pra-rancangan pabrik potassium nitrate …digilib.unila.ac.id/29004/3/skripsi tanpa bab...

PRA-RANCANGAN PABRIK POTASSIUM NITRATE DARI POTASSIUM

CHLORIDE DAN ASAM NITRAT KAPASITAS 100.000 TON/TAHUN

(Skripsi)

Oleh

LIDIA MAGDALENA NAPITUPULU

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2016

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK POTASSIUM NITRATE DARI POTASSIUM

CHLORIDE DAN ASAM NITRAT KAPASITAS 100.000 TON/TAHUN

Oleh


Pabrik Potassium Nitrate berbahan baku Potassium Chloride dan Asam

nitrat, direncanakan didirikan di Teluk Jambe Timur, Karawang. Pendiriaan

pabrik berdasarkan atas pertimbangan akan ketersediaan bahan baku, sarana

transportasi yang memadai, tenagakerja yang mudah didapatkan dan kondisi

lingkungan.

Pabrik direncanakan memproduksi Potassium Nitrate sebanyak 100.000

ton/tahun, dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang

digunakan adalah Potassium Chloride sebanyak 8.593,588 kg/jam dan Asam

Nitrat sebanyak 16.612,845 kg/jam.

Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik terdiri dari unit pengadaan air,

pengadaan listrik, udara instrument, pengadaan steam.

Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur

organisasi line dan staff dengan jumlah karyawan sebanyak 189 orang.

Dari analisis ekonomi diperoleh:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp1.308.491.836.029

Working Capital Investment (WCI) = Rp230.910.324.005

Total Capital Investment (TCI) = Rp1.539.402.160.034

Break Even Point (BEP) = 49,75 %

Shut Down Point (SDP) = 22,13 %

Pay Out Time before taxes (POT)b = 3,09 Tahun

Pay Out Time after taxes (POT)a = 3,83Tahun

Return on Investment before taxes (ROI)b = 26,62 %

Return on Investment after taxes (ROI)a = 21,30 %

Discounted cash flow (DCF) = 23,35%

Mempertimbangkan paparan di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik

Potassium Nitrate dan dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang

menguntungkan dan mempunyai masa depan yang baik.

ABSTRACT

MANUFACTURING OF POTASSIUM NITRATE FROM POTASSIUM

CHLORIDE AND NITRIC ACID CAPACITY 100.000 TONS/YEAR

By


Potassium Nitrate plant with raw materials, Potassium Chloride and Nitric

Acid. planned to be built in Teluk Jambe Timur, Karawang. Establishment of this

plant is based on some consideration due tothe raw material resourcess, the

transportation, the labors availability and also the environmental condition.

This plant is meant to produce 100,000 tons/year with 330 working days in

a year. The raw materials usedconsist of 8.593,588 kg/hourof Potassium Nitrate

and 16.612,845 kg/hour of Nitric Acid.

The utility units consist of water supply system, power generation system,

instrumentation & control system and steam supply system.

The bussines entity form is Limited Liability Company (Ltd) using line

and staff organizational structure with 189 labors.

From the economic analysis, it is obtained that:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp1.308.491.836.029

Working Capital Investment (WCI) = Rp230.910.324.005

Total Capital Investment (TCI) = Rp1.539.402.160.034

Break Even Point (BEP) = 49,75 %

Shut Down Point (SDP) = 22,13 %

Pay Out Time before taxes (POT)b = 3,09 Tahun

Pay Out Time after taxes (POT)a = 3,83Tahun

Return on Investment before taxes (ROI)b = 26,62 %

Return on Investment after taxes (ROI)a = 21,30 %

Discounted cash flow (DCF) = 23,35%

Considering the summary above, it is proper to study the establishment of

Potassium Nitrate plant further, because the plant is profitable and has good

prospects.

PRARANCANGAN PABRIK POTASSIUM NITRATE DARI

POTASSIUM CHLORIDE DENGAN ASAM NITRAT

KAPASITAS 100.000 TON/TAHUN

(Tugas Khusus Perancangan Reaktor (RE- 301)

Oleh


(Skripsi)

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelarSarjana Teknik

PadaJurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2016

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tangerang pada Tanggal 31 Oktober

1991, sebagai anak kelima dari enam bersaudara dari

pasangan Bapak Bungaran Napitupulu dan Ibu Rumida

Simbolon.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD

Negeri No 030403 Pandiangan, Sidikalang pada tahun 2003. Sekolah Menengah

Pertama di SMP Swasta Masyarakat Sempung, Sidikalang pada tahun 2006, dan

Sekolah Menengah Umum di SMA Negeri 1 Silimapungga-pungga Parongil,

Sidikalang pada tahun 2009.

Pada tahun 2009, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Kimia,

Fakultas Teknik, Universitas Lampung melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswa

Baru (SPMB).

Pada tahun 2014, penulis melakukan Kerja Praktek di PT SEMEN BATURAJA

(Persero) Tbk BATURAJA, Ogan Komering Ulu (OKU), dengan Tugas Khusus

“Evaluasi Kinerja Alat Rotary Kiln”. Selain itu penulis melakukan penelitian

dengan judul “Pengaruh Penambahan MFC (Micro Fibrilated Cellulose) dari

Ampas Tebu (Sugar Cane Baggase) sebagai Filler pada Sintesa Bioplastik”,

dimana penelitian tersebut dipublikasikan pada Prosiding Teknik Kimia

Universitas Lampung 2017.

Motto

“Apa pun juga yang kamu perbuat, perbuatlah dengansegenap hati mu, seperti untuk Tuhan dan bukan untuk

manusia”

‘Segala perkara dapat ku tanggung di dalam Dia yangmemberikan kekuatan di dalamku’

Sebab Aku ini mengetahui rancangan-rancangan apayang ada padaKu mengenai kamu, demikianlah Firman

Tuhan, yaitu rancangan damai sejahtera dan bukanrancangan kecelakaan, untuk memberikan kepadamu

hari depan yang penuh harapan.(Yeremia 29:11).

‘Karna masa depan sungguh ada, dan harapanmu takkan siia-sia’

Sebuah Karya kecilku....

Dengan segenap hati kupersembahkan tugas akhir ini kepada:

My Papa Jesus,Atas kehendak-Nya semua ini ada

Atas Berkat-Nya semua ini aku dapatkanAtas kekuatan dari-Nya aku bisa bertahan dan mampu

mengakhirinya

Papa dan mama tersayangterima kasih untuk segalanya,

doa, kasih sayang, pengorbanan, keikhlasan dan kesabarannyaIni hanyalah setitik balasan yang tidak bisa dibandingkan dengan

semua yang tlah Papa dan mama lakukan.

Saudara-saudariku atas segalanya, kasih sayang ,pengorbanan dandoa.

Dosen-dosenku sebagai tanda hormatku,terima kasih atas ilmu yang telah diberikan.

Kepada Almamaterku tercinta,semoga kelak berguna dikemudian hari.

Sebagai motivator dan pemberi semangat saat pengerjaan skripsi ini

SANWACANA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus yang telah memberikan berkat,

kasih dan kekuatan sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.

Skripsi dengan judul “Prarancangan Pabrik Potassium Nitrate dari Potassium

Chloride dan Asam nitrat Kapasitas 100.000 Ton/Tahun” adalah salah satu syarat

untuk memperoleh gelar sarjana di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Lampung.

Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari beberapa

pihak. Penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Ir.Azhar, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Fakultas

Teknik Universitas Lampung

2. Ibu Yuli Darni, S.T., M.T dan Darmansyah, S.T., M.T selaku Dosen

Pembimbing I dan Pembimbing II. Terima kasih atas segala ilmu, saran,

arahan, dukungan, nasehat serta kesabaran dalam masa bimbingan.

Semoga ilmu yang didapat kelak akan sangat berguna di kemudian hari.

3. Ibu Panca Nugrahini F ,S.T.,M.T dan bapak Muhammad Hanif, S.T.,

M.T selaku Dosen Penguji yang telah memberikan kritik dan saran, juga

selaku dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.

4. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas

Lampung, atas segala ilmu dan bekal masa depan yang telah dititipkan

kepada penulis yang semoga akan selalu bermanfaat.

5. Keluargaku, Papa dan Mama, terimakasih atas semuanya. Terimakasih

bisa menjadi inspirasi dalam hidupku. Terimakasih juga atas waktu dan

kasih sayang yang tak terbatas, doa, dukungan, bimbingan, pengajaran,

pengorbanan, dalam setiap perjalanan hidupku dari kecil sampai

sekarang. Buat semua abangku, bang Queen, bang Yiska, bang Elhans,

bang Cindy dan adik ku Elizabeth serta semua kakak iparku yang selalu

memberikan teladan, dukungan dana dan doa, motivasi dan kasih

sayang. Semoga semuanya selalu diberikan kesehatan oleh Tuhan.

6. Saudari Destiara Khorunnisa selaku partner pengerjaan tugas akhir atas

kesabaran, kerja keras dan perjuangannya.

7. Teman-teman seperjuangan di angkatan 2009 yang tidak dapat

disebutkan satu persatu, teman teman satu jurusan angkatan, 2010, 2011,

2012, 2013,2014,2015

8. Keluarga kosan Baret Camp : buat emak kosan, unie, nana dan teman-

teman Hermanto, bang Tua, bang Anton, Nita, Anita, Novelin, Irma

Terimakasih atas dukungannya.

9. Teman- teman pelayanan di Fakultas Teknik, FKMK-FT dan Teman-

teman Youth HIGH Ministry. Terimakasih atas dukungan dan

kebersamaannya selama ini.

10. Adik-adik ‘Five A’ 2014 dan ‘Princess Chemeng’ 2015 Terimakasih atas

dukungan dan bunganya.

11. Sahabat-sahabatku, kak Yuli, Lidia Naga, Devi, Sri bulan, Fransiska

yang slalu ada baik dalam suka maupun duka, Terimakasih buat

dukungan dan kebersamaan selama ini.

12. Keluarga Jemaat GGP ANUGRAH, bang Edy , kak mey, pak hendrik

dan semuanya, terimakasih buat doa dan dukungannya

13. Keluarga pastori, om Ruly , Tante Vivi, Ayu, dan Calvin .Terimakasih

buat kesabaran,doa dan dukungannya.

14. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Demikian dan semoga Tuhan Yesus membalas segala kebaikan mereka.

Bandar Lampung, 9 Desember 2016

Penulis,

Lidia Magdalena Napitupulu0915041031

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ................................................................................................... i

ABSTRACT ................................................................................................. ii

JUDUL DALAM ......................................................................................... iii

LEMBAR PERSETUJUAN ....................................................................... iv

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................ v

PERNYATAAN ........................................................................................... vi

RIWAYAT HIDUP .................................................................................... vii

PERSEMBAHAN ........................................................................................ viii

MOTTO ....................................................................................................... ix

SANWACANA ............................................................................................ x

DAFTAR ISI .............................................................................................. xiii

DAFTAR TABEL ...................................................................................... xvi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xxi

I.PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ........................................................................................1

1.2. Kegunaan Produk ....................................................................................2

1.3 Ketersediaan Bahan Baku .......................................................................... 2

1.4 Analisa Pasar ............................................................................................ 3

1.5 Lokasi Pabrik ............................................................................................ 8

II. DESKRIPSI PROSES

2.1 Proses Pembuatan Potassium Nitrate ....................................................... 12

2.2 Pemilihan Proses....................................................................................... 33

2.3 Uraian Proses............................................................................................ 34

xiv

III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK

3.1. Bahan Baku ............................................................................................. 40

3.2 Produk....................................................................................................... 41

IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI

4.1 Neraca Massa ........................................................................................... 43

4.2 Neraca Energi ........................................................................................... 46

V. SPESIFIKASI ALAT

5.1 . Alat Proses .............................................................................................. 52

5.2 Alat Utilitas .............................................................................................. 68

VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

6.1. Unit Penyediaan Air.................................................................................. 85

6.2. Unit Penyediaan Steam ......................................................................... 99

6.3. Sistem Pembangkit Tenaga Listrik......................................................... 100

6.4. Sistem Penyediaan Bahan Bakar .......................................................... 100

6.5. Unit Penyediaan Udara Tekan............................................................... 101

6.6. Pengolahan Limbah................................................................................. 101

6.7. Laboratorium................................................ ......................................... 102

6.8. Instrumentasi dan Penendalian Proses.................................................... 105

VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

7.1 Lokasi Pabrik .......................................................................................... 108

7.2 Tata Letak Pabrik .................................................................................... 111

7.3 Prakiraan Area Lingkungan .................................................................... 112

VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN OPERASI PERUSAHAAN

8.1. Bentuk Perusahaan ..................................................................................116

8.2. Struktur Organisasi Perusahaan .............................................................. 119

xv

8.3. Tugas dan Wewenang .............................................................................122

8.4. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ................................................130

8.5. Pembagian Jam Kerja Karyawa .............................................................. 131

8.6. Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karyawan ...................................... 133

8.7. Kesejahteraan Karyawan ..................................................................... 137

IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI

9.1 Investasi .................................................................................................. 142

9.2. Evaluasi Ekonomi ................................................................................... 146

X. KESIMPULAN DAN SARAN

10.1. Kesimpulan ........................................................................................ 150

10.2. Saran ................................................................................................... 150

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A. PERHITUNGAN NERACA MASSA

LAMPIRAN B. PERHITUNGAN NERACA ENERGI

LAMPIRAN C. SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

LAMPIRAN D. SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS

LAMPIRAN E.INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI

LAMPIRAN F. TUGAS KHUSUS REAKTOR 301

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1.1.Harga Bahan Baku dan Produk ................................................................. 3

1.2.Kapasitas Konsumsi Potassium nitrate pada Industri................................ 4

1.3.Kapasitas Konsumsi Potassium nitratedi Asia .......................................... 5

1.4.Kapasitas Produksi di Asia......................................................................... 7

2.1. HargaBahan Baku danProdukProses 1...................................................... 13

2.2. Nilai Hf Masing-Masing Komponen Proses 1........................................... 16

2.3NilaiGf Masing-MasingKomponen Proses 1............................................... 18


2.5. NilaiHfMasing-MasingKomponen Proses 2 ............................................. 23

2.6.NilaiGf Masing-MasingKomponen Proses 2.............................................. 25


2.8. NilaiHfMasing-MasingKomponen Proses 3............................................. 29

2.9. NilaiGf Masing-MasingKomponen Proses 3............................................ 31

2.10Perbandingan Jenis-Jenis Proses............................................................... 33

4.1. Neraca Massa……………………………….......................................... 43

4.1.1Neraca Massa di Dissolving tank (DT - 101)....................................... 43

4.1.2Neraca Massa di Reaktor(RE - 301)..................................................... 44

4.1.3Neraca Massa di Vaporizer (VP - 401)................................................ 44

4.1.4. Neraca Massa diEvaporator (EV-401)................................................. 45

4.1.5. Neraca Massa di Crystallizer (CR - 301)............................................... 45

4.1.6. Neraca Massa di Centrifuge (CF- 401).................................................. 46

4.1.7. Neraca Massa di Rotary Dryer (RD- 401)............................................. 46

4.2.NeracaPanas………………………………................................................ 46

xvii

4.2.1. NeracaPanasDissolving Tank(DT - 101)............................................... 46

4.2.2. NeracaPanasHeat Exchanger(HE-201)............................................... 47

4.2.3. NeracaPanasHeat Exchanger(HE-202)................................................ 47

4.2.4. NeracaPanasPadaReaktor I (RE-301)................................................. 47

4.2.5. NeracaPanasPadaVaporizer(VP-401).................................................. 48

4.2.6. NeracaPanasPadaCondensor(CD-401)................................................ 48

4.2.7. NeracaPanasPadaEvaporator(EV - 401)............................................. 48

4.2.8NeracaPanasPadaCondensor(CD-402)................................................... 49

4.2.9NeracaPanasPadaCrystallizer (CR -401)................................................ 49

4.2.10NeracaPanasPadaCentrifuge(CE-401).................................................. 49

4.2.11NeracaPanasPadaRotary Dryer(RD-401)............................................. 50

4.2.12NeracaPanasPadaFlash Drum(FD- 401).............................................. 50

4.2.13Neraca PanasPadaCooler(CO- 401).................................................... 50

4.2.14NeracaPanasPadaCondensor(CD - 403)............................................. 51

5.1. SpesifikasiPeralatan Proses……………............................................. 52

1. SpesifikasiTangkiSolid Storage (SS-101)............................................... 52

2. SpesifikasiTangkiLiquid Storage (LS-101).............................................. 53

3. Spesifikasi TangkiSolid Storage(SS-401)................................................ 53

4. Spesifikasi Tangki Liquid Tank (LT-401)................................................ 54

.5. Spesifikasi Tangki Liquid Tank (LT-402)................................................ 54

6. Spesifikasi Tangki Dissolving Tank (DT-101)........................................ 55

7. SpesifikasiReaktor (RE-301).................................................................. 55

8. SpesifikasiVaporizer (VP-401)................................................................ 56

9. SpesifikasiEvaporator(EV-301).............................................................. 56

10. SpesifikasiCrystallizer (CR -401)............................................................ 57

11. SpesifikasiCentrifuge(CE-401)................................................................ 57

12. SpesifikasiRotary Dryer (RD- 401).......................................................... 58

13. SpesifikasiFlash Drum(FD- 401).............................................................. 58

14. SpesifikasiCondensor(CD-401).......................................................... …. 59

15. Spesifikasi Condensor(CD-402)............................................................... 59

16. Spesifikasi Condensor(CD-403)................................................................ 60

17. Spesifikasi Heat Exchanger(HE-201)....................................................... 60

xviii

18. Spesifikasi Heat Exchanger(HE-201)................................................ 61

19. SpesifikasiCooler(CO- 401)............................................................. 61

20. Spesifikasi Screw Conveyor (SC-101)................................................ 62

21. SpesifikasiScrew Conveyor (SC-401).................................................. 62

22. Spesifikasi Hopper (HO-101).............................................................. 63

23. SpesifikasiPompa Proses (PP-101)..................................................... 63





28. Spesifikasi Pompa Proses (PP-403)................................................…. 66

29. SpesifikasiPompa Proses (PP-404)................................................…. 66

30. SpesifikasiPompa Proses (PP-405)...............................................…. 67

31. SpesifikasiBucket Elevator (BE-101)................................................. 67

32. SpesifikasiCompressor (AC-401)......................................... ............ 68

5.2. SpesifikasiPeralatanUtilitas……………........................................... 68

1. SpesifikasiBaksedimentasi (SB – 401)............................. ......... …… 68

2. Spesifikasi Tangki Alum (ST–401)...............................................…... 69

3. SpesifikasiTangkiKaporit (ST – 402)......................................... …… 69

4. SpesifikasiTangki Soda Kaustik (ST– 403)................................. ....... …... 70

5. SpesifikasiTangki Air Filter (ST – 404)...................................... ….. 70

6. SpesifikasiTangki Air Proses(ST – 405) .................................. ….. 71

7. Spesifikasi TangkiKondensat(ST-406)..................................... ….. 71

8. Spesifikasi Tangki Hidrazin (ST–407)................................. ..... ….. 72

9. Spesifikasi Clarifier (CF–401)..................................................... …... 72

10. Spesifikasi Sand Filter (SF–701)......................................................... 73

11. Spesifikasi Cation Exchanger (CE–401)....................................…... 73

12. Spesifikasi Anion Exchanger (AE–701).....................................…... 74

13. Spesifikasi Deaerator (DE–401).................................. ..............…..... 74

14. Spesifikasi Boiler (BO-401)....................................................... …… 75

15. SpesifikasiBlower Steam (BL– 401).......................... ................. …. 75

16. Spesifikasi Generator Listrik (GS-401)...................................... .. …. 75

xix

17. SpesifikasiAir Compressor(AC-401)......................................... ……… 76

18. SpesifikasiPompa Utilitas (PP – 401)..................................................... 76

19. SpesifikasiPompaUtilitas (PP – 402).................................................... 77

20. SpesifikasiPompa Utilitas (PP – 403)..................................................... . .77

21. SpesifikasiPompaUtilitas (PP – 404)..........................................…....... 78

22. SpesifikasiPompaUtilitas (PP – 405)..................................................... 78



25. SpesifikasiPompaUtilitas (PP – 408)................................................ … 80


27. SpesifikasiPompaUtilitas (PP – 410)................................................... 81

28. Spesifikasi PompaUtilitas (PP – 411).................................................... 81



31. SpesifikasiPompaUtilitas (PP – 414)...................................................... 83

32. SpesifikasiPompaUtilitas (PP – 415)...................................................... 83


34. Spesifikasi PompaUtilitas (PP-417)...................................................... 84

6.1. KebutuhanAirpendingin.............. ....................................................... 88

6.2. Kebutuhan Air Pembangkit Steam....................................................... 90

6.3. KebutuhanAirPabrik............................................................................ 92

6.4. Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian................. 107

6.5. Pengendalian Variabel Utama Proses.................................................. 108

7.1. Perincian Luas Area Pabrik Potassium nitrate ................................... 113

8.1.Jadwal Kerja Masing-Masing Regu......................................................... 133

8.2. Perincian Tingkat Pendidikan............................................................. 134

8.3. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat Proses dan Utilitas............. 135

8.4. Perincian Jumlah Karyawan Berdasarkan Jabatan.............................. 136

9.1. Perincian TCI Pabrik ........................................................................... 143

9.2. Manufacturing Cost............................................................................. 145

9.3. General Expenses................................................................................. 145

9.4. Minimum acceptable persent return on investment............................. 146

xx

9.5. Acceptable payout timeuntuktingkatresikopabrik................................ 147

9.6. Hasil Uji Kelayak Ekonomi................................................................... 149

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1.1. Grafik konsumsi Potassium nitrate di Indonesia............................. 5

1.2. Grafik konsumsi Potassium nitrate di Asia...................................... 6

2.1 Diagram alir proses pembentukanPotassiumnitrate ........................ 39

6.1 Chilling Water................................................................................... 89

6.2 Daerator ........................................................................................... 91

6.3 Diagram Alir Pengolahan Air............................................................. 92

7.1. Tata Letak Pabrik............................................................................ 113

7.2. Lokasi Pabrik.................................................................................. 114

7.3. Tata Letak Pabrik dan Fasilitas Pendukung................................... 115

7.4 Tata Letak Pabrik Peralatan Proses ................................................ 115

8.1. Struktur Organisasi Perusahaan...................................................... 121

9.1. Grafik Analisis Ekonomi................................................................ 148

9.2. Kurva Cummulative Cash Flow..................................................... 148

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi menuntut manusia untuk dapat memenuhi

kebutuhan hidupnya dengan cara yang mudah, cepat dan murah. Sebagai

masyarakat dan negara yang sedang berkembang, Indonesia menuju era

industrialisasi. Untuk memenuhi kebutuhan masyarakat secara mandiri,

perlu pengembangan sektor industri, khususnya industri kimia dasar,

setengah jadi (intermediate) dan bahan jadi. Salah satu industri tersebut

adalah industri Potassium Nitrate.

Potassium Nitrate sebagai bahan kimia dasar yang banyak dipakai dalam

industri antara lain pembuatan asam nitrat, fertilizer, pembuatan bahan

mudah terbakar seperti bubuk mesiu dan pasta gigi untuk gigi sensitif.

Melihat hal tersebut, kebutuhan Potassium Nitrate dalam negeri semakin

meningkat dari tahun ketahun. Untuk memenuhi kebutuhan asam nitrat

tersebut, Indonesia mengimpor dari luar negeri. Namun, untuk menekan

angka impor luar negeri dan mengurangi devisa negara, maka kebutuhan

tersebut dipenuhi dengan cara membuat pabrik di dalam negeri (Kirk

Othmer, 2004).

2

Potassium Nitrate merupakan senyawa kimia sebagai sumber alami mineral

nitrogen dengan rumus kimia KNO3 berbentuk kristal putih padat yang

dapat terdekomposisi pada suhu 400oC. Potassium Nitrate terdiri dari ion

posatium K+ dan ion nitrat NO3-. Potassium Nitrate dapat larut dalam

etanol, gliserol dan amoniak (ScienceLab, 2005).

1.2. Kegunaan Produk

Kegunaan dari produk Potassium Nitrate adalah sebagai berikut :

1. Dibidang pertanian, Potassium nitrate digunakan sebagai pupuk untuk

nutrisi tanaman.

2. Dibidang Industri, Potassium nitrate digunakan sebagai bahan peledak

seperti bubuk mesiu dan dinamit untuk pekerjaan pertambangan dan

sipil, serta untuk pembuatan kembang api.

3. Dibidang Pharmasi, Potassium nitrate digunakan sebagai bahan

pembuatan pasta gigi untuk gigi sensitif.

4. Dibidang Makanan, Potassium nitrate digunakan sebagai bahan

pengawet daging dari mikroorganisme seperti Clostridium Botulinum

dan untuk mempertahankan warna daging serta untuk mempertahankan

tekstur keju..

(http://www.kno3.org/about-potassium-nitrate/uses-of-potassium-

nitrate.2017)

1.3. Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan untuk memproduksi Potassium Nitrate ini ada

3

dua yaitu asam nitrat (HNO3) dan Potassium Chloride (KCl). Asam nitrat

diperoleh dari PT Multi Nitrotama Kimia (Cikampek) yang memiliki

kapasitas produksi 55.000 Ton/tahun. Potassium Chloride (KCl) diperoleh

dengan impor China, Shijizhuang Shangqi Imp & Exp Trading Co.Ltd.

1.4. Analisa Pasar

a. Harga Bahan Baku

Indonesia masih melakukan impor untuk memenuhi kebutuhan Potassium

Nitrate dalam negeri. Harga Potassium Nitrate yang cukup mahal akan

sangat menguntungkan industri yang menggunakan apabila dapat

diperoleh dari dalam negeri. Harga bahan baku dan produk dapat dilihat

pada tabel 1.1.

Tabel 1.1 Harga Bahan Baku dan ProdukBahan Harga (US$/kg)

Asam nitrat (HNO3) 0,3

Potassium Chloride (KCl) 0,55

Potassium Nitrate (KNO3) 1,02

Cl2 0,25

(Sumber ; Alibaba.com)

b. Data Konsumsi

Di Indonesia Potassium Nitrate banyak digunakan sebagai bahan

peledak, berupa gunpowder (bubuk mesiu). Bubuk mesiu diklasifikasikan

4

sebagai bahan peledak yang rendah karena laju dekomposisi yang relatif

lambat. Mesiu adalah campuran belerang, arang, dan sulfur. Arang

bertindak sebagai bahan bakar, sementara kalium nitrat bekerja sebagai

oksidator. Karena sifat terbakar dan jumlah panas dan volume gas yang

dihasilkannya, mesiu telah banyak digunakan sebagai propelan dalam

senjata api dan sebagai komposisi piroteknik dalam kembang api .

Dengan proporsi berat KNO3 sebesar 75 %, besarnya kapasitas pabrik

ditentukan berdasarkan data konsumsi Potassium Nitrate yang digunakan

sebagai bahan peledak di Indonesia dapat dilihat pada tabel 1.2

Tabel 1.2. Kapasitas Konsumsi Potassium Nitrate pada industri bahan peledakdi Indonesia

No TahunIndustri Bahan Peledak

(Ton/tahun)% KNO3 (75%)

12012 520.000 390.000

22013 648.000 486.000

32014 699.000 524.225

Sumber: Harian Pikiran Rakyat

Kebutuhan bahan baku Potassium Nitrate sebagai campuran bahan

peledak dari tahun 2012 s/d 2014 masing- masing sebesar 520.000,

648.000 dan 699.000 Ton/tahun. Dimana mengandung KNO3 sebesar

75%. Jadi kebutuhan KNO3 pada campuran bahan peledak pada tahun

2012-2014 berturut-turut 390.000, 486.000 dan 524.225 Ton/ tahun.

Dari Gambar 1.1 dapat diperkirakan jumlah konsumsi Potassium Nitrate

di Indonesia pada tahun 2021 dengan menggunakan regresi linier adalah

5

sebagai berikut:

DK Indonesia (2021) = 67113 x (10) + 33251

= 704.830 Ton

Gambar 1.1 Grafik konsumsi Potassium Nitrate di Indonesia

Sedangkan di Asia kapasitas Potassium Nitrate pada tahun 2021 terdapat

pada Tabel 1.3.

Tabel 1.3. Kapasitas Konsumsi Potassium Nitrate di Asia

No Tahun Kapasitas Potassium Nitrate (Ton/Tahun)

1 2012 36.509

2 2013 37.433

3 2014 47.180

Sumber: UN Data, 2016

Dari data di Gambar 1.1 dapat dilihat bahwa Indonesia merupakan negara

yang mengkonsumsi Potassium Nitrate terbesar di Asia dibandingkan

dengan negara asia lainnya seperti Malaysia, Thailand, Jepang dan

Australia . Dari data diatas dapat diperkirakan jumlah konsumsi

y = 67113x + 33251R² = 0,941

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

0 1 2 3 4Kons

umsi

Pota

ssiu

m N

itrat

e(t

on)

Tahun Ke-

Kebutuhan Potassium Nitrate di indonesia

6

Potassium Nitrate di Asia pada tahun 2021 dengan menggunakan regresi

linier adalah sebagai berikut:

Gambar 1.1 Grafik konsumsi Potassium Nitrate di Asia

DK Asia (2021) = 5335 x (10) + 29703

= 82.720 Ton

c. Data Produksi

Di Indonesia ada sampai saat ini belum ada pabrik yang memproduksi

Potassium Nitrate. Selama ini Indonesia hanya mengandalkan impor dari

luar negeri. Banyak sekali perusahaan yang hanya menjadi distributor

untuk memasarkan Potassium Nitrate di Indonesia. Contoh dari beberapa

perusahaan tersebut adalah PT Meroke Tetap Jaya, PT Antarikasa

Nusantara Indonesia, PT Kertopaten Kencana. Ketiga distibutor tersebut

terdaftar sebagai distributor resmi KNO3 di Indonesia. Sedangkan masih

banyak distributor yang tidak resmi. Di Asia terdapat dua negara yang

kapasitasnya paling besar dalam memproduksi Potassium Nitrate Tabel

1.4 menyajikan data kapasitas produksi dari Potassium Nitrate di Asia.

y = 5335.5x + 29703R² = 0.8144

0

10000

20000

30000

40000

50000

1 2 3

Kapa

sitas

(Ton

)

Tahun-Ke

7

Tabel 1.4 Kapasitas produksi industri di Asia

No Negara Kapasitas (Ton/Tahun)12

IsraelYordania

500.000107.000

Sumber: Fafish, 2016, Haifa-Group, 2016

Berdasarkan data- data ini, kemudian ditentukan besarnya kapasitas

produksi. Adapun persamaan kapasitas produksi adalah sebagai berikut:

KP = DK – DP ....(1)

KP = (DK Indonesia (2021) + DK Asia(2021)) - (DP Indonesia (2021) + DPAsia(2021))

KP = (704.830+ 82.720) – (0 + 607.000) Ton/Tahun

KP = 180.550 Ton/Tahun

Dimana;

KP = Kapasitas Produksi Pada Tahun X

DK = Data Konsumsi Pada Tahun X

DP = Data Produksi Telah Ada Pada Tahun X

Berdasarkan pertimbangan di atas dan pertumbuhan pada tahun 2021

maka kapasitas pabrik Potassium Nitrate ini pada tahun 2021 beroperasi

60 % dari 180.550 Ton yaitu 108.330 ≈ 100.000 Ton. Dengan

didirikannya pabrik ini, diharapkan dapat mengurangi ketergantungan

terhadap impor luar negeri dan menjadi pabrik yang memproduksi

Potassium Nitrate pertama di di dalam negeri . Dengan kapasitas ini

diharapkan :

8

1.Dapat mengurangi ketergantungan terhadap impor luar negeri.

2.Dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri yang mengalami

peningkatan.

3.Membuka lapangan kerja baru, sehingga menurunkan tingkat

pengangguran

1.5. Lokasi Pabrik

Selain itu pertimbangan lain dari pendirian pabrik ini pada dasarnya sama

dengan prinsip ekonomi yaitu mendapat keuntungan yang optimal dengan

pengeluaran yang sedikit. Hal tersebut dapat dicapai dengan adanya efisiensi

kerja di berbagai macam aspek yaitu tenaga kerja, peralatan, jenis proses

yang digunakan, struktur organisasi dan manajemen serta sarna prasarana

yang memadai. Pemilihan lokasi pabrik merupakan salah satu faktor utama

yang menentukan kelangsungan suatu pabrik untuk beroperasi. Pabrik

Potassium Nitrate ini direncanakan didirikan di kecamatan Telukjambe

timur, Karawang. Adapun dasar pertimbangan pemilihan lokasi tersebut

adalah sebagai berikut :

1. Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku Potassium Nitrate adalah asam nitrat (HNO3) dan Potassium

Chloride (KCl). Bahan baku Asam nitrat (HNO3) didapat dari PT Multi

Nitrotama Kimia yang pabriknya berlokasi di kawasan industri Kujang,

Cikampek. Hal ini memungkinkan karena lokasi pabrik yang akan

dibangun berdekatan dengan lokasi pabrik bahan baku, sehingga

9

meminimaliasi biaya transportasi. Sedangkan Potassium Chloride (KCl)

diperoleh dengan impor China, Shijizhuang Shangqi Imp & Exp Trading

Co.Ltd.

2. Kebutuhan Air

Air sangat diperlukan karena air memiliki banyak kegunaan dalam sebuah

proses industri seperti pada proses pengolahan air untuk untuk

pendinginan dan kebutuhan steam. Oleh sebab itu, lokasi pabrik

sebaiknya berdekatan dengan sumber air untuk mempermudah jalannya

proses industri. Untuk kebutuhan air pabrik ini diperoleh dari Sungai

Citarum berada di sepanjang kecamatan Telukjambe timur dan dekat

dengan lokasi pabrik yang akan didirikan.

3. Sarana Transportasi

Pabrik akan dibangun di sekitar kecamatan Telukjambe timur, Karawang.

Hal ini memudahan akses transportasi produk karena kecamatan ini akan

dijadikan kawasan industri di Indonesia. Dan lokasi pabrik juga dilintasi

jalan tol Jakarta-Cikampek, dan wilayah yang berada di sebelah selatan

Jalan Tol Jakarta-Cikampek sudah menjadi kawasan industri, yang mana

akan memudahkan akses pengiriman produk.

4. Sumber Bahan Bakar

Sekitar kecamatan Telukjambe timur, Karawang akan dijadikan kawasan

industri sehingga penyediaan bahan bakar untuk generator dapat dengan

10

mudah terpenuhi, sedangkan listrik untuk keperluan proses dan

perkantoran disediakan dari PLN setempat.

5. Keadaan lingkungan, kondisi iklim dan cuaca

Sekitar kecamatan Telukjambe timur, Karawang akan dijadikan kawasan

industri yang dikelola oleh pemerintah pusat, sehingga dampak

lingkungan seperti limbah akan dikelola dengan baik oleh pabrik dan

pemerintah. Serta masyarakat yang tinggal di dekat lokasi pabrik mudah

beradaptasi. Kecamatan Telukjambe timur termasuk dataran rendah

dengan ketinggian 25 s/d 30 meter di atas permukaan laut, dengan

kemiringan berkisar 5 s/d 15 derajat. Suhu rata- rata 25 s/d 30 °C dengan

curah hujan berkisar 1500 s/d 3000 mm termasuk dalam Topografi

dataran rendah berbukit. Adapun jarak Kecamatan Teluk Jambe Timur ke

Ibu Kota Kabupaten Karawang adalah 6 km dengan waktu tempuh sekitar

15 menit.

6. Tenaga Kerja

Ketersediaan Tenaga kerja di Indonesia tidak sulit diperoleh. Tenaga

kerja yang berkualitas dan terampil dapat di peroleh dari seluruh alumni

universitas di Indonesia sedangkan tenaga kerja berpendidikan menengah

dan kejuruan dapat diperoleh dari daerah sekitar pabrik.

7. Perijinan

Lokasi pabrik berada di daerah kawasan industri yang dikelola

pemerintah, sehingga memudahkan dalam perizinan pendirian pabrik.

11

8. Perluasan Pabrik

Kecamatan Telukjambe timur, Karawang memungkinkan untuk perluasan

pabrik dan peningkatan kapasitas, karena berada di kawasan industri yang

juga dikelola oleh pemerintah setempat, serta sampai saat ini hanya

terdapat belum ada pabrik yang beroperasi di kawasan ini .

BAB X

KESIMPULAN DAN SARAN

10.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap

Prarancangan Pabrik Potassium nitrate dari Potassium dan asam nitrat

dengan kapasitas 100.000 ton/tahun dapat ditarik simpulan sebagai berikut :

1. Percent Return on Investment (ROI) sesudah pajak adalah 22,83 %.

2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak adalah 3,59 tahun

3. Break Even Point (BEP) sebesar 47,66% dimana syarat umum pabrik

diIndonesia adalah 30–60% kapasitas produksi. Shut Down Point

(SDP)sebesar 20,67 %, yakni batasan kapasitas produksi 20–30%

sehingga pabrik masih dapat berproduksi karena mendapat keuntungan.

4. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sebesar 23,35%, lebih

besar dari suku bunga bank sekarang sehingga investor akan lebih

memilih untuk berinvestasi ke pabrik ini dari pada ke bank.

10.2 SARAN

Pabrik Potassium nitrate dari Potassium dan asam nitrat kapasitas seratus

ribu ton per tahun sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses

maupun ekonominya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2017. Peta Kabupaten Karawang, Jawa Barat.

http://www.dpkteam.com/2016/11/peta-kabupaten-karawang.html 2017.

Diakses pada 4 Agustus 2017.

Alibaba Group. 2016. Product Price. http://www.alibaba.com. Diakses pada 2 Juli

2016.

Banchero, B. 1955. Chemical Engineering Series.Mc Graw Hill in Chemical

Engineering : New York

Bank Indonesia. 2017. NilaiKurs. www.bi.go.id. Diakses 19 Juli 2017

Brown, G. 1950. Unit Operations.John Wiley and Sons : New York

Brownell, Lloyd E., and Edwin H. Young. 1959. Process Equipment Design. John

Wiley & Sons, Inc. : New York.

Cepci. 20165. Index. www.chemengonline.com.

Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1983, Chemical Engineering vol 6, Pergamon

Press Inc, New York.

Coulson J.M., and J. F. Richardson. 2003. Chemical Engineering 4th edition.

Butterworth-Heinemann : Washington.

Coulson J.M., and J. F. Richardson. 2005. Chemical Engineering 3rdedition.

Butterworth-Heinemann : Washington.

Evans, F.L., 1980, Equipment Design Handbook, Vol. 1, 2nd ed., Gulf Publishing

Co., Houston.

Factfich. 2016. Production of world statistic data Potassium nitrate

www.factfish.com . Diakses pada 31 Juli 2016.

Fogler, H. Scott. 1992. Elements of Chemical Reaction Envgineering 2ndedition.

Prentice Hall International Inc. : United States of America.

Geankoplis, C. J. 1983. Transport Processes and Unit Operations, Ed. 2nd.Allyn

and Bacon, Inc : London

Geankoplis, Christie J. 1993. Transport Processes and Unit Operations 3rd

edition. Prentice Hall : New Jersey.

Haifa Group, 2016. Production Of Potassium Nitrate Capacity.

www.haifagroup.com diakses pada 6 Agustus 2016.

Harian Pikiran Rakyat. 2016. Kebutuhan Bahan Peledak di Indonesia.

www.harianpikiranrakyat.com diakses pada 1 Agustus 2016

Hewitt, G.F and Spalding D.B. 1983. Heat Exchanger Design Handbook.

Hemisphere Publishing Co. : New York

Himmeblau.David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical

Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.

Http://www.kno3.org/about-potassium-nitrate/uses-of-potassium-nitrate.2017

Hugot, E. 1986.Handbook of Cane Sugar Engineering. New York: Elsevier

Science Publishing Company INC.

Joshi, M.V, 2000. Process Equipment Design 3rd Edition. Macmillan India

Limited : India

Kacac, Liu. 2012. Heat Exchanger : Selection, rating and Thermal Design 3rd

edition. CRC Press : New York

Kern, D.Q., 1950, Process Heat Transfer, McGraw Hill International Book

Company, Singapura

Kern, Donald Q. 1965. Process Heat Transfer. International Edition Mcgraw-Hill

Co. : New York.

Kern, Donald Q. 1983. Process Heat Transfer. International Student Edition

Mcgraw-Hill Co. : New York.

Kirk, R.E and Othmer, D.F., 2006, “Encyclopedia of Chemical Technology”, 5th

ed., John Wiley and Sons Inc., New York.

Levenspiel.O., 1972, Chemical Reaction Engineering 2nd edition, John Wiley and

Sons Inc, New York.

Ludwig, E.E., 1965, Applied Process Design for Chemical and Petrochemical

Plants, volume 1, Gulf Publishing Company, Houston

Mc Cabe. 1985. Unit Operation of Chemical Engineering, Jilid. 2nd, Ed. 4th.Mc

Graw Hill Book Company : New York

Mc Cabe. 1993. Unit Operation of Chemical Engineering, International Edition

Ed. 4th.Mc Graw Hill Book Company : New York

Megyesy.E.F., 1983, Pressure Vessel Handbook, Pressure Vessel Handbook

Publishing Inc, USA.

Metcalf and Eddy, 1991, Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse,

Mc Graw-Hill Book Company, New York.

Mullin, J.W. 2001. Crystallization 4th edition. Reed Educational and Professional

Publishing Ltd. Oxford: London.

MSDS Potassium Chloride. Chemical and fertilizer, diakses pada 8 november

2016

MSDS Potassium Nitrate. Science Lab. Diakses pada 24 juni 2016

MSDS Potassium Nitrate.SQM North America. Diakses pada 24 Juni 2016

MSDS Chlorine. Ixom Operations, diakses pada 24 juni 2016

MSDS Nitrosyl Chloride. Matheson Tri Gas, Diakses pada 24 juni 2016

Parker, V. B., 1965. Thermal Properties of Uni-Univalent Electrolytes, Natl.

Stand. Ref. Data Series — Natl. Bur. Stand.USA.

Perry.R.H. and Green.D., 1963, Perry’s Chemical Engineer Handbook 4th ed,

McGraw-Hill Book Company, New York.

Perry.R.H. and Green.D., 1997, Perry’s Chemical Engineer Handbook 7th ed,

McGraw-Hill Book Company, New York.

Perry, Robert H., and Don W. Green. 2008. Perry’s Chemical Engineers’

Handbook 8th edition. McGraw Hill : New York.

Pubchem. Nitric Acid, Open chemistry database, diakses pada 25 juni 2016

Rase.1977.Chemical Reactor Design for Process Plant, Vol. 1st, Principles and

Techniques.John Wiley and Sons : New York

Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 1991. Plant Design

an Economic for Chemical Engineering 3ed. McGraww-Hill Book Company:

New York.

Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 2002. Plant Design

and Economics for Chemical Engineers 5th edition. McGraw-Hill : New

York.

UN Data. 2016. Kebutuhan Potassium Nitrate. http://www.undata.org. Diakses

pada 6 Agustus 2016

Ulrich, G. 1984. A Guide to Chemical Engineering Process Design and

Economics.University of New Hampshire : USA

Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers,

Stoneham USA.

Wallas, Stanley M. 1990. Chemical Process Equipment. Butterworth-Heinemann :

Washington.

Yaws, C.L., 1996, Inorganic Coumpounds and Elements, Gulf Publishing Co.,

Houston, Texas

Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, Mc Graw Hill Book Co.,

NewYork

www.matche.com

pra-rancangan pabrik potassium nitrate …digilib.unila.ac.id/29004/3/skripsi tanpa bab...

Documents