dari methylamine dan chlorobenzene - core.ac.uk filepada suhu 215 oc dan pada tekanan 68,03 atm....
TRANSCRIPT
i
PRARANCANGAN PABRIK N-METHYLANILINE
DARI METHYLAMINE DAN CHLOROBENZENE
KAPASITAS 32.000 TON / TAHUN
TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk
Memperoleh Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh :
Benny Sri Sadono
D 500 080 036
Dosen Pembimbing :
1. Dr. Kusmiyati, ST.,M.T
2. Eni Budiyati, ST.,M.Eng
PROGAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2014
iv
INTISARI
Pabrik n-methylaniline dengan bahan baku methylamine dan chlorobenzene
dengan kapasitas 32.000 ton per tahun direncanakan beroperasi selama 330 hari per
tahun. Proses pembuatan n-methylaniline dilakukan dalam reaktor alir tangki
berpengaduk yang dilengkapi dengan koil pemanas. Pada reaktor ini reaksi
berlangsung pada fase cair-cair, irreversible, endotermis dengan kondisi isothermal
pada suhu 215 oC dan pada tekanan 68,03 atm. Pabrik ini digolongkan beresiko tinggi
karena kondisi operasi pada tekanan diatas atmosferis.
Kebutuhan bahan baku methylamine sebesar 1.176,9545 kg per jam dan
chlorobenzene sebesar 4.255,8435 kg per jam. Bahan baku penunjang NaOH 50 %
sebesar 3.001,1727 kg/jam dan kebutuhan katalis 1.547,59 kg/jam. Produk berupa n-
methylaniline sebesar 4.040,4040 kg per jam. Utilitas pendukung proses meliputi
penyediaan air diperoleh dari sungai sebesar 235.717,71 kg per jam dan penyediaan
steam sebesar 47.516,31 kg per jam yang diperoleh dari boiler dengan bahan bakar
fuel gas sebesar 88.637,10 liter per jam, kebutuhan listrik diperoleh dari PLN dan
generator set sebesar 429,62 Kw. Pabrik ini didirikan dikawasan industri, Gresik
Jawa Timur dengan luas tanah 30.000 m2 dan jumlah karyawan 160 orang.
Pabrik n-methylaniline memerlukan modal tetap sebesar Rp
484.552.619.413,68 dan modal kerja sebesar Rp 92.509.074.616,33. Dari analisis
ekonomi terhadap pabrik ini menunjukkan keuntungan sebelum pajak
Rp159.722.664.078,07 per tahun setelah dipotong pajak 30% keuntungan mencapai
Rp111.805.864.854,65 per tahun. Percent Return On Investment (ROI) sebelum pajak
32,96 % dan setelah pajak 23,07 %. Pay Out Time (POT) sebelum pajak selama 2,33
tahun dan setelah pajak 3,02 tahun. Break Even Time (BEP) sebesar 48,71 %, dan
Shut Down Point (SDP) sebesar 25,63 %. Discounted Cash Flow (DCF) terhitung
sebesar 51,3 %. Dari data analisis kelayakan di atas disimpulkan, bahwa pabrik ini
menguntungkan dan layak untuk didirikan.
v
MOTTO
♥ Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum, sehingga mereka mau mengubah nasib yang ada pada diri mereka sendiri (QS: Al-Mujadalah: 11)
♥ Allah akan meninggikan derajat orang-orang yang beriman diantaramu dan orang-orang yang berilmu pengetahuan beberapa derajat (QS: Ar-Ra’du: 11)
♥ Barang siapa keluar rumah untuk belajar satu bab dari ilmu pengetahuan, maka ia telah belajar fisabilillah sampai ia kembali ke rumahnya (HR. Tirmidzi dari Anas R.A)
Jangan putus Asa dari rahmat Alloh…..Sabar Ikhlas lan narimo…
vi
PERSEMBAHAN
Sebagai wujud rasa syukur kepada Allah SWT atas segala rahmat dan
barokah-Nya, sebuah karya sederhana ini dengan tulus kupersembahkan kepada :
1) Ayah dan ibuku yang selalu menyayangiku dan menerima kekuranganku yang
yang selalu mendukung dengan materi do’a maupun nasehat
2) Keluarga tercinta yang selalu menyemangati dan mensuport untuk berjuang
hingga titik darah penghabisan
3) Rofi nurul cosiyah yang selalu menemaniku dalam suka maupun duka
4) Adek-adekq keponakan jika aku dalam kesedihan dengan melihat adekku bisa
tersenyum
5) Teman-teman TEKIM UMS terutama 2008
6) Mas agus teman shering skripsi ,dan terima kasih untuk waktunya
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum wr.wb.
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat,taufiq dan hidayah-Nya,sholawat serta salam semoga tercurah kepada Rosullulloh
Muhammad SAW, sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul
“Prarancangan Pabrik N-Methylaniline dari Methylaniline dan Chlorobenzene
Kapasitas 32.000 Ton/Tahun” sebagai syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan
Strata 1, Progam Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini penyusun telah menerima banyak
bimbingan, petunjuk dan bantuan yang sangat bermanfaat dari berbagai pihak. Oleh
sebab itu, pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih yang sebesar-
besarnya kepada :
1. Bapak Rois Fathoni, ST, M.Sc, Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia UMS.
2. Ibu Dr. Kusmiyati, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I.
3. Ibu Eni Budiyati, ST, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing II.
4. Kedua orang tua yang tiada pernah lelah ataupun berhenti memberikan dukungan,
kasih sayang ,materi dan do’a restu.
5. Segenap dosen, staf dan karyawan Universitas Muhaammadiyah Surakarta.
6. Teman-teman Teknik Kimia UMS yang selalu memberikan dukungan dan fasilitas
serta semua pihak yang tidak bisa penyusun sebutkan satu per satu.
Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan laporan tugas akhir ini masih jauh
dari kesempurnaan. Untuk itu, kritik dan saran yang membangun selalu penyusun
nantikan demi kesempurnaan karya kecil ini. Akhirnya penyusun berdo’a semoga naskah
ini dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penyusun pada khususnya.
Wassalamu’alaikum wr.wb.
Surakarta, Juli 2014
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... ii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TA ............................................ iii
INTISARI ........................................................................................................ iv
MOTTO ......................................................................................................... v
PERSEMBAHAN ......................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ................................................................................... vii
DAFTAR ISI .................................................................................................. viii
DAFTAR TABEL ......................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xi
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................ 1
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik ................................................ 1
1.2. Pemilihan Kapasitas pabrik ....................................................... 2
1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik ............................................................ 5
1.4. Tinjauan Pustaka ...................................................................... 6
1.4.1. Proses Pembuatan N-methylaniline ................................... 6
1.4.2. Kegunaan Produk ............................................................. 7
1.4.3. Sifat - Sifat Bahan Baku dan Produk ................................ 7
1.4.4. Tinjauan Proses secara umum........................................... 11
BAB II. DESKRIPSI PROSES ...................................................................... 13
2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ......................................... 13
2.2. Konsep Proses .......................................................................... 14
2.3. Langkah Proses .......................................................................... 23
2.4.Neraca Massa dan Neraca Panas .................................................... 25
2.5.Tata Letak Pabrik dan Peralatan ................................................... 41
BAB III. SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ........................................ 46
ix
BAB IV. UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ........... 80
4.1 Unit Pendukung Dan Proses ........................................................... 80
4.1.1 Unit Penyedia Air ................................................................. 80
4.1.2 Unit Pengolahan Air ................................................................. 83
4.1.3 Unit Pengadaan Steam .............................................................. 93
4.1.4 Unit Pembangkit Tenaga listrik ............................................... 93
4.1.5 Unit Pengadaan Udara Tekan .................................................... 94
4.1.6 Unit Pengadaan Bahan Bakar ................................................... 95
4.1.7 Unit Laboratorium .................................................................... 95
BAB V. MANAJEMEN PERUSAHAAN ..................................................... 103
5.1.Bentuk Perusahan ............................................................................... 103
5.2.StrukturOrganisasi .............................................................................. 104
5.3.Kesejahteraan Karyawan .................................................................... 112
5.4.Perencanaan Produksi ....................................................................... 116
5.5.Pengendalian Produksi ....................................................................... 117
BAB VI. ANALISIS EKONOMI ................................................................... .120
6.1.Total Capital Investement ................................................................ 125
6.2. Manufacturing Cost ........................................................................... 125
6.3. Working Capital ................................................................................ 126
6.4. General Expenses ............................................................................ 127
6.5. Analisis Keuntungan ......................................................................... 127
6.5. Analisis Kelayakan ............................................................................ 127
KESIMPULAN .............................................................................................. .133
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Kebutuhan N-Methylaniline di Indonesia ...................................... 2
Tabel 1.2. Produsen N-Methylaniline di Dunia .............................................. 3
Tabel 1.3 Produsen methylamine................................................................... 4
Tabel 1.4 Produsen Chlorobenzen ................................................................. 4
Tabel 2.1. Hubungan antara Konversi dan Waktu Reaksi ............................... .16
Tabel 2.2 Diagram Alir Massa ...................................................................... 26
Tabel 2.3 Neraca Massa Total ....................................................................... 27
Tabel 2.4 Neraca Panas Total ........................................................................ 31
Tabel 5.1. Pembagian Jabatan Kerja ............................................................... 110
Tabel 5.2. Sistem Penggajian Karyawan ......................................................... 113
Tabel 6.1. Cost Index Chemical Plant ............................................................ 121
Tabel 6.2. Total Capital Investment ………………………………………... ... 125
Tabel 6.3. Manufacturing Cost ………...……………………………………... 125
Tabel 6.4. Working Capital ……...……………………………………... ......... 126
Tabel 6.5. General Expenses ………...……………………………………... ... 127
Tabel 6.6. Fixed Cost ………...…………………………………….……….. .. 129
Tabel 6.7. Variable Cost ………...…………………………………….…….... 129
Tabel 6.8. Regulated Cost ………...…………………………………….…... .. 129
Tabel 6.9. Perbandingan Perhitungan dan Referensi …………………………. 131
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Grafik Impor methylaniline ........................................................ 3
Gambar 2.1. Diagram Alir Kualitatif .............................................................. 21
Gambar 2.2 Diagram Alir Kwantitatif ........................................................... 22
Gambar 2.3 Diagram Alir Massa ................................................................... 26
Gambar 2.4. Tata Letak Pabrik ....................................................................... .43
Gambar 2.5 Lay Out Alat Proses .................................................................. 45
Gambar 4.1 Pengolahan Air ......................................................................... 92
Gambar 5.1 Struktur Organisasi ................................................................... 119
Gambar 6.1 Hubungan Tahun dengan Cost Index ......................................... 121
Gambar 6.2 Grafik Analisis Ekonomi ........................................................... 131
Gambar 6.3 Grafik Posisi Kas Tahunan ........................................................ 132