KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudulPra Rancangan Pabrik Pembuatan Isopropil Asetat dari Asam Asetat dan Propilen
dengan Kapasitas 17.000 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 Ir. Renita Manurung, MT sebagai Dosen Pembimbing I sekaligus koordinator
tugas akhir yang telah membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak M. Hendra S. Ginting, ST. MT sebagai Dosen Pembimbing II 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. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yaitu Ayahanda K. Situmorang dan Ibunda D. Br. Lumban Gaol, yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis.
6. Kakak tercinta Julianita Situmorang, adek tercinta Christine Situmorang, Ester Farida Situmorang, Megawati Situmorang yang selalu mendoakan dan memberikan semangat. Beserta kekasihku Melvha “cian” yang selalu memberi
motivasi dan semangat.
8. 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, April 2014 Penulis,
INTISARI
Isopropil Asetat (C5H10O2) diperoleh melalui reaksi antara asam asetat (CH3COOH) dan propilen (C3H6) dengan bantuan katalis HF dan BF3 di dalam
bubble column reactorpada suhu 100°C dan tekanan 20 Atm.
Pabrik pembuatan Isopropil Asetat ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 17.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Kuala Tanjung, Kabupaten Batubara, Sumatera Utara dengan luas areal 10.580 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 155 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang General
Managerdengan struktur organisasi sistem garis.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan isopropil asetat ini adalah sebagai berikut:
Total Modal Investasi : Rp 417.956.081.961,- Biaya Produksi : Rp 324.195.968.855,- Hasil Penjualan : Rp 470.583.736.128,- Laba Bersih : Rp
145.655.829.431,- Profit Margin : 30,95 %
Break Even Point : 43,20 %
Return on Investment : 20,46 %
Pay Out Time : 4,09 tahun
Return on Network : 40,77 %
Internal Rate of Return : 33,49
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-2 1.3 Tujuan dan Manfaat Pra Rancangan Pabrik...I-2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES... II-1 2.1 Isopropil Asetat ... II-1 2.2 Dasar Pemilihan Bahan Baku ... II-2 2.3 Bahan Baku Pembuatan Isopropil Asetat... II-2 2.3.1 Asam Asetat ... II-2 2.3.2 Propilena ... II-3 2.3.3 Hidrogen Flourida ... II-3 2.3.4 Boron Triflourida ... II-4 2.3.5 Air ... II-4 2.4 Dasar Pemilihan Proses Pembuatan Isopropil Asetat ... II-5 2.5 Deskripsi Proses Pembuatan Isopropil Asetat ... II-7
BAB IV NERACA PANAS...IV-1 4.1 Neraca Panas Pada Kompresor (K-101) ...IV-1 4.2 Neraca Panas Pada Vaporizer (V-101) ...IV-1 4.3 Neraca Panas Pada Kompresor (K-102) ...IV-1 4.4 Neraca Panas PadaMixer(MX-101) ...IV-1 4.5 Neraca Panas PadaMixer(MX-102) ...IV-1 4.6 Neraca Panas PadaHeat Exchanger(HE-101)...IV-2 4.7 Neraca Panas Pada Kompresor (K-103) ...IV-2 4.8 Neraca Panas Pada Reaktor (R-101) ...IV-2 4.9 Neraca Panas PadaExpansion Valve(EV-101) ...IV-2 4.10 Neraca Panas Pada Kompresor (K-104) ...IV-2 4.11 Neraca Panas PadaHeat Exchanger(HE-102)...IV-3 4.12 Neraca Panas PadaExpansion Valve(EV-101) ...IV-3 4.13 Neraca Panas PadaHeat Exchanger(HE-103)...IV-3 4.14 Neraca Panas Pada Kolom Destilasi (MD-101)...IV-3 4.15 Neraca Panas Pada Kolom Destilasi (MD-102)...IV-3 4.16 Neraca Panas PadaCooler(E-101)...IV-4 4.17 Neraca Panas PadaCooler(E-102)...IV-4
BAB V SPESIFIKASI PERALATAN... V-1 5.1 Tangki Penyimpanan Asam Asetat (T-101)... V-1 5.2 Tangki Penyimpanan Boron Trifluorida (T-103)... V-2
5.3 Pompa (P-101) ... V-2 5.4 Kompresor (K-101)... V-3 5.5 Mixer(MX-101)... V-4 5.6 Reaktor (R-101) ... V-4 5.7 Expansion Valve(EV-101) ... V-5 5.8 Accumulator(AC-101) ... V-5 5.9 Menara Destilasi (MD-101) ... V-6 5.10 Kondensor (CD-101)... V-7 5.11 Reboiler(RB-101)... V-7
6.2 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Isopropil asetat ...VI-4 6.2.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan ...VI-5 6.2.2 Peralatan Perlindungan Diri ...VI-6 6.2.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik ...VI-6 6.2.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan ...VI-7 6.2.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis...VI-7
BAB VII UTILITAS... VII-1 7.1 KebutuhanSteam... VII-1 7.2 Kebutuhan Air ... VII-2 7.2.1 Screening... VII-6 7.2.2 Sedimentasi... VII-6 7.2.3 Klarifikasi ... VII-6 7.2.3 Filtrasi ... VII-7 7.2.4 Demineralisasi ... VII-9 7.2.5 Dearator ... VII-12 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ... VII-12 7.4 Kebutuhan Listrik ... VII-13 7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-14 7.6 Unit Pengolahan Limbah ... VII-15 7.6.1 Bak Penampungan ... VII-18 7.6.2 Bak Pengendap Awal... VII-18
7.6.3 Bak Netralisasi... VII-19 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-20
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik... VIII-4
9.4.2 Dewan Komisaris...IX-3 9.4.3 Direktur...IX-3 9.4.4 Sekretaris ...IX-4 9.4.5 Manajer Teknik dan Produksi...IX-4 9.4.6 Manajer Umum dan Keuangan ...IX-4 9.4.7 Manajer R & D (Research and Development)...IX-4 9.5 Sistem Kerja...IX-5 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ...IX-6 9.7 Sistem Penggajian...IX-7 9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ...IX-9
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-3 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-6 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-8
BAB XI KESIMPULAN...XI-1
DAFTAR PUSTAKA... xiv
DAFTAR TABEL
Hal Tabel 1.1 Perkembangan Impor Isopropil Asetat di Indonesia ...I-2 Tabel 2.1 Karakteristik Isopropil Asetat (IPAc)... II-1 Tabel 2.2 Keunggulan dan Kelemahan Proses ... II-7 Tabel 3.1 Neraca Massa Umpan Setelah Ada HasilRecycle. ... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa padaMixer(MX–101) ... III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa padaMixer(MX–102) ... III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa pada Reaktor (R-101)... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa padaAccumulator(AC-101)... III-2 Tabel 3.6 Neraca Massa pada Kolom Destilasi (MD-101) ... III-3 Tabel 3.7 Neraca Massa pada Kolom Destilasi (MD-102) ... III-3 Tabel 4.1 Neraca Panas Pada Kompresor (K-101)...IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas Pada Vaporizer (V-101)...IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas Pada Kompresor (K-102)...IV-1 Tabel 4.4 Neraca Panas PadaMixer(MX-101)...IV-1 Tabel 4.5 Neraca Panas PadaMixer(MX-102)...IV-1 Tabel 4.6 Neraca Panas PadaHeat Exchanger(HE-101) ...IV-2 Tabel 4.7 Neraca Panas Pada Kompresor (K-103)...IV-2
Tabel 4.8 Neraca Panas Pada Reaktor (R-101) ...IV-2 Tabel 4.9 Neraca Panas PadaExpansion Valve(EV-101) ...IV-2
Tabel 5.4 Spesifikasi Kompressor ... V-3 Tabel 5.5 SpesifikasiMixer... V-4 Tabel 5.6 Spesifikasi Reaktor... V-4 Tabel 5.7 Spesifikasi Menara Destilasi ... V-6 Tabel 5.8 Spesifikasi Kondensor ... V-7 Tabel 5.9 Spesifikasi Reboiler... V-7 Tabel 6.1 Daftar Penggunanan Instrumentasi pada Pra–Rancangan Pabrik
Isopropil Asetat ...VI-4 Tabel 7.1 KebutuhanSteamPabrik Isopropil Asetat... VII-1 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin ... VII-2 Tabel 7.3 Pemakaian Air Untuk Kebutuhan... VII-4 Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Silau ... VII-5 Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik untuk Utilitas ... VII-8 Tabel 7.6 Baku mutu limbah cair untuk industri isopropil asetat... VII-17 Tabel 8.1 Keterangan Gambar 8.2... VIII-6 Tabel 9.1 Jadwal Kerja KaryawanShift...IX-6 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya...IX-6 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan...IX-9 Tabel LA.1 Komposisi CH3COOH...LA-1 Tabel LA.2 Komposisi C3H6...LA-1 Tabel LA.3 Komposisi HF...LA-1
Tabel LB.10 Neraca Panas padaHeat exchanger(HE-101) ... LB-14 Tabel LB.11 Neraca Panas pada Reaktor (R-101)... LB-16 Tabel LB.12 Neraca Panas padaKompresor(K-103) ... LB-18 Tabel LB.13 Neraca Panas padaExpansion valve(EV-101) ... LB-20 Tabel LB.14 Neraca Panas padaHeat exchanger(HE-103) ... LB-21 Tabel LC.1 Analog Perhitungan Tangki Penyimpanan Cairan ... LC-3 Tabel LC.2 Analog Perhitungan Tangki Penyimpanan Gas... LC-5 Tabel LC.3 Analog PerhitunganPompa... LC-8 Tabel LC.4 Analog Perhitungan Kompressor ... LC-10 Tabel LC.5 Analog PerhitunganMixer... LC-14 Tabel LC.6 Analog Perhitungan Menara Destilasi... LC-26 Tabel LC.7 Analog Perhitungan Kondensor ... LC-33 Tabel LC.8 Analog Perhitungan Reboiler ... LC-41 Tabel LD.1 Spesifikasi Pompa Utilitas...LD-5 Tabel LD.2 Spesifikasi Tangki Penampungan...LD-11 Tabel LD.3 Spesifikasi Tangki Utilitas ...LD-16 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ... LE-1 Tabel LE.2 Harga IndeksMarshalldanSwift... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ... LE-6 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ... LE-7 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi ... LE-11
DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar 8.1 Peta Lokasi Pabrik Isopropil asetat ... VIII-1 Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Isopropil asetat... VIII-5 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan
Isopropil asetat dari Asam Asetat dan Propilen ...IX-3 Gambar LD.1 Sketsa SebagianBar Screen...LD-2 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
