PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN DIETANOLAMIDA DARI RBDPS
(Refined, Bleached, and Deodorized Palm Stearin)
DAN DIETANOLAMIN DENGAN KAPASITAS PRODUKSI
11.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
DISUSUN OLEH:
NIM: 100425001
HARRY LAKSANA T
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
LEMBAR PENGESAHAN
PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN DIETANOLAMIDA
DARI RBDPS (Refined Bleached and Deodorized Palm Stearin) DAN
DIETANOLAMIN DENGAN KAPASITAS
PRODUKSI 11.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia
OLEH:
NIM: 100425001 HARRY LAKSANA T
Telah diperiksa/disetujui,
Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II,
(Dr. Ir Hamidah Harahap, M. Sc) (
Nip. 19671029 199501 2 001 Nip. 19681214 199702 2 002 Ir. Renita Manurung, MT)
Penguji I, Penguji II, Penguji III,
(Ir. Renita Manurung, MT) ( Mhd. Hendra Ginting, ST. MT) (Ir. Netti Herlina, MT Nip.19681214 199702 2 002 Nip. 19700919 199903 1 001 Nip. 19680425 199903 2 004
)
Mengetahui,
Koordinator Tugas Akhir,
(Ir. Renita Manurung, MT Nip. 19681214 199702 2 002
)
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 11.000 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. Bapak Hendra Ginting, ST. MT Sebagai Dosen Penguji II yang telah memberikan arahan dalam penyempurnaan tugas akhir ini.
4. Bapak Ir. Netti Herlina, MT Sebagai Dosen Penguji II yang telah memberikan arahan dalam penyempurnaan tugas akhir ini.
5. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi.
6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen Teknik Kimia.
7. Yang teristimewa Orang tua penulis yaitu Bapak Jati Rahman H. Tampubolon dan Ibu Nanni Samosir yang tidak pernah lupa memberikan memberikan motivasi dan semangat kepada penulis, juga selalu mendoakan penulis.
8. Kakak Emma dan abang Jamedi, serta ke dua adik penulis Frans Ade dan Melva yang telah memberikan motivasi dan semangat kepada penulis.
10.Buat teman-teman Exchanger ( Extention Chemical Engineering ) , We are the changer for the future. Buat Bang Darwis sebagai teman seperjuangan dan teman sepatner dalam Tugas Akhir terimaksih atas bantuannya juga semangat dan motivasi kepada penulis.
11.Buat temanku Skinhead (Sekumpulan Anak Hebat dari IPA-4), terimakasih karena motivasi kalian kepada penulis. Semoga kita mendapatkan apa yang kita cita-citakan, amin.
12.Buat teman-teman CMSI (Campust Movement Student Influencer ), buat mentor bang Alfen, bang Iut, bang Jonri, kak silvi, kak roita, terimakasih buat kesempatan kepada penulis karena diperbolehlkan ikut serta dalam organisasi ini. 13.Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu namanya juga turut
memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
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, 10 Oktober 2012 Penulis,
INTISARI
Dietanolamida diperoleh melalui reaksi antara RBDPs dan dietanolamin dengan bantuan katalis natrium metoksida di dalam reaktor Flat six – blade turbine pada temperatur 75o
Pabrik pembuatan dietanolamida ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 11.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Belawan, Sumatera Utara dengan luas areal 10.250 m
C dan tekanan 1 atm .
2
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan dietanolamida ini adalah sebagai berikut:
. 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.
Modal Investasi : Rp 284.150.457.319,-
Biaya Produksi : Rp 168.886.345.033,-
Hasil Penjualan : Rp 257.765.365.617,-
Laba Bersih : Rp 63.672.930.346,-
Profit Margin : 34,31 %,
Break Event Point : 51,69 %
Return of Investment : 22,41 %
Return on Network : 37,35 %
Pay Out Time : 4,46 tahun
Internal Rate of Return: 35,54 %,
DAFTAR ISI
Hal
KATA PENGANTAR ... i
INTISARI ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
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 II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES ... II-1 2.1 Minyak Sawit ... II-1 2.2 RBDPs ... II-2 2.3 Alkanolamida ... II-4 2.4 Dietanolamida ... II-6 2.5 Sifat-sifat Kimia dan Fisika Bahan Baku ... II-7 2.5.1 RBDPs ... II-7 2.5.2 Dietanolamin ... II-7 2.5.3 Dietil eter ... II-8 2.5.4 Natrium Metoksida ... II-9 2.5.5 Air ... II-9 2.6 Sifat-sifat Produk ... II-11 2.6.1 Dietanolamida ... II-11 2.6.2 Gliserol ... II-11 2.7 Deskripsi Proses ... II-12 2.7.1 Tahap Pengolahan Awal ... II-12 2.7.2 Tahap Sintesa ... II-12 2.7.3 Tahap Pemurnian Hasil/Produk ... II-12
7.6 Unit Pengolahan Limbah ... VII-13 7.6.1 Bak Penampungan ... VII-15 7.6.2 Bak Pengendapan Awal ... VII-16 7.6.3 Bak Netralisasi ... VII-16 7.6.4 Pengolahan Limbah dengan Sistem
Activated Sludge ... VII-17 7.6.5 Tangki Sedimentasi ... VII-19 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-20 7.7.1 Screening (SC) ... VII-21
7.7.10 Tangki Pelarutan Soda Abu / Na
(TP-01) ... VII-23 2CO3
7.7.11 Tangki Pelarutan Asam Sulfat / H
(TP-02) ... VII-23 2SO4
7.7.12 Tangki Pelarutan NaOH (TP-04) ... VII-24 (TP-03) ... VII-24
7.7.13 Tangki Pelarutan Kaporit / Ca(ClO)2
7.7.14 Deaerator (DE) ... VII-25 (TP-05) ... VII-24
7.7.15 Ketel Uap (KU) ... VII-25 7.7.16 Unit Refrigerasi (UR) ... VII-25 7.7.17 Tangki Bahan Bakar(TB-01) ... VII-26 7.7.18 Tangki Bahan Bakar(TB-02) ... VII-26 7.7.18 Pompa Screening (PU-01) ... VII-27
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 (M-150) ... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa di Reaktor (R-210) ... III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa di Separator (H-310). ... III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa Mixer (M-330) ... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa di Dekanter (H-340) ... III-3 Tabel 3.6 Neraca Massa di Vaporizer (V-350) ... III-4 Tabel 4.1 Neraca Panas Tangki 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 Cooler 2 (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
Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ... IX-10 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan ... IX-10 Tabel LA.1 Tabel BM Senyawa - senyawa Kimia yang digunakan ... LA-2 Tabel LA.2 Neraca massa tangki pencampuran Katalis (M-150) ... LA-3 Tabel LA.3 Perhitungan kmol RBDPS ... LA-4 Tabel LA.4 Perhitungan kmol reaksi RBDPS dan DEA ... LA-5 Tabel LA.5 Perhitungan RBDPS sisa dan DEA yang dihasilkan ... LA-6 Tabel LA.6 Neraca Massa Pada Reaktor (R-210) ... LA-7 Tabel LA.7 Neraca Massa Pada Separator(H-310) ... LA-8 Tabel LA.8 Neraca Massa Pada Mixer (M-330) ... LA-10 Tabel LA.9 Neraca Massa pada Decanter (H-340) ... LA-11 Tabel LA.10 Neraca Massa pada Evaporizer (V-350) ... LA-13 Tabel LB.1 Data Cp beberapa senyawa ... LB-1 Tabel LB.2 Nilai E estimasi Cp pada 293 K ... LB-2 Tabel LB.3 Nilai Elemen Atom pada perhitungan Cp dengan Metode
Hurst dan Harrison ... LB-4 Tabel LB.4 Kontribusi gugus untuk Metode Joback ... LB-5 Tabel LB.5 Panas reaksi pembentukkan ... LB-7 Tabel LB.6 Panas reaksi Penguapan ... LB-7 Tabel LB.7 perhitungan panas masuk tangki RBDPS ... LB-8 Tabel LB.8 Perhitungan panas keluar tangki RBDPS ... LB-9 Tabel LB.9 Neraca Panas Masuk alur 4 ... LB-10 Tabel LB.10 Neraca Panas Masuk Alur 8 ... LB-10 Tabel LB.11 Neraca Panas Keluar Alur 9 ... LB-11 Tabel LB.12 Neraca Panas Keluar Alur 11 ... LB-11 Tabel LB.13 Neraca Panas Masuk Alur 19 ... LB-14 Tabel LB.14 Neraca Panas Keluar Alur 21 ... LB-15 Tabel LB.14 Neraca Panas Keluar Alur 20 ... LB-15 Tabel LB.14 Neraca Panas Keluar Alur 10 ... LB-10 Tabel LC.1 Analog perhitungan untuk tiap tangki dengan tutup datar ... LC-7 Tabel LC.2 Analog perhitungan untuk tiap tangki dengan
Tabel LC.4 Analog perhitungan untuk tiap pompa ... LC-22 Tabel LC.5 Komposisi umpan masuk ke Mixer (M-150) ... LC-23 Tabel LC.6 Analog perhitungan untuk tiap mixer ... LC-31 Tabel LC.7 Komposisi umpan masuk Dekanter (M-340) ... LC-32 Tabel LC.8 Komposisi umpan masuk sentrifusi ... LC-38 Tabel LC.9 Komposisi umpan masuk (R-210) ... LC-41 Tabel LC.10 Komposisi umpan Vaporizer (V-350) ... LC-49 Tabel LD.1 Analog perhitungan Tangki Utilitas (TU-02) ... LD-10 Tabel LD.2 Analog perhitungan untuk tangki pelarut ... LD-19 Tabel LD.3 Analog perhitungan pompa utilitas ... LD-28 Tabel LD.4 Analog perhitungan pada tangki bahan bakar ketel uap ... LD-32 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-11 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
No. 17 Tahun 2000 ... LE-19 Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UURI No. 17
DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar 6.1 Skema Dasar Sistem Kontrol ... VI-1 Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Dietanolamida ... VIII-5 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan dietanolamida
dari RBDP stearin dan dietanolamin………..IX-4 Gambar LC.1 Tangki penyimpanan berbentuk silinder tegak,tutup dan alas
datar ... LC-1 Gambar LC.2 Tangki penyimpanan berbentuk silinder tegak dan alas datar
dan tutup ellipsoidal ... LC-7 Gambar LC.3 Mixer ... LC-14 Gambar LC.4 Ukuran pengaduk mixer (M-150) ... LC-20 Gambar LC.5 Ukuran Reaktor (R-210) ... LC-22 Gambar LC.6 Ukuran pengaduk reaktor (R-210) ... LC-28 Gambar LC.7 Dekanter (H-340) ... LC-33 Gambar LD.1 Spesifikasi Screening ... LD-1 Gambar LD.2 Sketsa 3D Bak Sedimentasi ... LD-2 Gambar LD.3 Siklus unit pendinginan ... LD-29 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
dan Tangki Pelarutan ... LE-5 Gambar LE.2 Grafik Break Event Point (BEP) Pabrik Dietanolamida
