PRARANCANGAN PABRIK DIMETIL ETER
PROSES DEHIDRASI METANOL DENGAN KATALIS ALUMINA KAPASITAS 21.000 TON PER TAHUN
Oleh : Indra Gunawan
D 500 110 007
Dosen Pembimbing : Kusmiyati, S.T., M.T., Ph.D
Tri Widayatno, S.T., M.Sc., Ph.D
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
iii
PERSEMBAHAN
Sebagai rasa syukur dan terima kasih, tugas akhir ini saya
persembahkan kepada :
ALLAH S.W.T. yang telah memberikan ilmu yang
bermanfaat dan karunia-Nya kepadaku.
Baginda Nabi Besar Muhammad S.A.W. yang telah
membawa dunia ini dari masa kegelapan menuju
masa terang-benderang.
Bapak dan Mama tercinta, yang telah mendidik
dan mengasuhku serta tak pernah lelah dalam
memberikan motivasi, nasehat dan kasih saying.
Saudara-saudariku tersayang, terima kasih atas
PRAKATA
Dengan mengucap puji syukur atas kehadirat ALLAH S.W.T. dimana atas karunia dan rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul Prarancangan Pabrik Dimetil Eter Proses Dehidrasi Metanol dengan Katalis Alumina Kapasitas 21.000 Ton per Tahun . Tidak lupa shalawat serta salam kita curahkan kepada junjungan Baginda Nabi Besar Muhammad S.A.W yang telah mengubah zaman jahiliyah dengan penuh kegelapan menjadi jaman terang benderang yang penuh dengan ilmu.
Laporan tugas akhir ini disusun sebagai persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana Strata satu (S-1) di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Selama pembuatan laporan tugas akhir ini, penulis telah melewati berbagai tantangan dan kesulitan yang dihadapi, dikarenakan keterbatasan ilmu dan laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan berkat adanya bantuan dari semua pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan kali ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan tugas akhir ini, yaitu :
1. Ibu Kusmiyati, S.T, M.T, Ph.D selaku Dosen Pembimbing I, atas ilmu yang bermanfaat yang telah diberikan dan kesabaran dalam membimbing penulis selama masa penulisan laporan tugas akhir ini.
2. Bapak Tri Widayatno, S.T, M.Sc, Ph.D. selaku Dosen Pembimbing II, atas segala kebaikan, bimbingan, dan arahan yang telah diberikan kepada penulis selama masa penulisan laporan tugas akhir ini.
3. Bapak Rois Fatoni, S.T, M.Sc, Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4. Bapak dan Mama tersayang, terima kasih atas do a, dorongan semangat, dan bantuannya sehingga laporan tugas akhir ini dapat terselesaikan. 5. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan studi dan
laporan tugas akhir ini, yang mana penulis tidak bisa sebutkan satu persatu.
v INTISARI
DME (dimetil eter) merupakan salah satu senyawa yang akan digunakan sebagai bahan bakar alternatif. Dimana DME (dimetil eter) memiliki sifat fisik serupa dengan liquefied Petroleum Gas sehingga dapat langsung digunakan sebagai sumber energi untuk peralatan rumah tangga. Peluang berkembangnya industri DME (dimetil eter) di Indonesia cukup besar, dikarenakan kebutuhan energi di Indonesia yang terus meningkat, maka perlu direncanakan perancangan pabrik kimia dengan produk DME (dimetil eter). Pabrik ini direncanakan beroperasi selama 330 hari/tahun dengan kapasitas produksi DME (dimetil eter) sebesar 21.000 ton/tahun. Bahan baku utama yang diperlukan adalah metanol 99,95% sebanyak 27.253,74344 ton/tahun.
Pabrik akan didirikan di kota Bontang, provinsi Kalimantan Timur dimana lokasi pabrik dekat dengan sungai Mahakam, sehingga sumber air untuk unit utilitas berasal dari air sungai. Produksi DME (dimetil eter) menggunakan proses dehidrasi metanol dengan katalis alumina (Al2O3) pada tekanan 14,9 atm dan suhu
250°C dimana reaktor yang digunakan adalah reaktorfixed bed multitube. Reaksi bersifat eksotermis dan beroperasi pada kondisi non isothermal non adiabatic. Dimana pada reaktor tersebut menggunakan pendingin berupaDowtherm A.
Perhitungan evaluasi ekonomi memberikan hasil modal tetap yang dibutuhkan adalah sebesar Rp 230.096.936.629,89 dan modal kerja Rp 77.903.484.166,90. Diperoleh Return On Investment sebelum pajak (ROIb)
sebesar 23,58% dan Return On Investmentsesudah pajak (ROIa) sebesar 16,50%. Pay Out Time sebelum pajak (POTb) sebesar 2,98 tahun dan Pay Out Time
sesudah pajak (POTa) sebesar 3,8 tahun. Dengan Break Even Point(BEP) sebesar
52,77%, Shut Down Point (SDP) sebesar 26,98% dan Discounted Cash Flow
DAFTAR ISI
JUDUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
PERSEMBAHAN iii
PRAKATA iv
INTI SARI v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR TABEL ix
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Kapasitas Rancangan 1
1.3 Lokasi Pabrik 3
1.4 Tinjauan Pustaka 5
1.5 Tinjauan Proses Secara Umum 9
BAB II DESKRIPSI PROSES
2.1 Spesifikasi Bahan Baku Dan Produk 10
2.2 Konsep Proses 11
2.3 Tinjauan Kinetika 11
2.4 Tinjauan Termodinamika 12
2.5 Langkah Proses 13
vii BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1 Bentuk Perusahaan 57
5.2 Struktur Organisasi 58
5.3 Tugas Dan Wewenang 61
5.4 Pembagian Jam Kerja 65
5.5 Status Karyawan 67
5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan Dan Gaji 67
5.7 Fasilitas Karyawan 70
BAB VI ANALISIS EKONOMI
6.1 Production Cost 72
6.2 Capital Investment 73
6.3 Penentuan Harga Alat 73
6.4 Penentuan TotalCapital Investment 75
6.5 Analisis Kelayakan 78
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Pertumbuhan Impor DME Di Indonesia
Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif
Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif
Gambar 2.3 Diagram Alir Proses Neraca Massa
Gambar 2.4 Diagram Alir Proses Neraca Panas
Gambar 2.5Lay OutPabrik DME
Gambar 2.6Lay OutPeralatan Proses Pabrik DME
Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Sungai
Gambar 5.1 Struktur Organisasi
Gambar 6.1 Hubungan antara tahun dengancost index
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Impor DME di Indonesia
Tabel 1.2 Produsen Metanol dan Kapasitas Produksinya
Tabel 1.3 Kapasitas Produksi DME
Tabel 2.1 Data Konstanta Kesetimbangan
Tabel 2.2 Komponen yang Terdapat di Tiap Arus
Tabel 2.3 Neraca MassaInline Mixing Valve(M-101)
Tabel 2.4 Neraca Massa Reaktor (R-101)
Tabel 2.5 Neraca Massa Menara Distilasi-01 (D-101)
Tabel 2.6 Neraca Massa Menara Distilasi-02 (D-102)
Tabel 2.7 Neraca Massa Total
Tabel 2.8 Neraca Panas diInline Mixing Valve(M-101)
Tabel 2.9 Neraca Panas di Heat Exchanger-01 (E-101)
Tabel 3.0 Neraca Panas di Vaporizer (V-101)
Tabel 3.1 Neraca Panas di Heat Exchanger-02 (E-102)
Tabel 3.2 Neraca Panas di Reaktor (R-101)
Tabel 3.3 Neraca Panas di Ekspander-01 (N-101)
Tabel 3.4 Neraca Panas di Cooler-01 (E-201)
Tabel 3.5 Neraca Panas di Menara Distilasi-01 (D-101)
Tabel 3.6 Neraca Panas di Ekspander-02 (N-102)
Tabel 3.7 Neraca Panas di Heat Exchanger (E-103)
Tabel 3.8 Neraca Panas di Menara Distilasi-02 (D-102)
Tabel 3.9 Neraca Panas Total
Tabel 4.0 Perincian Penggunaan Luas Tanah
Tabel 4.1 Kebutuhan Air Pendingin
Tabel 4.2 Kebutuhan Air Umpan Boiler
Tabel 4.3 Kebutuhan Air Domestik
Tabel 4.4 Kebutuhan Air Sungai
Tabel 4.5 Kebutuhan Listrik Untuk Keperluan Proses dan Utilitas
Tabel 4.7 Kebutuhan Listrik Total Pabrik
Tabel 5.1 Jadwal Pembagian KelompokShift
Tabel 5.2 Jumlah Karyawan Menurut Jabatan
Tabel 5.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan
Tabel 6.1Cost Index
Tabel 6.2Fixed Capital Investment
Tabel 6.3Working Capital
Tabel 6.4 Manufacturing Cost
Tabel 6.5General Expense
Tabel 6.6Fixed Cost
Tabel 6.7Variable Cost
Tabel 6.8Regulated Cost
