PRA RANCANGAN PABRIK
PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN VINIL ASETAT DARI ASETILEN DAN ASAM ASETAT DALAM FASA GAS
DENGAN KAPASITAS 40.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
SETO PRAMANA 080405079
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2011
KATA PENGANTAR
Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Vinil Asetat Dari Asetilen dan Asam Asetat Dalam Fasa Gas Dengan Kapasitas 40.000 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. Bapak Dr. Ir. Taslim, MSi sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Ibu Ir. Netti Herlina, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU.
4. Bapak Dr. Ir. Irvan, MSi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia FT USU.
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. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis.
8. Teman seperjuangan Halim Cahjadi sebagai partner penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
9. Buat seorang yang special MJ yang selalu mendukung ku.
10. Teman-teman ’08 dan Adik-adik junior stambuk ’09 dan ’10.
11. Seluruh Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang 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, 2 September 2010 Penulis,
Seto Pramana 080405079
INTISARI
Vinil asetat diperoleh melalui reaksi fasa gas antara asetilen dan asam asetat dengan bantuan suatu katalis zinc asetat dan karbon di dalam reaktor packed bed pada temperatur dan tekanan yang tidak terlalu tinggi.
Pabrik pembuatan vinil asetat ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 40.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Kawasan Industri Panca Puri di Jln. Raya Anyer Km.
123 Desa Ciwandan, Kotamadya Cilegon, Propinsi Banten, dengan luas areal 9500 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 130 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur dengan struktur organisasi sistem garis dan staf.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan vinil asetat ini adalah sebagai berikut:
Modal Investasi : Rp 319.437.462.616,-
Biaya Produksi : Rp 331.775.166.061,-
Hasil Penjualan : Rp 416.668.893.325,-
Laba Bersih : Rp 84.893.727.264,-
Profit Margin : 20,27 %
Break Even Point : 45,20 %
Return on Investment : 18,51 %
Return on Network : 30,85 %
Pay Out Time : 5,40 tahun
Internal Rate of Return : 28,81 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Vinil Asetat dari Asetilen dan Asam Asetat dalam Fasa Gas ini layak untuk didirikan.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
INTISARI ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR TABEL ... x BAB I PENDAHULUAN ... I-1
1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Perumusan masalah ... I-2 1.3 Tujuan Perancangan Pabrik ... I-2 1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik ... I-2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1
2.1 Etilena ... II-1 2.2 Asam Asetat ... II-2 2.3 Vinil Asetat Monomer (VAM) ... II-4 2.4 Katalis untuk Vinil Asetat Monomer(VAM) ... II-5 2.5 Sifat-sifat Bahan Baku dan Produk ... II-5 2.5.1 Sifat-sifat Bahan Baku ... II-5 2.5.2 Sifat-sifat Bahan Pembantu ... II-6 2.5.3 Sifat-sifat Hasil Utama ... II-6 2.6 Proses Pembuatan Vinil Asetat ... II-7 2.7 Deskripsi Proses ... II-8 BAB III NERACA MASSA ... III-1
3.1 Vaporizer (V-201) ... III-1 3.2 Mixing Point I (M-201) ... III-1 3.3 Reaktor (R-201) ... III-2 3.4 Blower (BL-201) ... III-2 3.5 Separator (SP-301) ... III-2 3.6 Absorber (AB-301) ... III-3 3.7 Mixing Point II (M-301) ... III-3 3.8 Splitter (S-301) ... III-3
3.9 Menara Distilasi (MD-301) ... III-4 3.10 Kondensor (CD-301) ... III-4 3.11 Akumulator (AC-301) ... III-4 3.12 Reboiler (RB-301) ... III-5 BAB IV NERACA ENERGI ... IV-1 4.1 Vaporizer (V-201) ... IV-1 4.2 Reaktor (R-201) ... IV-1 4.3 Heater 1 (HE-201) ... IV-1 4.4 Heater 2 (HE-202) ... IV-2 4.5 Heater 3 (HE-203) ... IV-2 4.6 Cooler 1 (HE-204) ... IV-2 4.7 Kondensor Parsial (CD-201) ... IV-2 4.8 Destilasi (T-201) ... IV-3 4.8.1 Kondensor Sub Cooler (CD-301) ... IV-3 4.8.2 Reboiler (RB-301) ... IV-3 4.9 Cooler 2 (HE-301) ... IV-3 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ... V-1
5.1 Tangki Penyimpanan Asetilena (TK-101) ... V-1 5.2 Tangki Penyimpanan Asam Asetat (TK-102) ... V-1 5.3 Tangki Penyimpanan Asam Asetat (TK-103) ... V-2 5.4 Tangki Penyimpanan Vinil Asetat (TK-201) ... V-3 5.5 Tangki Pencampur I (V-101) ... V-3 5.6 Tangki Pencampur II (V-201) ... V-4 5.7 Akumulator (V-202) ... V-4 5.8 Kompresor I (C-101) ... V-5 5.9 Kompresor II (102) ... V-5 5.10 Kompresor III (C-201) ... V-6 5.11 Ekspander (JE-201) ... V-6 5.12 Blower (JB-201) ... V-6 5.13 Knock Out Drum (KO-201) ... V-7 5.14 Dekanter (D-201) ... V-7 5.15 Reaktor (R-101) ... V-8
5.16 Kolom Destilasi (T-101) ... V-9 5.17 Vaporizer 1 (E-101) ... V-9 5.18 Vaporizer 2 (E-102) ... V-10 5.19 Vaporizer 3 (E-103) ... V-10 5.20 Heater 1 (E-104) ... V-11 5.21 Cooler 1 (E-201) ... V-11 5.22 Heater 2 (E-202) ... V-11 5.23 Kondensor (E-203) ... V-12 5.24 Reboiler (E-204) ... V-12 5.25 Cooler 2 (205) ... V-12 5.26 Pompa Etilena (P-101) ... V-13 5.27 Pompa Oksigen (P-102) ... V-13 5.28 Pompa Asam Asetat (P-103) ... V-13 5.29 Pompa Asam Asetat (P-104) ... V-13 5.30 Pompa Recycle Asam Asetat (P-105) ... V-14 5.31 Pompa V-201 (P-201) ... V-14 5.32 Pompa Reboiler (P202) ... V-14 5.33 Pompa Refluks Distilat (P-203) ... V-15 5.34 Pompa Destilat (P-204) ... V-15 5.35 Pompa Dekanter (P-205) ... V-15 5.36 Pompa Recycle ... V-16 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1
6.1 Instrumentasi ... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja ... VI-7 BAB VII UTILITAS ... VII-1
7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ... VII-1 7.2 Kebutuhan Air ... VII-2 7.2.1 Screening ... VII-6 7.2.2 Sedimentasi ... VII-6 7.2.3 Koagulasi dan Flokulasi ... VII-6 7.2.4 Filtrasi ... VII-8 7.2.5 Demineralisasi ... VII-9
7.2.6 Deaerator ... VII-12 7.3 Kebutuhan Listrik ... VII-12 7.4 Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-12 7.5 Unit Pengolahan Limbah ... VII-14 7.5.1 Bak Penampungan (BP) ... VII-16 7.5.2 Bak Ekualisasi (BE) ... VII-16 7.5.3 Bak Pengendapan ... VII-17 7.5.4 Bak Netralisasi ... VII-17 7.5.5 Pengolahan limbah dengan sistem Activated Sludge ... VII-18 7.5.6 Tangki Sedimentasi ... VII-22 7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-22 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-3 8.3 Perincian Luas Tanah ... VIII-5 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... IX-1
9.1 Organisasi Perusahaan ... IX-1 9.2 Manajemen Perusahaan ... IX-3 9.3 Bentuk Hukum dan Badan Usaha ... IX-4 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... IX-6 9.5 Sistem Kerja ... IX-8 9.6 Jumlah Karyawan dan tingkat Pendidikan ... IX-9 9.7 Sistem Penggajian ... IX-11 9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ... IX-12 BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1
10.1 Modal Investasi ... X-1 10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/ Total Cost (TC) ... 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 BAB XI KESIMPULAN ... XI-1
DAFTAR PUSTAKA ...
LAMPIRAN A ... LA-1 LAMPIRAN B ... LB-1 LAMPIRAN C ... LC-1 LAMPIRAN D ... LD-1 LAMPIRAN E ... LE-1
