PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN ASAM
OKSALAT DARI ALANG-ALANG DENGAN METODE
PELEBURAN ALKALI DENGAN KAPASITAS 3.000
TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sidang Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
ANDREW FAGUH SITANGGANG
120425002
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
LEMBAR PENGESAHAN
PRA RANCANGAN PABRIK ASAM OKSALAT DARI ALANG-ALANG DENGAN
METODE PELEBURAN ALKALI DENGAN KAPASITAS 3000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
ANDREW FAGUH SITANGGANG NIM : 120425002
Telah Diperiksa / Disetujui Oleh :
Dosen Pembimbing
Dr. Ir. Iriany, M.Si NIP. 19640613 199003 2 001
Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dosen Penguji III
Dr. Ir. Iriany. M.Si Ir. Renita Manurung, MT Dr. Eng. Rondang Tambun, ST. MT NIP. 196406131990032001 NIP : 196812141997022002 NIP : 197206122000121001
Mengetahui,
Kooerdinator Tugas Akhir
Mhd. Hendra S. Ginting, ST. MT NIP : 19700919 199903 1 001
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oksalat dari Alang-Alang dengan Metode Peleburan Alkali dengan Kapasitas 3.000 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. Iriany, M.Si sebagai Dosen Pembimbing yang telah membimbing dan
memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Dr. Eng. Irvan, MT selaku Ketua Departemen Teknik Kimia.
3. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT selaku sekretaris Departemen Teknik Kimia
4. Bapak Mhd. Hendra S.Ginting, ST, MT, selaku Koordinator Tugas Akhir.
5. Seluruh Dosen Pengajar dan Pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada
penulis selama menjalani studi.
6. Orang tua saya Tunggul Michael Sitanggang dan Chairani Perangin-angin, dan
kakak saya Yanuarti Tika Anggreni Sitanggang, Juniarti Angelina
Sitanggang,dan Paskah Aprianti Sitanggang yang selalu mendukung penulis
dalam melaksanakan studi dan dalam proses pengerjaan skripsi ini.
7. Teman-teman angkatan 2011, 2012 dan 2013 Program Ekstensi Teknik Kimia
yang memberikan dukungan dan semangat kepada penulis.
8. 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, Januari 2015
Penulis,
Andrew Faguh Sitanggang
INTI SARI
Pabrik asam oksalat ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 3.000
ton tahun (378,788 kg/jam) dan beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Pabrik ini
diharapkan dapat memenuhi kebutuhan Indonesia terhadap kebutuhan asam oksalat dan
ditargetkan dapat mengekspor asam oksalat.
Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah Kuala Tanjung, Kabupaten
Batubara, Sumatera Utara dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 8.774 m2 untuk
wilayah pabrik dan 2.000 m2 untuk perumahan.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 141
orang. Bentuk badan usaha yang direncakan adalah Perseroan Terbatas dan bentuk
organisasinya adalah organisasi garis dan staff.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik asam oksalat ini adalah:
- Modal Inversatasi = Rp 207.641.761.908,92,-
- Biaya Produksi Per Tahun = Rp 234.183.093.755,72,-
- Harga Jual Produk Per tahun = Rp. 377.726.658.964
- Laba Bersih Per Tahun = Rp. 72.127.977.076,30,-
- Profit Margin (PM) = 30,4 %
- Break Even Point (BEP) = 28,5 %
- Return on Investment (ROI) = 34,7 %
- Pay Out Time (POT) = 2,88 tahun
- Return on Network (RON) = 62,9 %
- Internal Rate of Return (IRR) = 45,67 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa pabrik
pembuatan asam oksalat ini layak untuk didirikan.
DAFTAR ISI
1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik ... I-2
1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik ... I-2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1
2.1 Asam Oksalat ... II-1
2.1.1 Sifat-sifat Asam Oksalat Dihidrat ... II-1
2.1.2 Kegunaan Asam Oksalat ... II-1
2.2 Tanaman Alang- Alang ... II-3
2.3 Sifat – Sifat Bahan Utama ... II-3
2.3.1 Sifat- Sifat Utama ... II-3
2.4 Proses Pembuatan Asam Oksalat ... II-5
25 Deskripsi Proses ... II-12
BAB III NERACA MASSA ... ...III-1
3.1 Gudang Penyimpanan Alang-Alang ... III-1
3.2 Rotary Cutter Knife ... III-1
3.3 Tangki Penyimpan Alang-Alang ... III-1
3.4 Reaktor Kalsium Oksalat ... III-1
3.5 Tangki Pendingin ... III-2
3.6 Vibrating Screen ... III-2
3.7 Rotary Vacuum Filter ... III-3
ii
3.9 Filter Press ... III-4
3.10 Evaporator ... III-4
3.11 Kristalizer ... III-4
3.12 Centrifuge ... III-5
3.13 Ball Mill ... III-6
3.14 Vibrating Screen II ... III-6
BAB IV NERACA PANAS ... IV-1
4.1 Reaktor Kalsium Oksalat ... IV-1
4.2 Tangki Pendingin ... IV-1
5.1 Gudang Bahan Baku Alang-Alang (GB-01) ... V-1
5.2 Rotary Cutter Knife (RCK-01) ... V-1
5.3 Tangki Penampung Alang-Alang (TP-01) ... V-1
5.4 Belt Conveyer (BC-01) ... V-2
5.5 Tangki Penampung Ca(OH)2 (TP-02) ... V-2
5.6 Tangki Oksigen (TP-03) ... V-3
5.7 Reaktor Asam Oksalar (R-01) ... V-3
5.8 Screw Conveyer (SC-01) ... V-3
5.9 Bucket Elevator (BE-01) ... V-3
5.10 Tangki Pendingin (TP-04) ... V-4
5.11 Screw Conveyer (SC-02) ... V-4
5.12 Vibrating Screen (VS-01) ... V-4
5.13 Screw Conveyer (SC-03) ... V-5
5.14 Rotary Vacuum Filter (RVF-01) ... V-5
5.15 Bucket Elevator (BE-02) ... V-6
5.16 Tangki Penampung H2SO4 (TP-05) ... V-6
5.17 Reaktor Asam Oksalat (R-02) ... V-6
5.29 Vibrating Screen (VS-02) ... V-11
5.30 Bak Penampung (BP-02) ... V-11
5.31 Screw Conveyer (SC-05) ... V-11
5.31 Gudang Penyimpan Produk(GB-02) ... V-12
BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1
6.1 Instrumentasi ... VI-1
6.2 Keselamatan Kerja ... VI-3
BAB VII UTILITAS ... VII-1
7.1 Unit Penyedia Uap (Steam) ... VII-1
7.2 Unit Penyedia Air ... VII-5
7.3 Kebutuhan Bahan Kimia untuk Utilitas ... VII-14
7.4 Unit Penyedia Listrik ... VII-14
7.5 Unit Penyedia Bahan Bakar ... VII-12
7.6 Unit Pengolahan Limbah ... VII-18
7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-22
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1
iv
8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-5
BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... IX-1
9.1 Organisasi Perusahaan ... IX-1
9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ... IX-2
9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsional ... IX-2
9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf ... IX-3
9.1.4 Bentuk Oraganisasi Fungsional dan Staf ... IX-3
9.2 Bentuk Perusahaan ... IX-4
9.3 Uraian, Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab ... IX-4
9.3.1 Rapat Umum Pemegang Saham ... IX-4
9.3.2 Pemegang Saham ... IX-5
9.3.3 Dewan Komisaris ... IX-5
9.3.4 Dewan Direksi ... IX-5
9.3.5 Pembagian Devisi dan Tugasnya ... IX-6
9.4 Status Karyawan dan Upah ... IX-9
9.5 Jadwal Kerja Karyawan ... IX-9
9.6 Jaminan Sosial dan Kesejahteraan Karyawan ... IX-11
9.7 Sistem Pengajian ... IX-14
9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ... IX-15
BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1
10.1 Modal Investasi ... X-1
10.1.1 Modal Investasi Tetap/Fixed Capital Investment (FCI) X-1
10.1.2 Modal Kerja/Working Capital (WC) ... 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 Cost (VC) ... X-4
10.3 Perkiraan Rugi/Laba Usalah ... X-5
10.4 Analisa Aspek Ekonomi ... X-5
10.4.1 Profit Margin (PM) ... X-5
10.4.2 Break Even Point (BEP) ... X-5
10.4.3 Return on Investment (ROI) ... X-6
10.4.4 Pay Out Time (POT) ... X-7
10.4.5 Return on Network ... X-7
10.4.6 Internal Rate of Return ... X-7
BAB XI KESIMPULAN ... XI-1
DAFTAR PUSTAKA ... xii
vi
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 1.1 Impor Asam Oksalat di Indonesia ... I-2
Tabel 2.1 Perbedaan Keuntungan dan Kerugian pada Berbagai Proses Sintesa
Asam Oksalat... II-12
Tabel 3.1 Gudang Penyimpan Alang-Alang... III-1
Tabel 3.2 Rotary Cutter Knife ... III-1
Tabel 3.3 Tangki Penyimpan Alang-Alang ... III-1
Tabel 3.4 Reaktor Kalsium Oksalat ... III-1
Tabel 3.5 Tangki Pendingin... III-2
Tabel 3.6 Vibrating Screen ... III-2
Tabel 3.7 Rotary Vacuum Filter ... III-3
Tabel 3.8 Reaktor Asam Oksalat ... III-3
Tabel 3.9 Filter Press ... III-4
Tabel 3.10 Evaporator ... III-4
Tabel 3.11 Kristalizer ... III-4
Tabel 3.12 Centrifuge ... III-5
Tabel 3.13 Ball Mill... III-5
Tabel 3.11 Vibrating Screen II ... III-5
Tabel 4.1 Reaktor Kalsium Oksalat ... IV-1
Tabel 4.2 Tangki Pendigin... IV-1
Tabel 4.3 Rotary Vacuum Filter ... IV-2
Tabel 4.4 Reaktor Asam Oksalat ... IV-2
Tabel 4.5 Cooler I ... IV-2
Tabel 6.1 Alat Instrument yang digunakan ... VI-6
Tabel 6.2 Alat Pengaman yang digunakan ... VI-8
Tabel 7.1 Kebutuhan Steam untuk Pemanas dan Proses ... VII-2
Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendigin pada Peralatan Proses ... VII-6
Tabel 7.3 Kebutuhan Air Proses ... VII-7
Tabel 7.4 Karakteristik Air Sungai ... VII-8
Tabel 7.5 Kebutuhan Bahan Kimia Untuk Utilitas ... VII-14
Tabel 7.6 Kebutuhan Tenaga Listrik Proses ... VII-15
Tabel 7.7 Kebutuhan Tenaga Listrik Utilitas ... VII-16
Tabel 7.8 Analog Perhitungan Pompa Utilitas ... VII-23
Tabel 8.1 Luas Lokasi Pabrik Asam Oksalat ... VIII-6
Tabel 8.2 Tata Letak Pabrik Asam Oksalat ... VIII-7
Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Pabrik Asam Oksalat ... IX-10
Tabel 9.2 Jumlah Karyawan Pabrik Asam Oksalat ... IX-12
Tabel 9.3 Sistem Pengajian ... IX-14
Tabel LA.1 Daftar Nilai Berat Molekul ... LA-1
Tabel LA.2 Komposisi Alang-alang ... LA-1
Tabel LA.3 Gudang Penyimpan Alang-alang ... LA-2
Tabel LA.4 Rotary Cutter Knife ... LA-2
Tabel LA.5 Tangki Penampung alang-Alang ... LA-2
Tabel LA.6 Reaktor Asam Oksalat ... LA-5
Tabel LA.7 Tangki Pendingin... LA-5
Tabel LA.8 Vibrating Screen ... LA-8
Tabel LA.9 Rotary Vacuum Filter ... LA-10
Tabel LA.10 Reaktor Asam Oksalat ... LA-14
Tabel LA.11 Filter Press ... LA-16
Tabel LA.12 Evaporator ... LA-18
Tabel LA.13 Kristalizer ... LA-20
Tabel LA.14 Centrifuge ... LA-22
Tabel LA.15 Ball Mill... LA-25
Tabel LA.16 Vibrating Screen II ... LA-28
Tabel LB.1 Reaktor Kalsium Oksalat ... LB-9
Tabel LB.2 Tangki Pendigin... LB-12
viii
Tabel LB.4 Reaktor Asam Oksalat ... LB-21
Tabel LB.5 Cooler I ... LB-23
Tabel LB.6 Filter Press ... LB-25
Tabel LB.7 Evporator ... LB-27
Tabel LB.8 Cooler II... LB-28
Tabel LB.9 Kristalizer ... LB-30
Tabel LB.10 Centrifuge ... LB-31
Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Bangunan ... LE-2
Tabel LE.2 Penafsiran Indeks Harga dengan Least Square ... LE-3
Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ... LE-5
Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas ... LE-6
Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi ... LE-8
Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai... LE-11
Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas selama 3 bulan ... LE-13
Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... LE-14
Tabel LE.9 Perhitungan Biaya Depresiasi... LE-15
Tabel LE.10 Data Perhitungan BEP ... LE-22
Tabel LE.11 Data Perhitungan IRR... LE-23
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1 Alang-Alang ... II-2
Gambar 2.2 Proses Oksidasi Glukosa dengan Asam Nitrat ... II-6
Gambar 2.3 Proses Oksidasi Etilen Glikol dengan Asam Nitrat ... II-7
Gambar 2.5 Proses Oksidasi Propilen Glikol ... II-9
Gambar 2.6 Proses Peleburan Alkali ... II-10
Gambar 2.7 Proses Fermentasi Glukosa... II-11
Gambar 7.1 Unit Penyedia Listrik Pabrik Asam Oksalat ... VII-14
Gambar 8.1 Lokasi Pabrik Asam Oksalat ... VIII-4
Gambar 8.2 Tata letak Pra Rncangan Pabrik Pembuatan Asam Oksalat ... VIII-7
Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Asm Oksalat ... IX-16
x
DAFTAR LAMPIRAN
Hal
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA PANAS ... LA-1
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ... LB-1
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ... LC-1
LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS ... LD-1
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ANALISA EKONOMI ... LE-1