P
PR
RA
A
R
RA
AN
NC
CA
AN
NG
G
AN
A
N
P
PA
AB
BR
RI
I
K
K
P
PE
EM
MB
BU
UA
AT
TA
AN
N
P
PU
UP
PU
UK
K
A
AM
MO
ON
NI
IU
UM
M
S
SU
UL
LF
FA
AT
T
D
DA
AR
RI
I
G
GY
YP
PS
SU
UM
M
S
SI
IN
NT
TE
ET
TI
IK
K
H
H
AS
A
SI
I
L
L
P
PE
EN
NG
GO
O
LA
L
AH
HA
AN
N
U
UN
NI
IT
T
F
FL
LU
UE
E
G
G
AS
A
S
D
DE
ES
SU
UL
LF
FU
UR
RI
IZ
ZA
AT
TI
I
ON
O
N
P
PL
LT
TU
U
D
DE
EN
NG
GA
AN
N
K
KA
AP
PA
AS
SI
IT
TA
AS
S
P
PR
RO
O
DU
D
UK
KS
SI
I
40
4
0.
.0
00
00
0
T
TO
ON
N/
/
T
TA
AH
HU
UN
N
T
TUUGGAASSAAKKHHIIRR
D
DiiaajjuukkaannUUnnttuukkMMeemmeennuuhhiiPPeerrssyyaarraattaann
U
UjjiiaannSSaarrjjaannaaTTeekknniikkKKiimmiiaa
D
DiissuussuunnOOlleehh::M
ME
EL
LV
VA
A
T
TI
IU
UR
RM
MA
AD
DA
A
N
NA
AI
IN
NG
GG
GO
O
LA
L
AN
N
0
07
70
04
40
05
50
03
34
4
D
DE
EP
PA
AR
RT
TE
EM
ME
EN
N
T
TE
EK
K
NI
N
IK
K
K
KI
IM
MI
IA
A
F
FA
AK
KU
UL
LT
TA
AS
S
T
TE
EK
K
NI
N
IK
K
U
UN
NI
IV
VE
ER
RS
SI
I
TA
T
AS
S
S
SU
UM
MA
AT
TE
ER
RA
A
U
UT
TA
AR
R
A
A
M
ME
ED
DA
AN
N
Bukan Karena Kekuatanku,
Tetapi Karena Kasih-Mu ya Tuhan
Terima Kasih atas Penyertaan-Mu
Tugas Akhir ini Saya Dedikasikan untuk Bapa, Mama, Namboru, Kakak, Abang, & Sahabat
atas dukungan & doa mereka
serta
Semua Dosen dan teman - teman di Teknik Kimia USU atas Kebersamaan Yang Tak Ternilai Selama Ini
Judul :
PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN PUPUK AMONIUM SULFAT
DARI GYPSUM SINTETIK HASIL PENGOLAHAN UNIT FLUE GAS
DESULFURIZATION PLTU
DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 40.000 TON / TAHUN
Judul dalam bahasa Inggris :
THE PRELIMINARY DESIGN FOR
AMMONIUM SULFATE FERTILIZER PRODUCTION PLANT
BY MEANS SYNTHETIC GYPSUM BYPRODUCT FLUE GAS
DESULFURIZATION UNIT FROM COAL POWER PLANT
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, yang berjudul: “Pra Rancangan Pabrik Pupuk Amonium Sulfat Dari Gypsum Sintetik Hasil Pengolahan Unit Flue Gas Desulfurization PLTU dengan Kapasitas Produksi 40.000 Ton/ Tahun”.
Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat untuk mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Dan pada saat pengerjaan tugas akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, saran dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Dr. Ir. Iriany, M.Si., selaku dosen pembimbing dalam penyusunan tugas akhir ini.
2. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T., selaku co – dosen pembimbing dalam penyusunan tugas akhir ini dan juga sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara
3. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si., sebagai dosen wali dan Ketua Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4. Ibu Dr. Ir. Fatimah, M.T., Sekretaris Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara .
5. Bapak Dr. Ir. Taslim, M.Si., Seluruh Staff Pengajar, dan Pegawai Administrasi Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
6. Dan yang paling istimewa orang tua penulis yaitu Bapak J. Nainggolan dan Ibu M. Lbn. Toruan serta seluruh keluarga.
7. Partner saya, Krisma Yessi Sianturi atas kerjasamanya dalam penyelesaian tugas akhir ini.
8. Abang/Kakak senior yang telah banyak membantu dalam penyelesaian 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 tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi seluruh pembaca, khususnya mahasiswa/i teknik kimia.
Medan, Mei 2012 Penulis,
INTISARI
Indonesia merupakan negara agraris sehingga tidak terlepas akan kebutuhan terhadap pupuk. Pupuk amonium sulfat, ZA (Zwuafel Amonium), dimanfaatkan sebagai pupuk nitrogen, terutama untuk tanaman industri dan perkebunan. Data impor amonium sulfat dari Badan Pusat Statistik Indonesia menunjukkan peningkatan 268.451.459 kg pada tahun 2010. Salah satu alternatif untuk kebutuhan amonium sulfat tersebut adalah memproduksi amonium sulfat dengan menggunakan gypsum hasil unit Flue Gas Desulfurization (FGD) pembangkit listrik tenaga uap (PLTU).
Amonium sulfat diproduksi 40.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan di Daerah Segoromadu, Gresik, Jawa Timur dengan luas areal berkisar 13.800 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 225 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 Pupuk Amonium Sulfat dari Gypsum Sintetik Hasil Pengolahan Unit Flue GasDesulfurization PLTU adalah sebagai berikut :
Modal Investasi Total : Rp 363.390.474.020,- Biaya Produksi : Rp 351.162.368.355,- Hasil Penjualan : Rp 486.764.796.323,- Laba Bersih : Rp 97.145.579.396,-
Profit Margin : 27,72 %
Break Even Point : 50,62 %
Return on Investment : 26,73 %
Pay Out Time : 3,74 tahun
Return on Network : 44,56 %
Internal Rate of Return : 41,58 %
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
INTISARI ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... xi
3.1 Absorber (AB-101) ... III-1 3.2 Mixer (M-101) ... III-1 3.3 Reaktor (R-201) ... III-2 3.4 Filter (FL-201) ... III-2 3.5 Reaktor Netralisasi (R-202) ... III-3 3.6 Absorber (AB-202) ... III-3 3.7 Evaporator (EV-201) ... III-3 3.8 Crystallizer (CR-301) ... III-4 3.9 Centrifuge (CF-301) ... III-4 3.10 Rotary Dryer (RD-301) ... III-4 BAB IV NERACA PANAS ... IV-1
5.37 Pompa amonium sulfat (P-301) ... V-13 5.38 Centrifuge (CF-301) ... V-13 5.39 Pompa mother liquor ... V-13 5.40 Barometric Condensor (E-301) ... V-14 5.41 Screw Conveyor (SC-301)... V-14 5.42 Rotary Drier (RD-303) ... V-14 5.43 Bucket Elevator (BE-301) ... V-15 5.44 Feed Hopper (FB-301) ... V-15 5.45 Belt Conveyor (BC-302) ... V-15 5.46 Gudang Amonium Sulfat (G-301) ... V-15 5.47 Tangki Penampung Kondensat ... V-16 5.48 Gudang Penyimpanan CaCO3 ... V-16 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1
BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1 10.1 Modal Investasi ... X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap (MIT) / Fixed Capital
Investment (FCI) ... X-1 10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC) ... X-3 10.1.3 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) ... X-4 10.2 Total Penjualan (Total Sales) ... X-5 10.3 Bonus Perusahaan ... X-5 10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha... X-5 10.5 Analisa Aspek Ekonomi ... X-6 10.5.1 Profit Margin (PM) ... X-6 10.5.2 Break Even Point (BEP) ... X-6 10.5.3 Return on Investment (ROI) ... X-7 10.5.4 Pay Out Time (POT) ... X-7 10.5.5 Return on Network (RON) ... X-8 10.5.6 Internal Rate of Return (IRR) ... X-8 BAB XI KESIMPULAN ... XI-1 DAFTAR PUSTAKA ... DP-1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ...LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ...LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ...LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 6.1 Diagram Balok Sistem Pengendalian Feedback ... VI-4 Gambar 6.2 Sebuah Loop Pengendalian ... VI-4 Gambar 6.3 Suatu Proses Terkendali ... VI-5 Gambar 8.1 Lokasi Pabrik Pupuk Amonium Sulfat ... VIII-1 Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Pupuk Amonium Sulfat ... VIII-6 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan Pupuk Amonium
Sulfat dari Gypsum Sintetik Hasil Pengolahan Unit Flue Gas Desulfurization PLTU ... IX-4 Gambar D.1 Sketsa Sebagian Bar Screen, Satuan mm (dilihat dari atas) ... LD-2 Gambar D.2 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling
Tower (TC) ... LD-30 Gambar D.3 Kurva Hy terhadap 1/(Hy* - Hy) ... LD-31 Gambar E.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan
DAFTAR TABEL
Tabel B.6 Kapasitas Panas Padatan pada T = 298 K ... LB-3 Tabel B.7 Panas Reaksi Pembentukan Senyawa ... LB-3 Tabel C.1 Data pada Tangki Penyimpanan Amonia Anhidrat Cair... LC-1 Tabel C.2 Data pada Tangki Penyimpanan Karbon Dioksida Cair ... LC-2 Tabel C.3 Data Suhu ... LC-7 Tabel C.4 Data Suhu ... LC-13 Tabel C.5 Komposisi Gas Keluar ... LC-31 Tabel C.6 Data Suhu ... LC-35 Tabel C.7 Data Pada Mixer Tank ... LC-42 Tabel C.8 Data pada Reaktor (R-201) ... LC-55 Tabel C.9 Data Cerobong Reaktor 201 ... LC-59 Tabel C.10 Komposisi gas ... LC-60 Tabel C.11 Data Suhu ... LC-61 Tabel C.12 Data pada filtrat ... LC-65 Tabel C.13 Data pada Cake ... LC-65 Tabel C.14 Data pada Tangki Penyimpanan H2SO4 98 % ... LC-70 Tabel C.15 Data Suhu ... LC-74 Tabel C.16 Data pada Reaktor (R-202) ... LC-78 Tabel C.17 Data Suhu ... LC-84 Tabel C.18 Data Suhu ... LC-90 Tabel C.19 Data pada Crystallizer ... LC-100 Tabel C.20 Data Aliran Mother Liquid ... LC-105 Tabel C.21 Data Aliran produk ... LC-105 Tabel C.22 Data Suhu ... LC-105 Tabel D.1 Spesifikasi PompaPengolahan Air ... LD-4 Tabel D.2 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara
Tabel E.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-14 Tabel E.7 Perincian Biaya Kas ... LE-16 Tabel E.8 Perincian Modal Kerja ... LE-17 Tabel E.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia No.17
