i
LAPORAN TUGAS PRARANCANGAN PABRIK
PRARANCANGAN PABRIK BIODIESEL DARI
MINYAK NYAMPLUNG DAN METHANOL
KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN
Diajukan guna Memenuhi Persyaratan Meraih Gelar Sarjana Teknik Strata Satu Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh:
Oryza Mistyanti D 500 100 029
Dosen Pembimbing Kusmiyati, S.T, M.T, Ph.D Dr. Ir. Ahmad M. Fuadi, M.T
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
iii
INTISARI
Kebutuhan manusia akan energi terus meningkat dari tahun ke tahun. Keadaan ini semakin diperparah dengan banyaknya pembelian kendaraan pribadi sementara sumber daya minyak bumi dari tahun ke tahun semakin berkurang. Jika keadaan ini terus berlanjut dapat dipastikan bahwa beberapa tahun mendatang akan terjadi kelangkaan BBM di Indonesia maupun di dunia. Salah satu solusi untuk menanggulangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil maka didirikan pabrik biodiesel dari minyak biji nyamplung dan metanol dengan kapasitas 20.000 ton per tahun direncanakan beroperasi selama 330 hari per tahun. Menggunakan proses esterifikasi-transesterifikasi dalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB). Reaksi berlangsung pada fase cair-cair, reversible, eksotermis, non adiabatic, isotermal pada suhu umpan 60oC dan tekanan 1 atm. Pabrik ini digolongkan pabrik beresiko rendah karena kondisi operasi pada tekanan atmosferis
Kebutuhan minyak nyamplung 2378,8847 kg/jam dan metanol 536,020 kg/jam. Produk berupa biodiesel 2197,3140 kg/jam. Utilitas pendukung proses meliputi penyediaan air diperoleh dari sungai, penyediaan saturated steam sebesar 246,524 kg/jam, kebutuhan air pendingin sebesar 129.364,63 kg/jam, kebutuhan udara tekan sebesar 77,2684 m3/jam, kebutuhan listrik diperoleh dari PLN dan 1 buah generator set sebesar 600 kW sebagai cadangan. Pabrik ini didirikan dikawasan Kutai Kalimantan timur dengan jumlah karyawan 180 orang.
Pabrik biodiesel ini menggunakan modal tetap sebesar Rp.213.888.039.113,56 dan modal kerja sebesar Rp.78.840.223.277,98. Dari
iv
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada penyusun sehingga dapat menyelesaikan naskah tugas akhir dengan judul Prarancangan Pabrik Biodiesel Kapasitas 20.000 ton/tahun.
Tugas akhir prarancangan pabrik ini merupakan salah satu syarat di Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang harus ditempuh oleh mahasiswa untuk memenuhi kelengkapan akademisdalam memperoleh gelar kesarjanaan.
Dalam penyusunan naskah ini penyusun telah mendapatkan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Rois Fatoni, S.T, M.Sc, Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia. 2. Ibu Kusmiyati, S.T, M.T, Ph.D selaku dosen pembimbing I yang dengan
sabar membimbing dan memberi arahan kepada penyusun hingga terselesaikannya naskah tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Ir. Ahmad M. Fuadi, M.T selaku dosen pembimbing II yang telah membimbing penyusun hingga terselesaikannya naskah tugas akhir ini.
4. Bapak dan Ibu dosen atas ilmu dan bimbingannya selama masa perkuliahan.
5. Seluruh karyawan dan staf TU Universitas Muhammadyah Surakarta yang telah membantu kelancaran salama masa perkuliahan dan tugas akhir. Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan tugas prarancangan pabrik ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penyusun mengharapkan adanya saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan naskah ini. Penyusun berharap semoga naskah ini dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penyusun pada khususnya.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
v MOTTO
Yakin, ikhlas dan istiqomah
“Berangkat dengan penuh keyakinan, berjalan dengan penuh keikhlasan dan
istiqomah dalam menghadapi cobaan”
“Sesungguhnya
bersama kesukaran itu ada keringanan. Karena itu bila kau
sudah selesai (mengerjakan yang lain). Dan berharaplah kepada Tuhanmu.”
(Q.S Al-Insyirah:6-8).
“Hai orang
-orang yang beriman, jadikanlah sabar dan shalatmu sebagai
penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang saba
r”
vi
PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rakhmat dan hidayahnya
yang telah memberikan kekuatan, kesehatan dan kesabaran untukku dalam
mengerjakan skripsi ini.
Aku persembahkan cinta dan kasih sayangku kepada kedua orangtuaku dan
adik-adikku yang telah menjadi motivasi dan inspirasi dan tiada henti
memberikan dukungan dan do’anya buat aku. Tanpa keluarga manusia sendiri
di dunia gemetar dalam angin.
Terimakasih yang tak terhingga buat dosen-dosenku, terutama pembimbingku
yang tak pernah lelah dan selalu sabar memberikan bimbingan dan arahan
kepadaku.
Terimakasihku juga ku persembahkan kepada para sahabatku Risky, Rina, Ade,
Yenni, Encik, yang senantiasa menjadi penyemangat dan menemani disetiap
hariku. Sahabat merupakan salah satu sumber kebahagiaan dikala kita tidak
merasa bahagia.
Teruntuk teman-teman angkatanku yang selalu membantu, berbagi keceriaan
dan melewati setiap suka dan duka selama kuliah, terimakasih banyak.
Aku belajar, aku tegar, dan aku bersabar hingga aku berhasil.
viii
BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES 3.1. Spesifikasi Alat Utama ... 60
3.2. Spesifikasi Alat Pendukung ... 71
ix
4.3. Keselamatan Kerja ... 120
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN 5.1. Bentuk Perusahaan ... 123
5.2. Struktur Organisasi ... 124
5.3. Tugas dan Wewenang ... 126
5.3.1 Pemegang Saham ... 126
5.3.2 Dewan Komisaris ... 126
5.3.3 Dewan Direksi ... 127
5.3.4 Staf Ahli ... 128
5.3.5 Kepala Bagian ... 128
5.3.6 Kepala Seksi ... 131
5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan ... 131
5.4.1 Karyawan Shift ... 132
5.4.2 Karyawan Non Shift ... 133
5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah ... 134
5.5.1 Karyawan Tetap ... 134
5.5.2 Karyawan Harian ... 134
5.5.3 Karyawan Borongan ... 134
5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ... 134
5.6.1 Penggolongan Jabatan ... 134
5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji ... 135
5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan ... 136
BAB VI ANALISA EKONOMI A. Investasi Modal ... 142
B. Biaya Produksi ... 142
C. Pengeluaran Umum ... 143
x
Tabel 2.11. Neraca Massa Transesterifikasi (R-03)... 43
Tabel 2.12. Neraca Massa Decanter (D-03) ... 43
Tabel 2.13. Neraca Massa Tangki Pengencer (M-04)... 44
Tabel 2.14. Neraca Massa Decanter (D-04) ... 44
Tabel 2.15. Neraca Massa Menara Distilasi (MD-01) ... 45
Tabel 2.16. Neraca Panas sekitar tangki degumming (M-01) ... 45
Tabel 2.17. Neraca Panas decanter (D-05) ... 46
Tabel 2.23. Neraca Panas reaktor esterifikasi (R-01) ... 48
Tabel 2.24. Neraca Panas decanter (D-01) ... 48
xi
Tabel 2.26. Neraca Panas Decanter (D-03) ... 49
Tabel 2.27. Neraca Panas Transesterifikasi (R-03) ... 50
Tabel 2.28. Neraca Panas Decanter (D-04) ... 50
Tabel 2.29. Neraca Panas tangki pengencer (M-04) ... 51
Tabel 2.30. Neraca Panas Decanter (D-05) ... 51
Tabel 2.31. Neraca Panas Heater (H-04) ... 51
Tabel 2.32. Neraca Panas Menara Distilasi ... 52
Tabel 2.33. Neraca Panas Cooler (Co-01) ... 52
Tabel 2.34. Neraca Panas Cooler (Co-02) ... 53
Tabel 2.35. Neraca Panas Cooler (Co-03) ... 53
Tabel 2.36. Neraca Panas Cooler 4 (Co-04) ... 53
Tabel 2.37. Perincian luas tanah bangunan pabrik ... 57
Tabel 4.1. Kebutuhan air umpan tangki pencuci ... 108
Tabel 4.2. Kebutuhan air pendingin ... 109
Tabel 4.3. Kebutuhan air untuk steam (saturated steam) ... 110
Tabel 4.4. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses ... 113
Tabel 4.5. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Utilitas ... 114
Tabel 4.6. Kebutuhan Listrik untuk penerangan ... 114
Tabel 5.1. Jadwal Pembagian Kelompok Shift ... 132
Tabel 5.2. Penggolongan Jabatan dalam Suatu Perusahaan ... 134
Tabel 5.3. Perincian Jumlah Karyawan dan Gaji dalam Rupiah ... 135
Tabel 6.1. Data Cost Index Chemical Plant ... 141
Tabel 6.2. Fixed Capital Investment ... 144
Tabel 6.3. Working Capital Investment ... 145
Tabel 6.4. Manufacturing Cost ... 145
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Grafik Kebutuhan Biodiesel ... 15
Gambar 2.1. Diagram Alir Kualitatif ... 37
Gambar 2.2. Diagram Alir Kuantitatif ... 38
Gambar 2.3. Tata Letak Pabrik ... 56
Gambar 2.4. Tata Letak Peralatan ... 59
Gambar 4.1. Utilitas Pabrik Biodiesel ... 122
Gambar 5.1. Struktur Organisasi Perusahaan ... 138
Gambar 6.1. Cost Index Chemical Plant ... 141
