Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pra Desain Pabrik Furfural Furfuryl Alkohol dan Hidrogen Kapasitas Produksi 4.000 Ton/Tahun” yang terakhir , dapat menyelesaikan Proyek ini disusun sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan program sarjana Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar. Akhir kata, dengan segala keterbatasan yang ada, penulis berharap agar Tugas Pra Desain ini dapat bermanfaat dan digunakan sebagaimana mestinya. Berdasarkan data BPS (Badan Pusat Statistik Indonesia), kebutuhan furfuryl alkohol dalam negeri pada tahun 2021 sebesar 1.274,16 metrik ton.
Desain awal pabrik furfuryl alkohol berkapasitas 4.000 ton/tahun akan didirikan untuk memenuhi kebutuhan furfuryl alkohol di Indonesia, desain awal pabrik furfuryl alkohol rencananya akan dibangun di Kebomas, Gresik, Jawa Timur dengan luas tanah seluas 8.355 m2. Pabrik tersebut memproduksi produk sebanyak 500,05 kg/jam yang beroperasi selama 330 hari efektif setiap tahunnya dan 24 jam sehari dengan jumlah tenaga kerja sebanyak 171 orang. Furfuryl alkohol diproduksi dalam skala industri dengan hidrogenasi furfural dalam fase cair atau uap pada tekanan rendah.
Dari segi ekonomi, pabrik memerlukan modal tetap Rp dan modal kerja Rp. Analisis keekonomian pabrik menunjukkan ROI sebelum pajak sebesar 20,11% dan ROI setelah pajak sebesar 13,07%. Berdasarkan data analisis ekonomi, pabrik Furfuril Alkohol Furfural dan Hidrogen layak untuk diselidiki lebih lanjut.
PENDAHULUAN
- Latar Belakang
- Penentuan Kapasitas Pabrik
- Pemilihan Lokasi Pabrik
- Tinjauan Pustaka
Dalam pendirian pabrik furfuryl alcohol kali ini, untuk kebutuhan bahan baku yang terus menerus, furfural dapat diperoleh dari PT Sree International Indonesia (Jakarta). Pabrik alkohol furfuril ini, merupakan pabrik yang tidak beresiko tinggi, karena bisa dilihat dari bahan baku, prosesnya. Berdasarkan faktor-faktor tersebut di atas, pabrik alkohol furfuril direncanakan berlokasi di kawasan industri.
Berdasarkan pertimbangan di atas, maka ditetapkan lokasi pabrik furfuryl alkohol di kawasan Kebomas, Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur. Merekrut tenaga kerja untuk pabrik alkohol furfuryl ini dapat mengurangi jumlah pengangguran di daerah tersebut. Turunannya adalah furfuril alkohol dan asam furonat, dan seperti komponen tetrahidrofuran, furfural memiliki ikatan rangkap jenuh hidrogen.
Furfuril alkohol, juga dikenal sebagai 2-furanmetanol atau 2-furankarbonil, memiliki rumus molekul 2-C4H3O.CH2OH. Proses ini menggunakan tekanan 1,2 bar dan menggunakan H2 berlebih untuk menghasilkan furfuryl alkohol yang relatif murni.
URAIAN PROSES
Deskripsi Proses
Reaksi fasa gas berlangsung dalam tabung reaktor yang berisi katalis Cu-Na2SiO3 pada suhu 170oC dan tekanan 1 atm. Karena reaksinya eksotermik, maka air pendingin berupa pembangkit listrik digunakan untuk menjaga suhu operasi di dalam reaktor yang dialirkan melalui cangkang di dalam reaktor. Gas hasil reaksi keluar reaktor berupa uap furfural, uap air, uap hidrogen, dan uap furfuril alkohol.
Fasa gas atau produk atas akan didaur ulang ke reaktor, sedangkan fasa cair atau produk bawah akan dialirkan ke pompa (P-03) dan pemanas (E-02) sebelum diumpankan ke menara distilasi (MD-01) . untuk dimurnikan. Cairan furfural, air dan furfuril alkohol sebagai dasar dari separator (S-02) kemudian dialirkan ke pompa (P-03) untuk menaikkan tekanan agar sesuai dengan tekanan kerja di menara distilasi (MD-01), yaitu 2,5 atm , kemudian suhu di dalam heater (E-02) dinaikkan menjadi 188 oC. Senyawa fasa cair jenuh kemudian dimasukkan ke dalam menara destilasi (MD-01) pada skala 9 dari bawah.
Senyawa yang berupa gas akan mengalir ke atas kemudian menjadi masukan kondensor (CD-02), kemudian senyawa yang sebagian besar berupa H2O akan mengalir, dan sebagian dikembalikan ke refluks menara distilasi, sebagian akan dialirkan ke unit Discharge limbah (top product) yang sebelumnya suhunya diturunkan menjadi 30 oC menggunakan cooler (E-03) dan tekanannya juga diturunkan menjadi 1 atm menggunakan katup ekspansi (EV-201). Sedangkan senyawa dalam bentuk cair akan dialirkan ke outlet menara distilasi di bagian bawah dan selanjutnya menjadi input reboiler (RB-01).
Diagram Alir
SPESIFIKASI BAHAN
- Spesifikasi Produk
- Spesifikasi Bahan Baku
- Spesifikasi Bahan Penunjang
- Pengendalian Kualitas
Tujuan pengendalian kualitas adalah untuk mencegah terjadinya penyimpangan kualitas produk sebelum dipasarkan ke konsumen. Penyimpangan mutu timbul karena mutu bahan baku pada umumnya dipengaruhi oleh penggunaan bahan baku yang tidak tepat, kesalahan operator, dan kerusakan peralatan. Pengendalian mutu bahan baku dilakukan terhadap bahan baku dan bahan tambahan pembuatan furfuril alkohol, dengan tujuan untuk memantau atau memantau mutu bahan baku.
Mulai dari bahan baku tersebut berasal dari pemasok hingga bahan baku tersebut siap digunakan sewaktu-waktu dalam proses produksi. Pengendalian kualitas dalam proses produksi yang terpenting adalah pengendalian peralatan proses yang digunakan mulai dari pengendalian temperatur, aliran cairan dan level cairan pada peralatan proses. Pengontrolan temperatur dilakukan pada keluaran heat exchanger seperti heater dan cooler menggunakan temperature controller (TC).
Pengendalian mutu produk jadi adalah pengendalian mutu produk jadi pada akhir proses, pada saat barang masih dalam tangki penyimpanan atau untuk dipasarkan. Pengendalian mutu ini dilakukan terhadap kemurnian furfuryl alkohol yaitu 99,6% dengan melakukan uji laboratorium terhadap sampel produk.
NERACA MASSA
NERACA PANAS
SPESIFIKASI PERALATAN
Bahan konstruksi: Stainless steel SA-240 kelas S tipe 304 (18Cr-8Ni) Jenis sambungan: Sambungan butt las ganda. Bentuk: silinder vertikal dengan alas dan penutup berbentuk elips. Bahan konstruksi: baja tahan karat SA-240 grade S tipe 304 (18 Cr-8Ni).
UTILITAS
Filtrasi gravitasi yang digunakan di pabrik-pabrik untuk aliran cairan pengolahan air biasanya menggunakan pasir yang berfungsi sebagai alas partikel kasar (ayakan) (Parahita, 2018). Boiler atau ketel uap adalah suatu alat berbentuk bejana tertutup yang digunakan untuk menghasilkan uap. Bahan bakar yang digunakan untuk boiler dan pembangkit tenaga listrik (generator) adalah minyak solar, karena minyak solar efisien dan mempunyai nilai bahan bakar yang tinggi.
Bahan pembuatan: Baja karbon kelas C SA-285 Bentuk: Silinder vertikal dengan dasar berbentuk kerucut Jenis pengaduk: Enam bilah datar dengan cakram.
LAY OUT PABRIK DAN PERALATAN PROSES
Kelangsungan hidup perseroan lebih terjamin karena hilangnya seorang pemegang saham tidak terlalu mempengaruhi jalannya perseroan 4. Bentuk perseroan yang didirikan adalah perseroan terbatas (PT), yaitu perseroan yang terdiri dari para pemegang saham dan berbentuk sebuah badan hukum. Dalam perseroan terbatas, pemegang saham hanya bertanggung jawab menyetorkan seluruh jumlah yang tertera pada setiap saham.
Pemegang saham adalah sejumlah orang yang menambah modal pabrik dengan membeli saham perusahaan. Dewan komisaris merupakan wakil pemegang saham, dan segala keputusan diambil dan ditetapkan oleh rapat Persero. Biasanya ketua dewan adalah ketua pemegang saham yang dipilih dalam rapat umum.
Pabrik Furfuryl Alkohol (C5H6O2) dengan kapasitas produksi 4000 ton/tahun rencananya akan dibangun di Kebomas, Kabupaten Gresik, Jawa Timur dengan luas lahan 8.355 m2. Kontrol Selektivitas Katalis Paduan Bimetal Ni-Ag dalam Hidrogenasi Furfural menjadi Furfuril Alkohol dan Tetrahidrofurfuril Alkohol. Desain pabrik Furfuryl alkohol dari Furfural dan Hidrogen dengan kapasitas 50.000 ton/tahun (Disertasi Doktor Universitas Gadjah Mada).
Pra-desain pabrik produksi alkohol furfuril dari furfural dan hidrogen dengan kapasitas 30.000 ton/tahun (tesis PhD, Universitas Sumatera Utara). Turnitin mengontrol selektivitas katalis paduan dimetal Ni-Ag dalam hidrogenasi Furfural menjadi alkohol furfuril dan alkohol tetrahidrofurfuril. Dari perhitungan mundur dapat diperoleh bahwa laju molar furfuril alkohol pada saluran masuk menara distilasi (MD-01) sama dengan laju molar reaktor R-01, yaitu 5,1483 kmol/jam.
Fungsi : untuk memurnikan alkohol furfuril dengan cara memisahkan berbagai komponen berdasarkan titik didih campurannya.
STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN
ANALISIS EKONOMI
Total penanaman modal adalah jumlah modal yang harus dikeluarkan agar pabrik baru dapat terealisasi dan siap beroperasi. Fixed Capital Investment (FCI), yaitu sejumlah modal yang akan dikeluarkan untuk pembelian dan pemasangan seluruh mesin dan peralatan. Berikut rincian modal tetap yang terdiri dari: Biaya Langsung Biaya langsung adalah biaya bahan dan tenaga kerja yang terlibat dalam pembangunan pabrik, diperkirakan sebesar 70-85% dari investasi modal tetap.
Biaya pemasangan peralatan (installation) adalah biaya yang diperlukan untuk memasang peralatan proses dan peralatan pendukung di lokasi pabrik. Biaya perpipaan merupakan biaya yang dikeluarkan untuk pembelian dan pemasangan perpipaan peralatan proses dan peralatan pendukung di lokasi pabrik. Biaya instrumen dan peralatan pengendalian merupakan biaya yang digunakan untuk menyelesaikan proses dan sistem pelayanan dengan suatu sistem pengendalian.
Biaya instalasi listrik merupakan biaya yang digunakan untuk memperoleh fasilitas penunjang dalam pendistribusian tenaga listrik. Biaya bangunan dan fasilitas merupakan biaya yang diperlukan untuk mendirikan bangunan di lingkungan pabrik. Biaya tidak langsung berupa biaya yang tidak berhubungan langsung dengan bahan dan tenaga kerja yang aktif dalam pembangunan pabrik dengan perkiraan 15 – 30%.
Biaya teknik dan konstruksi merupakan biaya desain, pengawasan, konstruksi sementara dan inspeksi. Biaya kontinjensi adalah biaya kompensasi atas pengeluaran tak terduga, perubahan proses, meskipun kecil, perubahan harga, dan kesalahan penilaian. Total nilai penanaman modal diperoleh dari jumlah penanaman modal tetap dan penanaman modal kerja sebesar Rp.
Biaya produksi merupakan biaya-biaya yang harus dikeluarkan untuk mengolah bahan mentah menjadi bahan jadi, yang terdiri atas: biaya produksi langsung, biaya tetap dan biaya tidak langsung pabrik. Biaya penyusutan, yaitu biaya-biaya yang timbul sebagai akibat turunnya nilai (nilai) harga peralatan, karena: umur peralatan, kemajuan teknologi sehingga alat tersebut tidak mampu bersaing dengan alat lainnya, dan faktor lain sehingga alat tersebut sudah usang. Biaya administrasi yaitu biaya yang dikeluarkan untuk gaji direksi, staf gudang, jasa kantor dan komunikasi.
KESIMPULAN
Tanda Q bernilai negatif, artinya sistem mengeluarkan panas sebesar Kj/jam, sehingga air pendingin digunakan untuk menyerap panas tersebut. Tanda Q bernilai negatif, artinya sistem mengeluarkan panas sebesar Kj/jam, sehingga air pendingin digunakan untuk menyerap panas tersebut. Tanda Q bernilai negatif artinya sistem mengeluarkan kalor kj/jam, sehingga digunakan air pendingin untuk menyerap air panas.
