prarancangan pabrik nitrobenzena dari benzena …digilib.unila.ac.id/32611/15/skripsi tanpa bab...

PRARANCANGAN PABRIK

DARI

KAPASITAS

(Prarancangan

FAKULTAS TEKNIK

PRARANCANGAN PABRIK NITROBENZENA

DARI BENZENA DAN ASAM CAMPURAN

KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN

(Prarancangan DISTILLATION COLUMN 301 (DC

(Skripsi)

Oleh

NILAM SARI SITORUS PANE

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018

NITROBENZENA

CAMPURAN

DC-301))

UNIVERSITAS LAMPUNG

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK NITROBENZENA DARI BENZENA DAN

ASAM CAMPURAN DENGAN KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN (Tugas Khusus Perancangan Distillation Column (DC-301))

Oleh


Nitrobenzena merupakan produk hasil nitrasi benzena menggunakan asam campuran yaitu asam nitrat dan asam sulfat. Produk ini utamanya digunakan sebagai bahan baku pembuatan anilin yang dapat diproses sebagai pelarut dalam industri cat, onat-obatan, dan pestisida. Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik berupa sistem pengolahan dan penyediaan air, sistem penyediaan steam, cooling water,dan sistem pembangkit tenaga listrik.

Kapasitas produksi pabrik Nitrobenzena dirancang 50.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan didirikan di daerah Cilacap, Jawa Tengah. Tenaga kerja yang dibutuhkan sebanyak 170 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan dengan struktur organisasi line and staff.

Dari analisis ekonomi diperoleh: Fixed Capital Investment (FCI) = Rp430.664.352.037 Working Capital Investment (WCI) = Rp 64.709.201.043 Total Capital Investment (TCI) = Rp506.663.943.573 Break Even Point (BEP) = 48,65% Shut Down Point (SDP) = 29,79% Pay Out Time before taxes (POT)b = 2,3 tahun Pay Out Time after taxes (POT)a = 2,72tahun Return on Investment before taxes (ROI)b = 28,43% Return on Investment after taxes (ROI)a = 22,74% Discounted Cash Flow (DCF) = 45,18% Mempertimbangkan rangkuman di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik Nitrobenzena ini dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dan mempunyai prospek yang baik.

ABSTRACT

PREDESIGN OF NITROBENZENE PLANT FROM BENZENE AND MIXED ACID WITH THE CAPACITY OF 50.000 TON/YEAR

(Designing of Distillation Column (DC-301))

By


Nitrobenzene is the product of benzene nitration using mixed acid, consists of nitric acid and sulfuric acid. This product is mainly used as the raw material of aniline production, which later can be processed in pharmaceutical industry, also as a solvent for dyes industry, and useful as pesticide. The plant is equipped with the utilities, such as sistems of water supply, water treatment, steam and cooling water supply, and electrical power system. The plant capacity is designed as much as 50.000 ton/year with 330 working days within a year. The location of this plant is planned in Cilacap, Jawa Tengah. There are 170 labors employed in this Limited Liability Company (PT) with line and staff organizational structure. The results of economyc analysis are: Fixed Capital Investment (FCI) = Rp430.664.352.037 Working Capital Investment (WCI) = Rp 64.709.201.043 Total Capital Investment (TCI) = Rp506.663.943.573 Break Even Point (BEP) = 48,65% Shut Down Point (SDP) = 29,79% Pay Out Time before taxes (POT)b = 2,3 tahun Pay Out Time after taxes (POT)a = 2,72tahun Return on Investment before taxes (ROI)b = 28,43% Return on Investment after taxes (ROI)a = 22,74% Discounted Cash Flow (DCF) = 45,18% By considering the summary above, it is proper to investigate the establishment of Nitrobenzene plant further, because the plant is profitable and has good prospect in the future.

Scanned by CamScanner

User

Rectangle

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Lubuk Pakam,Medan pada tanggal 05

Juli 1992, sebagai putri keempat dari lima bersaudara, dari

pasangan Alm. Bachtiar Sitorus dan Ibu Asmin Manurung.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar Negeri 1 Tanjung Senang tahun

2005, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 29 Bandarlampung pada tahun

2008, dan Sekolah Menengah Atas Negeri 5 Bandarlampung pada tahun 2011.

Pada tahun 2011, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui Program Bidik Misi tahun 2011.

Pada tahun 2014, penulis melakukan Kerja Praktek di PT. Gunung Madu

Plantation yang berlokasi di Gunung Batin, Lampung Tengah dengan Tugas

Khusus “Evaluasi Unit Evaporator di Stasiun Penguapan”.

Selain itu, penulis melakukan penelitian dengan judul “Absorbsi Gas CO2 Pada

Absorber Packed Column Dengan Variasi Konsentrasi Absorben NaOH”.

Penelitian Ini juga Telah dipublikasikan pada Seminar Nasional Balai Riset dan

Standarisasi Industri Bandar Lampung 2016. Dengan tema “Peran Teknologi

dan Inovasi Untuk Pengembangan Industri Berbasis Sumber Daya Alam

Lokal secara Terpadu” dengan Prociding Nomor ISBN : 978-602-70870-2-6

yang diselenggarakan pada tanggal 28 November 2016 di Hotel Emersia

Bandarlampung. Penulis melakukan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa

Sukoharjo, Kecamatan Padang Cermin, Kabupaten Pesawaran, Provinsi Lampung

pada bulan Agustus-September 2014.

Selama menjalani masa perkuliahan, Penulis aktif dalam beberapa organisasi

kemahasiswaan. Di dalam kampus Penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Teknik

Kimia (HIMATEMIA) FT Unila sebagai Staff Departemen Chemical

Engineering English Club (CEEC) tahun 2012-2013, Sekertaris Divisi Kristiani

Departemen Kerohanian tahun 2013-2014. Penulis juga aktif di organisasi

eksternal kampus sebagai Anggota sie Minat dan Bakat (2012-2013), Sekertaris &

Bendahara (2013-2014), juga Sie Doa dan Pemerhati (2014-2015) Forum

Komunikasi Mahasiswa Kristiani Fakultas Teknik Universitas Lampung tahun

2012-2013. Di sela-sela perkuliahan penulis juga bekerja sebagai guru SD dan

SMP di Lampung Classical School pada September 2015 – Desember 20017.

Motto dan Persembahan

”We do not know what the future brings us, but we know who holds the future, trust Him with all of your heart, He’ll see us

through every difficult situations”

“ By stopping to fight in the war, that means you’ve already failed it”

“Just keep fighting and trusting God”

“We only stay for awhile here on earth, let’s fill our obligations and make our life be meaningful and beautiful”

(Nilam Sari, after those trials)

“A person’s spirit sustains him through sickness” “Orang yang bersemangat dapat menanggung penderitaannya”

(Proverbs 18:14a)

Watch carefully these things; “Your mind forms your words, which later turns into your

actions” “Your actions will be your habits, and shapes your characters” “Your characters will define your future and destiny later on”

So be a positive minded person first to success your life (Pst. Budi Cahyadi)

“Process reveals the potential” “A dream without action, process, and justice is only a big

delusion” (Pst.Steven Furtick)

Persembahan

A little too late to be presented....

Yet there’s no regret to be lost in the right path...

Verily I dedicated this paper to

Jesus Christ For being the Best Friend ever in every circumstances I face

By His grace and mercy I become who I am now He trains my hand in war and finishes the battle field well

Every praise is unto Him alone, who makes all things possible, and beautiful in His time

My late Father, Bachtiar Sitorus,

who will be proud that I can fufill his dream even when he’s not with us anymore

My beloved Mom, the pious Asmin Manurung, For being the strongest Mom I’ve ever known

Always covering me with love, care, and encouragement Through her prayers every night and day continuosly

My siblings and my big family that always supporting me even when

we’re far from each other

Dede Lamputra Sihaloho, Thank you for cheering and loving me so

All of my teachers and lectures for transfering the knowledges,

humility, moral and value of life

SANWACANA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih dan

karunia yang dilimpahkanNya, sehingga tugas akhir ini dengan judul

“PRARANCANGAN PABRIK NITROBENZENA DARI BENZENA DAN

ASAM CAMPURAN KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN” dapat diselesaikan

dengan baik.

Tugas akhir ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat guna

memperoleh derajat kesarjanaan (S-1) di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Lampung.

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

pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ir. Azhar, M.T.,selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas Lampung.

2. Yuli Darni S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I, yang telah memberikan

pengarahan, masukan, bimbingan, kritik dan saran selama penyelesaian tugas

akhir.

3. Lia Lismeri S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II, atas semua ilmu, saran,

masukan dan pengertiannya dalam penyelesaian tugas akhir.

4. Dr. Elida Purba, S.T.,M.Sc.dan Edwin Azwar S.T., P.Gd., M.TA., Ph.D.

selaku Dosen Penguji yang telah memberikan saran dan kritik terhadap

penulisan tugas akhir ini.

5. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung, atas semua ilmu dan

bekal masa depan yang akan selalu bermanfaat.

6. Keluargaku tercinta, untuk Bapak Alm. Bachtiar Sitorus yang selalu

mengajarkan pentingnya kedisiplinan dan pendidikan sedari kecil. Mama

tersayang, Ibu Asmin Manurung atas pengorbanan, doa, cinta dan kasih

sayang yang selalu mengiringi disetiap langkah. Abang Burju, Kak Sima, Kak

Herti beserta keluarga juga adik Evi Christina dukungan yang diberikan.

Semoga Tuhan selalu memberkati kita semua.

7. Dede Lamputra Sihaloho, terimakasih atas semua kasih sayang, doa, dan

support yang telah diberikan.

8. Mba Dwi Syafani, Partner Tugas Akhir, yang menemani suka-duka

penyelesaian tugas akhir ini, Merry Christine, Ricky Fahlevi KS, dan Raynal

Rachman yang mendukung dari jarak jauh, Dai Bachtiar Purba untuk sharing

dan bantuannya.Semoga kita menjadi orang sukses.

9. Teknik Kimia Universias Lampung Angkatan 2011 Ajeng Ayu Puspasari,

Alief Nurtendron, Andy Fini Ardhian, Archealin Anggraeni, Aryanto, Ayu

Septriana, Baariklie Mubaarokah, Bima Firmandana, Dai Bacthiar Purba,

Destiara Khoirunnisa, Diah Rosalina, Dian Anggitasari, Dicky Aditya R., Dini

Dian Prajawati, Eriski Prawira, Eti Purwaningsih, Fitria Yenda Elpita, Fitriani

Wulandari, Fully Resha R. Koni Prasetyo, Lamando Aquan Raja, M. Nurul

Hidayat, Mega Pristiani, Megananda Eka Wahyu, Merry Christine, Mitra

Dimas Sanjaya, Muhammad Haikal Pasha, Muhammad Iqbal Immaddudin,

Nadya Mustika Insani, Nisa Meutia Risthy, Nita Listiani, Pirda Hiline N.,

Poppy Meutia Zari, Raynal Rachman, Rendri Ardinata, Ricky Fahlevi KS.,

Rina Septiana, Riska Aidila Fitriana, Sherlyana, Siti Sumartini, Tika Novarani

dan Yeni Ria Wulandari

10. Para Sahabat ; Ms. Elen, Ms. Yemi, Ms. Nelly, dan Ms. Lusi yang selalu

menyemangati untuk meraih gelar sarjana di tengah-tengah kesibukan

mengajar. Seluruh guru-guru Lampung Classical School ; Ms. Deli, Ms.

Endang, Ms. Ester, Ms. Deksa, Ms. Friska, Ms. Ari, dan Bu Ida. Terimakasih

atas momen berharga yang telah dilalui,

11. Orangtua murid dan seluruh murid Lampung Classical School, terkhusus;

Owyn Rafa , Metta Rasmi , Kevin, Enrico, Kezia and Ode. I can’t wait to see

you fulfilling your dreams guys!

12. COOL (Community of Love ) Sukarame for those powerful prayers to

support me.

13. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

Semoga Tuhan Yesus Kristus memberkati kita semua dan semoga skripsi ini

berguna.

Bandar Lampung, 12 Juli 2018

Penulis,

Nilam Sari Sitorus Pane

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ................................................................................ i

ABSTRAK ................................................................................................ ii

ABSTRACT ............................................................................................. iii

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................... iv

LEMBAR PERNYATAAN .................................................................... vi

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

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ........................................................... ix

SANWACANA ......................................................................................... xi

DAFTAR ISI ............................................................................................ xiv

DAFTAR TABEL .................................................................................... xviii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xxiv

I. PENDAHULUAN

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

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

1.3 Penentuan Kapasitas Produksi ............................................................ 3

1.4 Tempat dan Lokasi Pabrik ................................................................... 6

II. DESKRIPSI PROSES

2.1 Jenis-jenis Proses ............................................................................... 9

2.2 Pemilihan Proses ................................................................................ 10

III. SPESIFIKASI BAHAN DAN PRODUK

3.1 Spesifikasi Bahan Baku ..................................................................... 22

3.2 Spesifikasi Produk ............................................................................. 24

IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI

4.1 Neraca Massa

4.1.1 Reaktor (RE-201) ........................................................................ 26

4.1.2 Flash Separator (FD-301) .......................................................... 26

4.1.3 Condenser Flash Separator (CD-301) ....................................... 27

4.1.4 Distillation Column (DC-301) .................................................... 27

4.1.5 Condenser (CD-302) ................................................................... 28

4.1.6 Reboiler (RB-301) ....................................................................... 28

4.1.7 Evaporator (EV-301) ................................................................... 28

4.2 Neraca Energi

4.2.1 Heater (HE-101) ......................................................................... 29

4.2.2 Heater (HE-102) ......................................................................... 29

4.2.3 Reaktor (RE-201) ........................................................................ 29

4.2.4 Heater (HE-201) ......................................................................... 30

4.2.5 Flash Separator (FD-301)........................................................... 30

4.2.6 Condenser (CD-301) .................................................................. 30

4.2.7 Heater (HE-301) ........................................................................ 31

4.2.8 Distillation Column (DC-301) ................................................... 31

4.2.9 Condenser (CD-302) .................................................................. 31

4.2.10 Evaporator (EV-301) ............................................................... 32

4.2.11 Cooler (CO-301) ..................................................................... 32

V. SPESIFIKASI PERALATAN PROSES DAN UTILITAS

5.1 Peralatan Proses ................................................................................... 33

5.2 Peralatan Utilitas .................................................................................. 51

VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

6.1 Kebutuhan Air .................................................................................... 76

6.2 Sistem Penyedia Steam ...................................................................... 91

6.3 Unit Penyedia Udara Instrumen ......................................................... 94

6.4 Unit Pembangkit Tenaga Listrik ........................................................ 94

6.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ............................................................ 95

6.6 Laboratorium...................................................................................... 95

6.7 Instrumentasi dan Pengendalian Proses ............................................. 98

6.8 Unit Pengolahan Limbah ................................................................... 104

VII. TATA LETAK PABRIK

7.1 Lokasi Pabrik ..................................................................................... 106

7.2 Tata Letak Pabrik ............................................................................... 108

7.3 Prakiraan Areal Lingkungan .............................................................. 110

VIII. MANAJEMEN DAN ORGANISASI

8.1 Bentuk Perusahaan ............................................................................. 114

8.2 Struktur Organisasi Perusahaan ......................................................... 117

8.3 Tugas dan Wewenang ........................................................................ 120

8.4 Status Karyawan dan Sistem Penggajian ........................................... 128

8.5 Pembagian Jam Kerja Karyawan ....................................................... 129

8.6 Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karyawan ................................... 131

8.7 Kesejahteraan Karyawan ................................................................... 136

IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI

9.1 Investasi ............................................................................................. 139

9.2 Evaluasi Ekonomi .............................................................................. 144

9.3 Discounted Cash Flow ....................................................................... 147

X. SIMPULAN DAN SARAN

10.1 Simpulan .......................................................................................... 148

10.2 Saran ................................................................................................ 148

FLOWSHEET

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A

LAMPIRAN B

LAMPIRAN C

LAMPIRAN D

LAMPIRAN E

LAMPIRAN F

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman 1.1 Data Impor Nitrobenzena di Indonesia ................................................... 3

1.2 Produsen Benzena di Indonesia .............................................................. 5

1.3 Produsen Bahan Baku Pendukung .......................................................... 5

2.1 Nilai ∆Hºf dan ∆Gº C6H5NO2, C6H6, HNO3, H2SO4 dan H2O ............... 11

2.2 Nilai A, B, C, dan D C6H5NO2, C6H6, HNO3, H2SO4 dan H2O .............. 12

2.3 Data Harga Bahan Baku dan Produk Proses Pembentukan Nitrobenzena 16

2.4 Mol Bahan Baku dan Produk Proses Nitrobenzena Tanpa Katalis ........ 17

2.5 Data Proses Pembuatan Nitrobenzena Tanpa Katalis ............................. 18

2.6 Mol Bahan Baku dan Produk Pembuatan Nitrobenzena Menggunakan

Katalis Asam Sulfat ................................................................................ 19

2.7 Data Proses Pembuatan Nitrobenzena dengan Katalis ........................... 19

2.8 Kriteria Penilaian Pemilihan Proses ....................................................... 20

3.1 Spesifikasi Benzena ................................................................................ 22

3.2 Spesifikasi Asam Nitrat .......................................................................... 23

3.3 Spesifikasi Katalis Asam Sulfat.............................................................. 23

3.4 Spesifikasi Nitrobenzena ........................................................................ 24

4.1 Neraca Massa RE-201 ............................................................................ 26

4.2 Neraca Massa FD-301 ............................................................................ 26

4.3 Neraca Massa CD-301 ............................................................................ 27

4.4 Neraca Massa DC-301 ............................................................................ 27

4.5 Neraca Massa CD-302 ............................................................................ 28

4.6 Neraca Massa RB-301 ............................................................................ 28

4.7 Neraca Massa EV-301 ............................................................................ 28

4.8 Neraca Panas Heater (HE-101) ............................................................. 29

4.9 Neraca Panas Heater (HE-102) ............................................................. 29

4.10 Neraca Panas Reaktor (RE-201) ............................................................ 29

4.11 Neraca Panas Heater (HE-201) .............................................................. 30

4.12 Neraca Panas Flash Separator (FD-301) ............................................... 30

4.13 Neraca Panas Condensor (CD-301)........................................................ 30

4.14 Neraca Panas Heater (HE-301) .............................................................. 31

4.15 Neraca Panas Distillation Column (DC-301) ......................................... 31

4.16 Neraca Panas Condensor (CD-302) ....................................................... 31

4.17 Neraca Panas Evaporator (EV-301) ...................................................... 32

4.18 Neraca Panas Cooler (CO-301) ............................................................. 32

5.1 Spesifikasi Storage Tank (ST-101) ......................................................... 33



5.4 Spesifikasi Pompa Proses (PP-101) ....................................................... 35




5.8 Spesifikasi Heater (HE-101) ................................................................. 38

5.9 Spesifikasi Pompa Proses (PP-102) ........................................................ 39

5.10 Spesifikasi Heater (HE-201) .................................................................. 40

5.11 Spesifikasi Reaktor (RE-201) ................................................................. 41

5.12 Spesifikasi Flash Drum (FD-301) .......................................................... 42

5.13 Spesifikasi Condensor (CD-301) ............................................................ 42

5.14 Spesifikasi Distillation Column (DC-301) ............................................. 43

5.15 Spesifikasi Condensor (CD-302) ............................................................ 43

5.16 Spesifikasi Accumulator (AC-301)......................................................... 44

5.17 Spesifikasi Evaporator (EV-301) ........................................................... 45

5.18 Spesifikasi Reboiler (RB-301) ................................................................ 45

5.19 Spesifikasi Heater (HE-301) .................................................................. 46

5.20 Spesifikasi Cooler (CO-301) .................................................................. 47





5.25 Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS–401) .................................................. 51

5.26 Spesifikasi Tangki Alum (ST–401) ........................................................ 51

5.27 Spesifikasi Tangki Kaporit (ST–402) .................................................... 52

5.28 Spesifikasi Tangki Soda Kaustik (ST–403) ............................................ 53

5.29 Spesifikasi Tangki Air Filter (ST–404) ................................................. 54

5.30 Spesifikasi Tangki Asam Sulfat (ST–405) ............................................. 54

5.31 Spesifikasi Tangki Dispersan (ST–406) ................................................. 55

5.32 Spesifikasi Tangki Inhibitor (ST–407) ................................................... 55

5.33 Spesifikasi Demin Water Tank (DWT–401) .......................................... 56

5.34 Spesifikasi Tangki Hidrazin (ST–408) ................................................... 57

5.35 Spesifikasi Tangki Bahan Bakar (ST–409) ............................................ 57

5.36 Spesifikasi Tangki Clarifier (CF–401) .................................................. 58

5.37 Spesifikasi Tangki Sand Filter (SF–401) ............................................... 58

5.38 Spesifikasi Tangki Hot Basin (HB–401) ................................................ 59

5.39 Spesifikasi Cooling Tower (CT–401) ..................................................... 59

5.40 Spesifikasi Cold Basin (CB–401) ........................................................... 60

5.41 Spesifikasi Cation Exchanger (CE–401) ................................................ 60

5.42 Spesifikasi Anion Exchanger (AE–401) ................................................. 61

5.43 Spesifikasi Deaerator (DE–401) ............................................................ 61

5.44 Spesifikasi Boiler (B–401) ..................................................................... 62

5.45 Spesifikasi Blower Steam (BL– 401) ...................................................... 63

5.46 Spesifikasi Generator Listrik (GS-401) .................................................. 63

5.47 Spesifikasi Air Compressor (AC–401) ................................................... 63

5.48 Spesifikasi Pompa (PU – 401) ................................................................ 64

















5.65 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-418) ...................................................... 72





6.1 Kebutuhan Air Pendingin ....................................................................... 79

6.2 Kebutuhan Air Umpan Boiler ................................................................. 82

6.3 Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian .................... 100

7.1 Perincian Luas Area Pabrik Nitrobenzena .............................................. 110

8.1 Jadwal Kerja Masing-masing Regu ........................................................ 131

8.2 Perincian Tingkat Pendidikan ................................................................. 132

8.3 Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat Proses .................................... 133

8.4 Jumlah Operator Bedasarkan Jenis Alat Utilitas .................................... 134

8.5 Perincian Jumlah Karyawan Berdasarkan Jabatan ................................. 135

9.1 Fixed Capital Investment ........................................................................ 140

9.2 Manufacturing Cost ................................................................................ 142

9.3 General Expenses ................................................................................... 142

9.4 Biaya Administratif ................................................................................ 143

9.5 Minimum Acceptable Persent Return on Investment .............................. 144

9.6 Acceptable Payout Time untuk Tingkat Resiko Pabrik .......................... 145

9.7 Hasil Uji Kelayakan Ekonomi ................................................................ 147

xxiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman 1.1 Data Impor Nitrobenzena di Indonesia .............................................. 3

1.2 Grafik Impor Nitobenzena di Asia Tenggara .................................... 7

1.3 Grafik Produksi Nitobenzena di Asia Tenggara ................................ 6

1.4 Lokasi Pabrik ..................................................................................... 11

6.1 Diagram Cooling Water System ........................................................ 81

6.2 Deaerator ........................................................................................... 93

7.1 Peta Propinsi Jawa Tengah ................................................................ 111

7.2 Peta Kabupaten Cilacap ..................................................................... 111

7.3 Tata Letak Pabrik ............................................................................... 112

7.4 Tata Letak Alat Proses ....................................................................... 113

8.1 Struktur Organisasi Perusahaan ......................................................... 119

9.1 Grafik Analisa Ekonomi .................................................................... 146

9.2 Kurva Cummulative Cash Flow ........................................................ 147

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Industri petrokimia di Indonesia semakin berkembang. Perkembangan

industri petrokimia selain akan memberi nilai tambah pada migas sebagai bahan

bakunya, juga akan mendorong keberagaman produk yang dihasilkan. Salah satu

industri yang mempunyai kegunaan penting dan memiliki prospek yang cerah

adalah Aromatic Compound seperti Nitrobenzena.

Nitrobenzena (C6H5NO2) dengan nama lain Nitrobenzide, Nitrobenzol,

Mononitrobenzol, MNB, C.I. Solvent Black 6, Essence of Mirbane, Essence of

Myrbane, Mirbane Oil, Oil of Mirbane, Oil of Myrbane atau yang sering dikenal

dengan Minyak Nitrobenzol Mirban ialah senyawa hasil nitrasi senyawa aromatik

yaitu Benzena dengan asam penitrasi baik asam campuran (Asam Nitrat dan

Asam Sulfat) maupun Asam Nitrat saja. Senyawa ini mempunyai bentuk fisik

berupa cairan berwarna kuning muda (pucat) dan mempunyai aroma seperti buah

almond, serta mempunyai sifat sangat beracun bila terhisap dan terkena kulit.

Sebagian besar Nitrobenzena merupakan bahan baku dalam pembuatan Anilin

yang dapat digunakan dalam industri farmasi, sebagai bahan peledak, pestisida,

2

obat-obatan dan sebagai pelarut dalam industri cat, sepatu dan lantai, dan

sebagainya.

Kebutuhan Nitrobenzena dalam negeri menurut data Badan Pusat Statistik

(BPS) dari tahun ke tahun semakin meningkat, seiring berkembangnya industri-

industri yang berbahan baku Nitrobenzena di Indonesia. Sejauh ini pemenuhan

kebutuhan Nitrobenzena di Indonesia masih diimpor dari negara lain seperti

Amerika Serikat, Inggris, China, dan Rusia. Untuk itu industri Nitrobenzena

mempunyai prospek yang cukup baik untuk dikembangkan di Indonesia.

Keuntungan pendirian pabrik Nitrobenzena antara lain dapat memenuhi

kebutuhan Nitrobenzena dalam negeri sehingga mengurangi impor, selain itu

dapat membantu pemerintah dalam mengatasi masalah tenaga kerja dan sekaligus

dapat mendukung berkembangnya industri-industri di Indonesia serta memacu

tumbuhnya industri baru terutama industri turunan Nitrobenzena.

1.2 Kegunaan Produk

Nitrobenzena merupakan senyawa nitro aromatic yang dapat digunakan

untuk berbagai aplikasi dalam industri, diantaranya sebagai bahan baku

pembuatan Anilin, Chloronitrobenzene, Aminobenzenesulfonamide, Metanilic

Acid, dan sebagai zat antara untuk pesticides.

3

1.3 Penentuan Kapasitas Produksi

Sampai saat ini, belum ada pabrik Nitrobenzena yang didirikan di Indonesia

sehingga pemenuhan kebutuhan Nitrobenzena dalam negeri berasal dari impor.

Adapun data impor Nitrobenzena menurut Badan Pusat Statistik ditunjukkan

dalam tabel berikut:

Tabel 1.1. Data Impor Nitrobenzena di Indonesia.

Tahun Tahun ke- Jumlah Impor (kg) Jumlah impor (ton)

2012 1 32.073.100 32.073

2013 2 64.197.600 64.198

2014 3 60.166.000 60.166

2015 4 72.463.700 72.464

2016 5 75.161.000 75.161

(Sumber: Badan Pusat Statistik, 2017)

Berdasarkan data pada Tabel 1.1, dapat dibuat grafik untuk memperkirakan

jumlah impor Nitrobenzena pada tahun 2021 (tahun ke-10) sebagai berikut:

Gambar 1.1. Data Impor Nitrobenzena di Indonesia.

Persamaan Garis Logaritmik;y = 25306ln(x) + 36581

R² = 0,877

Persamaan Garis Polinomial Orde 2;y = 3037x2 + 27669x + 11217

R² = 0,865

Persamaan Garis Linier;y = 9444x + 32480

R² = 0,756

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

0 1 2 3 4 5 6

Dat

a Im

por

(T

on)

Tahun Ke-

4

Gambar 1.1 merupakan data impor Nitrobenzena per tahun. Dilakukan

regresi linier, polinomial orde 2, dan logaritmik terhadap grafik impor

Nitrobenzena sehingga diperoleh persamaan garis dan nilai error masing-masing

regresi sebagai berikut:

1. Persamaan Garis Linier

y = 9444x + 32480

R² = 0,756

2. Persamaan Garis Polinomial Orde 2

y = 3037x2 + 27669x + 11217

R² = 0,865

3. Persamaan Garis Logaritmik

y = 25306ln(x) + 36581

R² = 0,877

Nilai R2 merupakan nilai keselarasan model regresi. Nilai keselarasan dalam

range (0-1) semakin mendekati 1 maka model semakin baik (Nansih, 2010).

Seperti terlihat pada gambar 1.1, nilai R2 paling besar dihasilkan oleh model

regresi logaritmik yaitu sebesar 0,877 sehingga digunakan persamaan garis

logaritmik untuk memperkirakan impor pada tahun ke 10 (2021).

Impor Nitrobenzena (y) tahun ke 10 = 25306 ln(10) + 36581

y = 94.850 ton

Jadi diperkirakan jumlah impor Nitrobenzena pada tahun 2021 adalah sebesar

94.850 ton.

5

Jika ditinjau dari ketersediaan bahan baku pembuatan Nitrobenzena yaitu

Benzena, Asam Nitrat dan Asam Sulfat di Indonesia telah banyak diproduksi

sehingga ketersediannya terjamin. Mengingat ketersediaan bahan baku yang

memadai dan impor Nitrobenzena yang meningkat, maka sangat menguntungkan

bila didirikan pabrik Nitrobenzena di Indonesia. Berikut produsen bahan baku

utama, Benzena dan produsen bahan baku penunjang pembuatan Nitrobenzena di

Indonesia:

Tabel 1.2. Produsen Benzena di Indonesia.

No. Nama Produsen Kapasitas (ton/tahun)

1 PT. Pertamina UP IV 120.000

2 PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 260.000

3 PT. Humpuss Aromatik 260.000

4 PT. Styrindo Mono Indonesia (SMI) 110.000

5 PT. Trans Pasific Petrochemical Indotama (TPPI) 360.000

6 PT. Tuban Petrochemical 300.000

Total produksi 1.290.000

(dari berbagai sumber, 2017)

Tabel 1.3. Produsen Bahan Baku Pendukung.

No. Bahan Penunjang Nama Produsen Kapasitas (ton/tahun)

1 Asam Nitrat PT. Multi Nitrotama Kimia 110.000

2 Asam Nitrat PT. Cheetham Garam Indonesia 125.000

3 Asam Sulfat PT. Petrokimia Gresik. 550.000

4 Asam Sulfat PT. Indonesian Acid Industry 82.500

(dari berbagai sumber, 2017)

6

Dengan memperhatikan hal-hal di atas, maka dalam perancangan pabrik

Nitrobenzena ini dipilih kapasitas 50.000 ton/tahun atau sebesar lebih dari 50%

perkiraan jumlah impor pada tahun 2021 dengan pertimbangan antara lain:

1. Dapat mengurangi jumlah impor Nitrobenzena di Indonesia.

2. Dari aspek bahan baku, kebutuhan akan Benzena dan asam campuran dapat

tercukupi dari dalam negeri.

3. Dapat merangsang berdirinya industri-industri kimia lainnya yang

menggunakan bahan baku maupun bahan pembantu Nitrobenzena.

4. Dapat memperluas lapangan kerja.

1.4 Tempat dan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik didasarkan pada beberapa pertimbangan, baik

ditinjau dari segi teknis maupun ekonomis. Pabrik Nitrobenzena direncanakan

akan didirikan di Cilacap, Jawa Tengah. Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam

pemilihan lokasi pabrik di Cilacap antara lain:

1. Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan dalam pabrik Nitrobenzena ini adalah Benzena

yang diperoleh dari Pertamina UP IV di Cilacap Jawa Tengah, Asam Nitrat

dari PT. Multi Nitrotama Kimia di Cikampek dan Asam Sulfat dari PT.

Petrokimia Gresik.

7

2. Pemasaran

Nitrobenzena merupakan bahan intermediate, maka pemilihan lokasi di

Cilacap Jawa Tengah adalah tepat, karena daerah ini merupakan kawasan

industri. Hal ini berarti memperpendek jarak antara pabrik Nitrobenzena

dengan pabrik-pabrik yang membutuhkannya.

3. Utilitas

Utilitas yang diperlukan adalah air, bahan bakar serta listrik. Daerah Cilacap

Jawa Tengah dilalui Sungai Serayu yaitu sungai besar yang terdekat dengan

kawasan industri yang dapat digunakan untuk keperluan penyediaan air.

Adapun kebutuhan listrik dipenuhi oleh PLN.

4. Tenaga Kerja

Tenaga kerja di Indonesia cukup banyak sehingga penyediaan tenaga kerja

tidak begitu sulit diperoleh. Tenaga kerja yang berpendidikan menengah

atau kejuruan dapat diambil dari daerah sekitar pabrik. Sedangkan untuk

tenaga kerja ahli dapat didatangkan dari kota lain.

5. Transportasi

Lokasi pabrik mudah dicapai sehingga mudah dalam pengiriman bahan

baku maupun pemasaran produk serta terdapat transportasi yang lancar baik

darat maupun laut.

6. Perizinan

Lokasi pabrik dipilih pada daerah khusus untuk kawasan industri, sehingga

memudahkan dalam perijinan pendirian pabrik.

X. SIMPULAN DAN SARAN

10.1 Simpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap

Prarancangan Pabrik Nitrobenzena dari Benzena dan Asam Campuran dengan

kapasitas 50.000 ton/tahun dapat ditarik simpulan sebagai berikut:

1. Percent Return on Investment (ROI) sesudah pajak adalah 22,74%.

2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak adalah 2,72 tahun.

3. Break Even Point (BEP) sebesar 48,56% dimana syarat umum pabrik di

Indonesia adalah 30 – 60 % kapasitas produksi. Shut Down Point (SDP)

sebesar 29,79% yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik

harus berhenti berproduksi karena merugi.

4. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sebesar 45,18%, 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 Nitrobenzena dari Benzena dan Asam Campuran dengan kapasitas

50.000 ton/tahun sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses maupun

ekonominya.

DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2015. Peta Provinsi Jawa Tengah. https://www.google.co.id/maps,2017.

Diakses pada 20 Desember 2017.

Anonim. 2015. Data Hidrologi, DAS Aliran Sungai Serayu

http://sipdas.menlhk.go.id/documents/700. Diakses pada 15 Desember

2017.

Bachus, L and Custodio, A. 2003. Know and Understand CentrifugaI Pumps.

Bachus Company, Inc. Oxford: UK.

Badan Pusat Statistik, 2017, Statistic Indonesia, www.bps.go.id, Indonesia.

Diakses 10 Agustus 2017.

Banchero, Julius T., and Walter L. Badger. 1988. Introduction to Chemical

Engineering. McGraw Hill : New York.

Bank Indonesia. 2017. Nilai Kurs. www.bi.go.id. Diakses 4 Oktober 2017

Brown.G.George., 1950, Unit Operation 6ed, Wiley&Sons, USA.

Brownell.L.E. and Young.E.H., 1959, Process Equipment Design 3ed, John Wiley

& Sons, New York.

https://www.google.co.id/maps,2017. Diakses

http://sipdas.menlhk.go.id/documents/700. Diakses

http://www.bi.go.id/

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

Press Inc, New York.

Coulson J.M., and J. F. Richardson. 2005. Chemical Engineering 4th edition.

Butterworth- Heinemann : Washington.

Fogler, H. Scott. 2006. Elements of Chemical Reaction Envgineering4thedition.

Prentice Hall International Inc.: United States of America.

Geankoplis.Christie.J., 1993, Transport Processes and unit Operation 3th ed,

Allyn & Bacon Inc, New Jersey.

Google Map. 2017. Area Sungai Serayu – Cilacap. Diakses pada 20 Desember

2017.

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

Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.

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

Science Publishing Company INC.

Kern, Donald Q. 1965. Process Heat Transfer. Mcgraw-Hill Co.: New York.

Kirk, R.E and Othmer, D.F., 2006, “Encyclopedia of Chemical Technologi”, 4nd

ed., vol. 17., John Wiley and Sons Inc., New York.

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

Sons Inc, New York.

McCabe.W.L. and Smith.J.C., 1985, Operasi Teknik Kimia, Erlangga, Jakarta.

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.

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. 1999. Perry’s Chemical Engineers’

Handbook 7th edition. McGraw Hill : New York.

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

Handbook 8th edition. McGraw Hill : New York.

Peter.M.S. and Timmerhause.K.D., 1991, Plant Design an Economic for

Chemical Engineering 3ed, McGraww-Hill Book Company, New York.

Powell, S.T., 1954, “Water Conditioning for Industry”, McGraw Hill Book

Company, New York.

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

Techniques.John Wiley and Sons : New York

Smith.J.M. and Van Ness.H.C., 1975, Introduction to Chemical Engineering

Thermodynamics 3ed, McGraww-Hill Inc, New York.

Smith, J.M., H.C. Van Ness, and M.M. Abbott. 2001. Chemical Engineering

Thermodynamics 6th edition. McGraw Hill : New York.

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

an Economic for Chemical Engineering 3thedition. 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.

Treyball.R.E., 1983, Mass Transfer Operation 3ed, McGraw-Hill Book Company,

New York.

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

Economics. John Wiley & Sons Inc, New York.

US Patent Office, No. 2.370.558“Nitration of Aromatic Compound”

US Patent Office, No. 5.334.781“Process for the Preparation of Nitrobenzene”

US Patent Office, No. 4.772.2757“Process for the Production of Nitrobenzene”

US Patent Office, No. 1.638.045“Manufacture of Nitrobenzene”

US Patent Office, No. 4.870.217“Method Production ofPhenol/Acetone from

Cumene Hydorperoxide”

US Patent Office, No. 7.763.759B2“Continuous Process for the Manufacture of

Nitrobenzene”

US Patent Office, No. 7.326.816B2“Process for the Production of Nitrobenzene”

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

Washington.

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

Stoneham USA.

Wang, L, K.2008. Gravity Thickener, Handbook of Environmental Engineering,

Vol. 6th. The Humana Press Inc.: New Jersey

Wilson, E. T.2005.Clarifier Design. Mc Graw Hill Book Company : London

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

NewYork

www.icis.com.,Diaksespada November 2017

http://www.icis.com/

prarancangan pabrik nitrobenzena dari benzena …digilib.unila.ac.id/32611/15/skripsi tanpa bab...

Documents