa 13 (F-341)... V-14 5.31 Pompa 14 (F-371)... V-15
BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA...VI-1 6.1 Instrumentasi...VI-1 6.2 Keselamatan dan Kesehatan Kerja...VI-11 6.2.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Ledakan ...VI-12 6.2.2 Alat Perlindungan Diri ...VI-13 6.2.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik ...VI-13 6.2.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan ...VI-13 6.2.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis ...VI-14
7.2.4.2 Penukar Kation (Cation Exchanger) ... VII-11 7.2.5 Deaerator ... VII-12 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ... VII-13 7.4 Kebutuhan Listrik... VII-13 7.5 Keperluan Energi Bahan Bakar... VII-14 7.6 Unit Pengolahan Limbah ... VII-16 7.6.1 Bak Penampungan ... VII-16 7.6.2 Bak Pengendapan Awal ... VII-17 7.6.3 Bak Netralisasi... VII-17 7.6.4 Pengolahan Limbah dengan Sistem
Activated Sludge... VII-18 7.6.5 Tangki Sedimentasi... VII-21 7.6.6 Pompa Limbah (PL-01) ... VII-22 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-24 7.7.1 Screening (SC)... VII-24 7.7.2 Bak Sedimentasi (BS) ... VII-25 7.7.3 Clarifier (CL)... VII-25 7.7.4 Sand Filter (SF) ... VII-26 7.7.5 Tangki Utilitas 1 (TU-01) ... VII-26 7.7.6 Tangki Utilitas 2 (TU-02) ... VII-26 7.7.7 Cation Exchanger (CE) ... VII-27 7.7.8 AnionExchanger (AE) ... VII-27 7.7.9 Tangki Pelarutan Alum/Al2(SO4)3(TP-01)... VII-28
7.7.10 Tangki Pelarutan Soda Abu / Na2CO3(TP-02) ... VII-28
7.7.11 Tangki Pelarutan Asam Sulfat / H2SO4(TP-03) ... VII-28
7.7.12 Tangki Pelarutan NaOH (TP-04)... VII-29 7.7.13 Tangki Pelarutan Kaporit / Ca(ClO)2(TP-05) ... VII-29
7.7.20 Pompa Clarifier (PU-03) ... VII-31 7.7.21 Pompa Filtrasi (PU-04) ... VII-32 7.7.22 Pompa Utilitas (PU-05)... VII-32 7.7.23 Pompa H2SO4(PU-06)... VII-32
7.7.24 Pompa Kation Exchanger (PU-07) ... VII-33 7.7.25 Pompa Anion Exchanger (PU-08) ... VII-33 7.7.26 Pompa Utilitas (PU-09)... VII-33 7.7.27 Pompa Utilitas (PU-10)... VII-33 7.7.28 Pompa Utilitas (PU-11)... VII-34 7.7.29 Pompa Utilitas (PU-12)... VII-34 7.7.30 Pompa Deaerator (PU-13)... VII-34 7.7.31 Pompa Kaporit (PU-14) ... VII-34 7.7.32 Pompa Alum (PU-15) ... VII-35 7.7.33 Pompa Soda Abu (PU-16)... VII-35 7.7.34 Pompa NaOH (PU-17) ... VII-35 7.7.35 Pompa Bahan Bakar (PU-18) ... VII-35 7.7.36 Pompa Bahan Bakar (PU-19) ... VII-36
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-3
9.3.10 Manajer Pembelian dan Pemasaran ...IX-6 9.5 Sistem Kerja...IX-6 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ...IX-7 9.7 Sistem Penggajian ...IX-9 9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ...IX-10
BAB X ANALISA EKONOMI... X-1 10.1 Modal Investasi ... X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap/Fixed Capital Investment... X-1 10.1.2 Modal Kerja/Working Capital... X-2 10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost(TC)... X-4 10.2.1 Biaya Tetap/Fixed Cost(FC) ... X-4 10.2.2 Biaya Variabel/Variable Coat(VC) ... X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales)... X-5 10.4 Bonus Perusahaan ... X-5 10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ... X-5 10.6 Analisa Aspek Ekonomi ... X-5 10.6.1 Profit Margin(PM)... X-5 10.6.2 Break Event Point... X-5 10.6.3 Return on Investment(RON)... X-6 10.6.4 Pay Out Time(POT) ... X-7 10.6.5 Return On Network(RON) ... X-7 10.6.6 Internal Rate of Return(IRR)... X-7
BAB XI KESIMPULAN...XI-1
DAFTAR PUSTAKA... xv
DAFTAR TABEL
Hal Tabel 1.1 Kebutuhan impor dietanolamida di Indonesia... I-1 Tabel 1.2 Data indeks peningkatan impor dietanolamida ... I-2 Tabel 1.3 Tabel Produksi CPO dan RBDP Stearin Indonesia ... I-3 Tabel 1.4 Kebutuhan impor Dietanolamin di Indonesia ... I-3 Tabel 2.1 Komposisi dari RBDPs ... II-3 Tabel 2.2 Komposisi asam lemak dari minyak sawit, fraksi olein, dan
fraksi stearin dari minyak sawit serta minyak inti sawit... II-4 Tabel 2.3 Beberapa sifat produk dietanolamida... II-6 Tabel 3.1 Neraca Massa di Mixer 1 (M-140) ...III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa di Mixer 2 (M-150) ...III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa di Reaktor (R-210) ...III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa di Separator (H-310)...III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa di Ekstraktor (H-330) ...III-3 Tabel 3.6 Neraca Massa di Dekanter (H-340) ...III-3 Tabel 3.7 Neraca Massa di Vaporizer (V-350) ...III-4 Tabel 4.1 Neraca PanasTangki RBDPs2 (F - 110) ...IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas Reaktor (210) ...IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas Vaporizer (V-350)...IV-2 Tabel 4.4 Neraca Panas Cooler 1 (E-211) ...IV-2 Tabel 4.5 Neraca Panas Cooler2 (E-331)...IV-2 Tabel 4.6 Neraca Panas Cooler 3 (E-351) ...IV-2
Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Dietanolamida Tabel 7.1 Kebutuhan uap sebagai media pemanas... VII-1
Tabel 9.1 Susunan Jadwal Shift Karyawan ...IX-7 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ...IX-8 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan ...IX-9 Tabel LA.1 Tabel BM Senyawa - senyawa Kimia yang digunakan ... LA-2 Tabel LA.2 Menghitung BM rata-rata RBDPs ... LA-3 Tabel LA.3 Menghitung BM rata-rata Dietanolamida ... LA-3 Tabel LB.1 Kontribusi Estimasi Kapasitas Panas Elemen
atom berupa padatan ...LB-1 Tabel LB.2 Kontribusi Estimasi Kapasitas Panas berupa Cairan ...LB-2 Tabel LB.3 Data Cp Beberapa Senyawa ...LB-3 Tabel LB.4 Kontribusi Estimasi Panas Pembentukan Standar ...LB-5 Tabel LB.5 Panas Penguapan ...LB-7 Tabel LC.1 Analog perhitungan untuk tiap tangki dengan tutup datar ...LC-7 Tabel LC.2 Analog perhitungan untuk tiap tangki dengan
tutup ellipsoidal ...LC-13 Tabel LC.3 Analog perhitungan untuk tiap cooler...LC-18 Tabel LC.4 Analog perhitungan untuk tiap pompa...LC-22 Tabel LC.5 Analog perhitungan untuk tiap mixer ...LC-31 Tabel LD.1 Analog perhitungan Tangki Utilitas (TU-02)...LD-10 Tabel LD.2 Analog perhitungan untuk tangki pelarut...LD-18 Tabel LD.3 Analog perhitungan pompa utilitas...LD-27 Tabel LD.4 Analog perhitungan pada tangki bahan bakar ketel uap ...LD-31 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ... LE-2 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ... LE-7 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan
Pengolahan Limbah ... LE-8 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi... LE-10 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-14 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas... LE-16 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... LE-17 Tabel LE.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia
Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UURI No. 17
DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar 6.1 Skema Dasar Sistem Kontrol ...VI-1 Gambar 6.2 Instrumentasi pada pompa ...VI-6 Gambar 6.3 Instrumentasi pada tangki berpengaduk ...VI-7 Gambar 6.4 Instrumentasi pada tangki bahan baku/produk...VI-7 Gambar 6.5 Instrumentasi pada reaktor ...VI-8 Gambar 6.6 Instrumentasi padaheater...VI-9 Gambar 6.7 Instrumentasi padacooler...VI-9 Gambar 6.8 Instrumentasi pada dekanter...VI-10 Gambar 6.9 Instrumentasi padaDryer/Vaporizer...VI-10 Gambar 8.1 Peta Lokasi Pabrik Pembuatan Dietanolamida ... VIII-3 Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Dietanolamida... VIII-6 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembutan Dietanolamida
dari RBDP Stearin dan Dietanolamin... IX-12 Gambar LD.1 Siklus unit pendinginan ...LD-27 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
dan Tangki Pelarutan ... LE-5 Gambar LE.2 GrafikBreak Event Point(BEP) Pabrik Dietanolamida
