LAPORAN TUGAS PRARANCANGAN PABRIK PRARANCANGAN PABRIK PRECIPITATED SILICA
DARI ASAM SULFAT DAN SODIUM SILIKAT KAPASITAS 50.000 TON/ TAHUN
Oleh :
Yayuk Mundriyastutik D500090011 Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Ahmad M. Fuadi, MT
Ir. Nur Hidayati, MT, Ph.D
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas
prarancangan pabrik yang berjudul ” Prarancangan Pabrik Precipitated Silica
dari Asam sulfat dan sodium Silikat dengan Kapasitas 50.000 ton/ tahun”. Dalam penyusunan laporan ini penulis mendapatkan bantuan dari berbagai
pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penulis
mengucapakan terima kasih kepada:
1. Allah SWT yang telah melimpahkan rizki dan karunia-Nya.
2. Kedua orang tua, adek yang selalu mendoakan dan memberikan dorongan
kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini.
3. Bapak Rois Fatoni, ST MT selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia.
4. Bapak Ir. Ahmad M Fuadi, MT selaku pembimbing I.
5. Ibu Nur Hidayati, Ph.D selaku dosen pembimbing II.
6. Lukhi Mulia Sitophyta selaku partner TPP.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas prarancangan pabrik ini
masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapakan adanya saran
dan kritik dari pembaca, sehingga dapat digunakan sebagai pertimbangan. Penulis
berharap agar tugas prarancangan pabrik ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Surakata, Juni 2013
INTISARI
Di Indonesia, pabrik precipitated silica merupakan salah satu industri yang mampu memberikan peluang yang cukup baik bagi negara. Negara Indonesia selama ini belum mampu memenuhi kebutuhan precipitated silica dalam negerinya sendiri sehingga masih impor dari negara lain. Selama ini Indonesia telah mengekspor sebanyak 89.801,806 ton dari tahun 2005 hingga 2012, dan kebutuhan impornya sebanyak 111.362,3 ton, sehingga pabrik precipitated silica di rancang sebesar 50.000 ton/tahun. Precipitated silica (SiO2) merupakan senyawa oksidasi non logam yang berbentuk serbuk padat, berwarna putih, tidak berbau dan tidak larut dalam air, dan mempunyai struktur kristal. Proses pembuatan precipitated silica dengan asidifikasi silikat menggunakan reaktor RATB (reaktor alir tangki berpengaduk) yang beroperasi pada suhu 90°C pada tekanan 1 atm. Reaktor ini berlangsung pada fase cair-cair, irreversible, dan non adiabatis. Hasil dari reaktor dipisahkan di rotary vacum filter kemudian hasil cake yang berupa SiO2 dikeringkan dengan dryer.
Unit pendukung pada pabrik ini terdiri dari unit penyedia air, unit penyedia steam, kebutuhan listrik dan bahan bakar, serta laboratorium yang berfungsi untuk menjaga kualitas bahan dan produk agar sesuai dengan standar yang telah ditentukan. Bentuk perusahaan pabrik ini menggunakan Perseroan terbatas (PT) dengan sistem struktur organisasi dan staff. Rencananya pabrik ini didirikan di Kabupaten Karawang, Kecamatan Ciampel, Propinsi Jawa Barat.
Motto
“Friendship is the hardest thing in the world to explain.
It's not something you learn in school. But if you haven't learned the meaning of friendship,
you really haven't learned anything.”
Muhammad Ali
Janganlah membuatmu putus asa dalam mengulang-ulang doa, ketika Allah menunda ijabah doa itu.
Dialah yang menjamin ijabah doa itu menurut pilihan-Nya padamu, bukan menurut pilihan seleramu.
Kelak pada waktu yang dikehendaki-Nya, bukan menurut waktu yang engkau kehendaki. (Ibnu Atha’ilah)”
Jangan memandang rendah dan remeh orang lain, Hanya karena tak lebih pintar, tak lebih kaya, tak lebih beruntung Dan tak mempunyai pangkat sepertimu. Kadangkala di mata Allah
Swt, batubara yang terlihat legam. Terlihat lebih berkilau dibanding dengan permata yang mahal harganya.”
Zeal is a volcano, the peak of which the grass of indecisiveness does not grow. (Semangat adalah sebuah gunung berapi dimana diatas puncaknya
rumput keraguan tidak pernah tumbuh)
v
BAB I. PENDAHULUAN...
1.1Latar Belakang Pendirian Pabrik...
1.2Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik ...
1.3Tinjauan Pustaka...
1.4Kegunaan Produk...
1.5Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Bahan Baku dan Produk...
1.6Tinjauan Proses Secara Umum...
BAB II DESKRIPSI PROSES...
1.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk...
2.2 Konsep Proses...
2.3 Tinjauan Termodinamika...
2.4 Diagram Alir Proses...
2.5 Langkah Proses...
2.6 Diagram Alir Neraca Massa dan Neraca Panas...
2.7 Tata Letak Pabrik dan Peralatan...
BAB III SPESIFIKASI ALAT...
3.1 Tangki H2SO4 ...
3.2 Tangki sodium silikat...
3.3 Mixer...
3.4 Heat Exchanger 1...
vi
3.5 Heat Exchanger 2...
3.6 Reaktor 1...
3.7 Reaktor 2...
3.8 Reaktor 3...
3.9 Pompa ...
3.10Bucket Elevator...
3.11Screw Conveyor...
3.12Belt Conveyor...
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM...
4.1 Unit Pendukung Proses...
4.1.1Unit Penyedia dan Pengolahan air...
4.1.2Unit Penyedia Steam...
4.1.3Unit Penyedia Listrik...
4.1.4Unit Penyedia Bahan Bakar...
4.1.5Unit Penyedia Udara Tekan dan Instrumentasi...
4.1.6Unit Pengolahan Limbah Cair...
4.1.7Laboratorium...
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN...
5.1Bentuk Perusahaan...
5.2Struktur Organisasi...
5.3Kesejahteraan Karyawan...
5.4Kesehatan dan Keselamatan Kerja...
5.5Manajemen Produksi...
5.6Perencanaan Produksi...
5.7Pengendalian Produksi...
BAB VI ANALISA EKONOMI...
6.1 Dasar Perhitungan...
6.2 Perhitungan biaya...
6.3 General Expense...
6.4 Analisa Kelayakan...
BAB VII KESIMPULAN...
vii
DAFTAR PUSTAKA...
LAMPIRAN...
99
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Ekspor Precipitated Silica ... 2
Tabel 1.2 DataImpor Precipitated Silica. ... 3
Tabel 1.3 Data Kapasitas Pabrik yang Sudah Berdiri ... 3
Tabel 2.3 Data Pembentukan Reaksi Pembentukan Silika ... 11
Tabel 2.6 Komponen Arus Massa ... 15
Tabel 2.7 Neraca Massa mixer ... 15
Tabel 2.8 Neraca Massa Reaktor 1 (R-01) ... 16
Tabel 2.9 Neraca Massa Reaktor 2 (R-02) ... 16
Tabel 2.10 Neraca Massa Reaktor 3 (R-03) ... 16
Tabel 2.11 Neraca Massa Rotary Drum Filter ... 16
Tabel 2.12 Neraca Massa Rotary Dryer ... 17
Tabel 2.13 Neraca Massa Total ... 17
Tabel 2.14 Neraca Panasmixer ... 18
Tabel 2.15 Neraca PanasHeat Exchanger 01 (HE-01) ... 18
Tabel 2.16 Neraca Panas Heat Exchanger 02 (HE-02) ... 18
Tabel 2.17 Neraca Panas Reaktor-01 (R-01) ... 19
Tabel 2.18 Neraca Panas Reaktor 02 (R-02) ... 19
Tabel 2.19 Neraca Panas Reaktor 03 (R-03) ... 20
ix
Tabel 2.21 Neraca Panas Rotary Dryer... 21
Tabel 2.22 Neraca Panas Pemanas Udara ... 21
Tabel 3.1 Kebutuhan Listrik Untuk Proses ... 56
Tabel 3.2 Kebutuhan Listrik Untuk Utilitas ... 57
Tabel 3.3 Kebutuhan Listrik Untuk Penerangan ... 58
Tabel 5.1 Jadwal Masing-Masing regu Kerja ... 75
Tabel 5.2 Jabatan dan Persyaratan ... 76
Tabel 5.3 Data Perincian Jumlah Karyawan Proses... 77
Tabel 6.1 Cost Index Chemical Plant Tahun 1990-2010 ... 84
Tabel 6.4.1 Physichal Plant Cost ... 91
Tabel 6.4.2 Fixed Capital Cost ... 91
Tabel 6.4.3 Working Capital Investment... 92
Tabel 6.4.4 Manufacturing Cost ... 93
Tabel 6.4.5 General Expense ... 93
Tabel 6.4.6 Fixed Cost ... 95
Tabel 6.4.7 Variable Cost ... 95
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif ... 12
Gambar 2.6 Diagram Alir Neraca Massa ... 14
Gambar 2.2 Tata Letak Pabrik Precipitated silica ... 24
Gambar 2.3 Tata Letak Alat Proses ... 26
Gambar 5.1 Struktur Organisasi ... 82
