prarancangan pabrik propylene glycol dari …digilib.unila.ac.id/55274/3/skripsi tanpa bab...

PRARANCANGAN PABRIK PROPYLENE GLYCOL

DARI PROPYLENE OXIDE DAN AIR DENGAN

KATALIS ASAM SULFAT KAPASITAS

40.000 TON/TAHUN

(Tugas Khusus Perancangan Reaktor Hidrasi (RE-201))

(Skripsi)

Oleh

ANDY FINI ARDHIAN

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

2018

i

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK PROPYLENE GLYCOL DARI PROPYLENE

OXIDE DAN AIR DENGAN KATALIS ASAM SULFAT KAPASITAS

40.000 TON/TAHUN

(Perancangan Reaktor Hidrasi (RE-201))

Oleh

ANDY FINI ARDHIAN

Propilen glikol merupakan salah satu produk industri kimia yang banyak

digunakan di berbagai industri, seperti sebagai humektan pada industri pangan dan

farmasi, sebagai plasticizer pada industri polimer dan juga sebagai pelarut.

Propilen glikol pada prarancangan ini diproduksi dengan proses hidrasi.

Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik berupa sistem pengolahan dan penyediaan

air proses, sistem penyediaan steam, cooling water, chilled water dan sistem

pembangkit tenaga listrik.

Kapasitas produksi pabrik propilen glikol direncanakan 40.000 ton/tahun dengan

330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan didirikan di daerah Java

Integrated Industrial Port Estate, Kabupaten Gresik. Tenaga kerja yang

dibutuhkan sebanyak 148 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas

(PT) dengan struktur organisasi line and staff.

Dari analisis ekonomi diperoleh:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 261.065.695.351

Working Capital Investment (WCI) = Rp 46.070.416.827

Total Capital Investment (TCI) = Rp 307.136.112.177

Break Even Point (BEP) = 44,08%

Shut Down Point (SDP) = 20,66%

Pay Out Time before taxes (POT)b = 3,00 tahun

Pay Out Time after taxes (POT)a = 3,49 tahun

Return on Investment before taxes (ROI)b = 30,29%

Return on Investment after taxes (ROI)a = 24,23%

Discounted cash flow (DCF) = 18,05%

Berdasarkan beberapa paparan di atas, maka pendirian pabrik propilen glikol ini

layak untuk dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan

dari sisi ekonomi dan mempunyai prospek yang relatif cukup baik.

ii

ABSTRACT

PREDESIGN OF PROPYLENE GLYCOL FROM PROPYLENE OXIDE

AND WATER WITH A SULFURIC ACID AS CATALYST CAPACITY

40.000 TONS/YEARS

(Reactor Hydration Design (RE-201))

By

ANDY FINI ARDHIAN

Propylene glycol is one of the product industry chemicals are used in various

industries, such as humectant in food industry and pharmaceutical, as plasticizers

in polymer industry and also as a solvent. In this case propylene glycol can be

produced by hydration proccess. Provision of utility plant needs a treatment

system and water supply, cooling water, chilled water and generator electrical

power system.

Capacity of the plant is planned to production propylene glycol is 40.000

tons/year with 330 working days in a year. The location of plant is planned in Java

Integrated Industrial Port Estate, Gresik. Labor needed in this plant as many as

148 people with a business entity form Limited Liability Company with line and

staff organizational structure.

From the economic analysis is obtained :

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 261.065.695.351

Working Capital Investment (WCI) = Rp 46.070.416.827

Total Capital Investment (TCI) = Rp 307.136.112.177

Break Even Point (BEP) = 44,08%

Shut Down Point (SDP) = 20,66%

Pay Out Time before taxes (POT)b = 3,00 years

Pay Out Time after taxes (POT)a = 3,49 years

Return on Investment before taxes (ROI)b = 30,29%

Return on Investment after taxes (ROI)a = 24,23%

Discounted cash flow (DCF) = 18,05%

By considering above the summary, it is proper establishment of propylene glycol

plant for studied further, because the plant is profitable and has good prospects

future.

PRARANCANGAN PABRIK PROPYLENE GLYCOL

DARI PROPYLENE OXIDE DAN AIR DENGAN

KATALIS ASAM SULFAT KAPASITAS

40.000 TON/TAHUN

(Tugas Khusus Perancangan Reaktor Hidrasi (RE-201))

Oleh

ANDY FINI ARDHIAN

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

Sarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

2018

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Skripsi : PRARANCANGAN PABRIK PROPYLENE

GLYCOL DARI PROPYLENE OXIDE DAN

AIR DENGAN KATALIS ASAM SULFAT

KAPASITAS 40.000 TON/TAHUN (Tugas

Khusus Perancangan Reaktor Hidrasi (RE-

201))

Nama Mahasiswa : Andy Fini Ardhian

Nomor Pokok Mahasiswa : 1115041003

Program Studi : Teknik Kimia

Fakultas : Teknik

MENYETUJUI

1. Komisi Pembimbing

Dr. Lilis Hermida., S.T., M.Sc. Muhammad Hanif., S.T., M.T

NIP. 19690208 199703 2 001 NIP. 19810402 200912 2 002

2. Ketua Jurusan Teknik Kimia

Ir. Azhar, M.T.

NIP. 19660401 199501 1 001

MENGESAHKAN

1. Tim Penguji

Ketua : Dr. Lilis Hermida, S.T., M.Sc. .……..

Sekertaris : Muhammad Hanif, S.T., M.T. ...........

Penguji

Bukan Pembimbing : Dr. Elida Purba, S.T., M.Sc. ............

: Edwin Azwar, S.T., M.T.A., Ph.D. ............

2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung

Prof. Dr. Suharno, M.Sc., Ph.D.

NIP 19620717 198703 1 002

Tanggal Lulus Ujian Skripsi : 12 Desember 2018

vi

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang

pernah dilakukan oleh orang lain dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak

terdapat karya atas pendapat yang ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali

yang secara tertulis diacu dalam naskah ini sebagaimana diterbitkan dalam daftar

pustaka. Selain itu saya menyatakan pada skripsi ini dibuat oleh saya sendiri.

Apabila pernyataan saya ini tidak benar maka saya bersedia dikenai sanksi sesuai

hukum yang berlaku.

Bandar Lampung, 20 Desember 2018

Andy Fini Ardhian

NPM. 1115041003

vii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandar Lampung,

pada tanggal 3 Maret 1993, sebagai putra

pertama dari dua bersaudara, dari pasangan

Bapak Deni Trisatiawan, S.E dan Ibu

Shofia Amperawati.

Penulis menyelesaikan pendidikan Taman

Kanak-Kanak di TK Kartini 1 Bandar

Lampung pada tahun 1999, Sekolah Dasar

di SD Negeri 2 Palapa Bandar Lampung pada tahun 2005, Sekolah Menengah

Pertama di SMP Negeri 25 Bandar Lampung pada tahun 2008 dan Sekolah

Menengah Atas di SMA Negeri 3 Bandar Lampung pada tahun 2011.

Pada tahun 2011, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui SNMPTN tertulis.

Pada tahun 2017, penulis melakukan Kerja Praktik di P.T. Perkebunan Nusantara

VII Pabrik Gula Bungamayang, Lampung Utara, Lampung, dengan Tugas Khusus

“Evaluasi Kinerja Cooling Crystallizer dan Penentuan Laju Alir Air Pendingin

pada Unit Crystallization”. Selain itu, penulis melakukan penelitian dengan judul

“Penentuan Konsentrasi NaOH Terbaik pada Aktivasi Zeolit Alam Lampung

Sebagai Adsorben Gas CO2 Dalam Proses Pemurnian Biogas”, dimana penelitian

viii

tersebut dipublikasikan pada Jurnal Rekayasa Proses Universitas Gadjah Mada

tahun 2018.

Selama kuliah penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan yaitu Himpunan

Mahasiswa Teknik Kimia (Himatemia) FT Unila pada periode 2011/2012 sebagai

Staff Magang Divisi Olahraga Himatemia FT Unila 2012/2013 sebagai Staff

Departemen Hubungan Luar Himatemia FT Unila dan pada periode 2013/2014

sebagai Kepala Divisi Olahraga Himatemia FT Unila.

ix

Persembahan

Dengan mengucap syukur kepada Allah

SWT kupersembahkan karya ini dengan

tulus untuk :

Perempuan yang selalu dalam pelukan,

Mamaku dan lelaki paling mengilhami,

Papaku sebagai hadiah yang

membanggakan atas pengorbanan kalian

yang sudah tak terhitung jumlahnya.

Terimakasih telah menjadi orang tua

yang baik dengan segala do’a, kasih

sayang, dan kebahagiaan selama ini.

Aku sangat menyayangi kalian berdua.

Serta untuk begitu banyak hati yang

ambil peran di dalam perjalanan ini,

terimakasih kalian begitu berharga.

x

MOTTO

“Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai

kesanggupannya.”

“Beruntung hadir satu atau dua kali. Beda cerita dengan berjuang,

tentang ditempa dan jatuh berulang.”

“Hidup dapat memberikan segalanya kepada siapa-pun yang

mencoba memahami dan bersedia menerima pengetahuan baru.”

“Berbagi tak hanya tentang kesenangan, kesedihan juga layak

mendapat ruang untuk diceritakan.”

xi

SANWACANA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanahu wa Ta’ala yang

telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul

“Prarancangan Pabrik Propylene Glycol dari Propylene Oxide dan Air dengan

Katalis Asam Sulfat Kapasitas 40.000 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. Bapak Ir. Azhar, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas

Lampung dan Dosen Pembimbing Kerja Praktek atas segala ilmu dan motivasi

yang dicurahkan kepada penulis.

2. Ibu Dr. Lilis Hermida, S.T., M.Sc., selaku Dosen Pembimbing I yang telah

memberikan ilmu, pengarahan, bimbingan, kritik dan saran selama

penyelesaian tugas akhir penulis.

3. Bapak Muhammad Hanif, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II, yang

telah memberikan ilmu, pengarahan, bimbingan, kritik dan saran selama

penyelesaian tugas akhir penulis.

4. Ibu Dr. Elida Purba,S.T., M.Sc. dan Bapak Edwin Azwar, S.T., M.T.A., Ph.D

selaku Dosen Penguji yang telah memberikan kritik dan saran serta banyak

xii

membantu penulis, juga selaku dosen atas semua ilmu yang telah penulis

dapatkan.

5. Ibu Sri Ismiyati Damayanti, S.T., M.Eng. dan Ibu Simparmin Br Ginting, S.T.,

M.T. selaku dosen pembimbing penelitian yang telah memberikan banyak

saran dan kritik serta motivasi, juga selaku dosen atas semua ilmu yang telah

penulis dapatkan.

6. Bapak Taharuddin, S.T., M.Sc. selaku dosen pembimbing akademik yang

telah memberikan pengarahan serta saran dan kritik, juga selaku dosen atas

semua ilmu yang telah penulis dapatkan.

7. Seluruh Dosen dan Staff Teknik Kimia yang telah banyak memberikan ilmu

yang sangat bermanfaat dan membantu kelancaran dalam pengerjaan.

8. Seluruh keluarga besar atas segala dukungan, pengorbanan, do’a, cinta dan

kasih sayang yang selalu mengiringi di setiap langkah. Semoga Allah

Subhanahu wa Ta’ala selalu memberikan perlindungan dan Karunia-Nya

kepada kita semua.

9. Rico Sinaga sebagai Partner Tugas Akhir, terima kasih telah banyak

membantu penulis menyelesaikan tugas akhir untuk mendapatkan gelar ini.

Semoga kita semua menjadi orang sukses.

10. Teman-teman seperjuangan angkatan 2011 dari NPM awal sampai akhir.

Terimakasih yang sebanyak-banyaknya untuk kalian semua yang telah

memberikan kepercayaan lebih kepada penulis dan membantu penulis dalam

segala hal. Kalianlah keluarga terbaik yang pernah penulis punya di kampus

ini. Sukses untuk kita semua dan semoga kita dapat dipertemukan kembali

dalam keadaan yang lebih baik suatu saat nanti.

xiii

11. Teman-teman dari SMA, SMP, SD dan TK yang masih rajin berhubungan.

Terima kasih atas dukungan kalian.

12. Adik-adik dan kakak-kakak tingkat di Jurusan Teknik Kimia, yang banyak

memberikan cerita, pembelajaran, dan pengalaman warna-warni selama

berada di kampus.

13. Semua pihak yang telah membantu baik moril maupun materil penulis dalam

penyelesaian tugas akhir ini. Semoga Allah Subhanahu wa Ta’ala membalas

kebaikan mereka terhadap penulis dan semoga skripsi ini berguna di

kemudian hari.

Bandar Lampung, 20 Desember 2018

Penulis,

Andy Fini Ardhian

xiv

DAFTAR ISI

Halaman

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

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

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... iii

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

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

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

PERSEMBAHAN ................................................................................................ ix

MOTTO ................................................................................................................ x

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

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

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

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................xxiii

BAB I PENDAHULUAN

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

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

1.3 Ketersediaan Bahan Baku .................................................................... 3

1.4 Analisis Pasar ....................................................................................... 3

1.5 Kapasitas Rancangan ........................................................................... 5

1.6 Lokasi Pabrik ....................................................................................... 6

xv

BAB II DESKRIPSI PROSES

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

2.2 Tinjauan Termodinamika .................................................................. 10

2.3 Perhitungan Ekonomi Kasar Berdasarkan Bahan Baku .................... 16

2.4 Pemilihan Proses ............................................................................... 23

2.5 Deskripsi Proses ................................................................................ 25

BAB III SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK

3.1 Spesifikasi Bahan Baku Utama ......................................................... 27

3.2 Spesifikasi Bahan Baku Penunjang ................................................... 28

3.3 Spesifikasi Produk ............................................................................. 30

BAB IV NERACA MASSA DAN NERACA PANAS

4.1 Neraca Massa .................................................................................... 33

4.2 Neraca Panas ..................................................................................... 38

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN PROSES DAN UTILITAS

5.1 Peralatan Proses ................................................................................. 42

5.2 Peralatan Utilitas ............................................................................... 54

BAB VI UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

6.1 Kebutuhan Air ................................................................................... 73

6.2 Pengolahan Air .................................................................................. 82

6.3 Sistem Penyediaan Steam .................................................................. 89

6.4 Unit Penyedia Udara Instrumen ........................................................ 90

6.5 Unit Pembangkit Tenaga Listrik ....................................................... 91

6.6 Unit Pengadaan Bahan Bakar ............................................................ 91

xvi

6.7 Laboraturium ..................................................................................... 91

6.8 Instrumen dan Pengendalian Proses .................................................. 95

6.9 Pengolahan Limbah ........................................................................... 98

BAB VII TATA LETAK DAN LOKASI PABRIK

7.1 Lokasi Pabrik .................................................................................... 99

7.2 Tata Letak Pabrik ............................................................................ 103

BAB VIII SISTEM MANAGEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN

8.1 Bentuk Perusahaan .......................................................................... 107

8.2 Struktur Organisasi Perusahaan ...................................................... 110

8.3 Tugas dan Wewenang ..................................................................... 112

8.4 Status Karyawan dan Sistem Penggajian ........................................ 120

8.5 Pembagian Jam Kerja Karyawan .................................................... 120

8.6 Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karywan .................................. 123

8.7 Kesejahteraan Karyawan ................................................................. 127

BAB IX INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI

9.1 Investasi ........................................................................................... 131

9.2 Evaluasi Ekonomi ........................................................................... 135

9.3 Angsuran Pinjaman ......................................................................... 138

9.4 Discounted Cash Flow (DCF) ......................................................... 138

BAB X SIMPULAN DAN SARAN

10.1 Simpulan .......................................................................................... 140

10.2 Saran ................................................................................................ 140

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A

xvii

LAMPIRAN B

LAMPIRAN C

LAMPIRAN D

LAMPIRAN E

LAMPIRAN F

xviii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1. Harga Bahan Baku, Katalis dan Produk ................................................ 4

Tabel 1.2. Data Impor Propilen Glikol di Indonesia .............................................. 4

Tabel 2.1. Nilai ΔH°f dan ΔGof masing-masing komponen ................................ 11

Tabel 2.2. Konstanta kapasitas panas ................................................................... 11

Tabel 2.3. Data harga bahan baku dan produk pada proses hidrasi propilen

oksida pada fasa cair tanpa katalis ....................................................... 17

Tabel 2.4. Data dan harga bahan baku dan produk pada proses hidrasi

propilen oksida dengan katalis asam sulfat ......................................... 20

Tabel 2.5. Perbandingan proses ........................................................................... 23

Tabel 4.1. Neraca Massa pada Mixing Point (MP–101) ...................................... 33



Tabel 4.4. Neraca Massa pada Hydration Reactor (RE–201) ............................. 34

Tabel 4.5. Neraca Massa pada Netralizer (NE–201) ........................................... 35

Tabel 4.6. Neraca Massa pada Decanter (DC-301) ............................................. 36

Tabel 4.7. Neraca Massa pada Rotary Drum Vaccum Filter (RF-301) ............... 36

Tabel 4.8. Neraca Massa pada Menara Distilasi (MD–301) ................................ 37

Tabel 4.9. Neraca Massa pada Condensor (CD–301) .......................................... 37

Tabel 4.10. Neraca Massa pada Reboiler (RB-301) ............................................ 37

Tabel 4.11. Neraca Panas pada Hydration Reactor (RE-201) ............................. 39

xix

Tabel 4.12. Neraca Panas pada Netrallizer (NE-201) .......................................... 39

Tabel 4.13. Neraca Panas pada Heater (HE-301) ................................................ 40

Tabel 4.14. Neraca Panas pada Menara Distilasi (MD-301) ............................... 40

Tabel 4.15. Neraca Panas pada Cooler (CO-301) ................................................ 40

Tabel 4.16. Neraca Panas pada Cooler (CO-302) ................................................ 41

Tabel 5.1. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Propilen Oksida (ST–101) ............. 42

Tabel 5.2. Spesifikasi Pompa Proses (PP-101) .................................................... 42

Tabel 5.3. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Metanol (ST–102) ......................... 43

Tabel 5.4. Spesifikasi Pompa Proses (PP-102) .................................................... 43

Tabel 5.5. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (ST–201) ................... 44

Tabel 5.6. Spesifikasi Reaktor Hidrasi (RE–201) ................................................ 44

Tabel 5.7. Spesifikasi Pompa Proses (PP–201) ................................................... 45

Tabel 5.8. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Kalsium Hidroksida (ST–202) ...... 46

Tabel 5.9. Spesifikasi Netralizer (NE–201) ......................................................... 46

Tabel 5.10. Spesifikasi Pompa Proses (PP–202) ................................................. 47

Tabel 5.11. Spesifikasi Dekanter (DC–301) ........................................................ 47

Tabel 5.12. Spesifikasi Rotary Drum Vacuum Filter (RF–301) .......................... 48

Tabel 5.13. Spesifikasi Screw Conveyor (SC–301) ............................................. 48

Tabel 5.14. Spesifikasi Solid Storage (SS–401) .................................................. 49

Tabel 5.15. Spesifikasi Pompa Proses (PP-301) .................................................. 49

Tabel 5.16. Spesifikasi Heater (HE–301) ............................................................ 50

Tabel 5.17. Spesifikasi Menara Distilasi (MD–301) ........................................... 50

Tabel 5.18. Spesifikasi Condensor (CD–301) ..................................................... 51

Tabel 5.19. Spesifikasi Accumulator (AC–301) .................................................. 51

xx


Tabel 5.21. Spesifikasi Cooler (CO–301) ............................................................ 52

Tabel 5.22. Spesifikasi Reboiler (RB–301) ......................................................... 52


Tabel 5.24. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Propilen Glikol (ST-401) ............. 53

Tabel 5.25. Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS–501) ............................................. 54

Tabel 5.26. Spesifikasi Tangki Alum (ST–501) .................................................. 54

Tabel 5.27. Spesifikasi Tangki Kaporit (ST–502) .............................................. 55

Tabel 5.28. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik (ST– 503) ....................................... . 55

Tabel 5.29. Spesifikasi Tangki Air Filter (ST–504) ............................................ 56

Tabel 5.30. Spesifikasi Tangki Asam Sulfat (ST–505) ....................................... 56

Tabel 5.31. Spesifikasi Tangki Dispersan (ST–506) ........................................... 57

Tabel 5.32. Spesifikasi Tangki Inhibitor (ST–507) ............................................. 57

Tabel 5.33. Spesifikasi Tangki Air Proses (ST–508) ........................................... 58

Tabel 5.34. Spesifikasi Tangki Air Kondensat (ST–509) .................................... 58

Tabel 5.35. Spesifikasi Klarifier (CF–501) .......................................................... 59

Tabel 5.36. Spesifikasi Sand Filter (SF–501) ..................................................... 59

Tabel 5.37. Spesifikasi Cooling Tower (CT–501) ............................................... 60

Tabel 5.38. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-501) ........................................... 60

Tabel 5.39. Spesifikasi Anion Exchanger (AE–501) ........................................... 61

Tabel 5.40. Spesifikasi Deaerator (DE–501) ...................................................... 61

Tabel 5.41. Spesifikasi Boiler (BO–501) ............................................................. 62

Tabel 5.42. Spesifikasi Blower Steam (BL–501) ................................................. 62

Tabel 5.43. Spesifikasi Compressor (CP–601) .................................................... 63

xxi

Tabel 5.44. Spesifikasi Generator Listrik (GS–701) ............................................ 63

Tabel 5.45. Spesifikasi Tangki Bahan Bakar (ST–701) ....................................... 63

Tabel 5.46. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU–501) ............................................... 64





















Tabel 6.1. Kebutuhan Air Pendingin .................................................................... 76

xxii

Tabel 6.2. Kebutuhan Air Umpan Boiler ............................................................. 79

Tabel.6.3. Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian ................ 97

Tabel 6.4. Pengendalian Variabel Utama Proses ..................................................98

Tabel.7.1. Perincian Luas Area Pabrik Propilen Glikol ..................................... 104

Tabel 8.1. Jadwal kerja masing - masing regu ................................................... 122

Tabel 8.2. Perincian Tingkat Pendidikan ........................................................... 123

Tabel 8.3. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat Proses ............................... 124

Tabel 8.4. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat Utilitas ............................. 125

Tabel 8.5. Perincian Jumlah Karyawan Berdasarkan Jabatan .............................125

Tabel 9.1. Fixed capital investment ................................................................... 132

Tabel 9.2. Manufacturing cost ........................................................................... 133

Tabel 9.3. General expenses .............................................................................. 134

Tabel 9.4. Biaya Administratif ........................................................................... 134

Tabel 9.5. Minimum acceptable persent return on investment .......................... 136

Tabel 9.6. Acceptable payout time untuk tingkat resiko pabrik ......................... 137

Tabel 9.7. Hasil uji kelayakan ekonomi ............................................................. 139

xxiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1. Grafik Kebutuhan Propilen Glikol .................................................... 5

Gambar 7.1. Peta Letak Lokasi JIIPE ................................................................ 102

Gambar 7.2. Tata Letak Pabrik dan Fasilitas Pendukung .................................. 105

Gambar 7.3. Tata Letak Alat Proses .................................................................. 106

Gambar 8.1. Struktur Organisasi Perusahaan .................................................... 111

Gambar 9.1. Grafik Analisa Ekonomi ................................................................ 138

Gambar 9.2. Kurva Cummulative Cash Flow .................................................... 139

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di era globalisasi ini, Indonesia menjadi negara berkembang yang terus

menunjukkan pertumbuhan pesat terutama di industri konstruksi. Salah satu jenis

industri yang berkembang di Indonesia adalah industri kimia. Indonesia masih

harus mengimpor berbagai jenis bahan kimia untuk memenuhi kebutuhan.

Produksi bahan kimia Indonesia saat ini tidak mampu memenuhi permintaan

dalam negeri yang terus meningkat setiap tahunnya. Industri hulu yang

memproduksi bahan kimia pendukung atau bahan baku seharusnya dapat

mendukung pesatnya pertumbuhan industri hilir yang menghasilkan produk jadi,

oleh karena itu kebutuhan untuk pengembangan industri kimia di Indonesia.

Dengan berdirinya pabrik kimia, bisa menghemat devisa dan menciptakan

lapangan kerja baru dalam upaya membantu mengurangi pengangguran dan

kemiskinan di Indonesia.

Propilen glikol dengan nama lain 1,2-propanadiol adalah salah satu bahan kimia

yang banyak digunakan di berbagai industri baik sebagai bahan baku maupun

2

bahan pelengkap. Penggunaannya sangat luas di berbagai industri seperti

pengawet makanan dalam industri makanan, seperti pelembut dan pelembab di

industri kosmetika, sebagai salah satu formula di industri farmasi, dan sebagai

bahan tambahan pada industri produk cat (Kirk and Othmer, 1992). Di Indonesia

kebutuhan propilen glikol sangat besar, pada tahun 2016 Indonesia mengimpor

propilen glikol sebesar 36.983.281 kg (Badan Pusat Statistik, 2017). Berdasarkan

uraian tersebut, propilen glikol adalah bahan kimia yang sangat potensial untuk

diproduksi mengingat besarnya kebutuhan di dalam negeri dan tidak ada industri

kimia yang memproduksi propilen glikol di Indonesia.

Sedangkan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri tersebut kita masih

tergantung terhadap impor. Maka salah satu solusi yang dapat ditempuh adalah

dengan pendirian pabrik propilen glikol yang dapat mengganti peranan impor.

Dari segi ekonomi, untuk di Indonesia belum memiliki pabrik propilen glikol

yang artinya diharapkan pabrik ini bisa mencukupi kebutuhan propilen glikol di

Indonesia yang semakin meningkat setiap tahunnya. Selain menghemat devisa

negara karena impor propilen glikol dalam negeri berkurang, didirikannya pabrik

ini juga akan membuat kesempatan lapangan kerja baru.

1.2 Kegunaan Produk

Propilen glikol merupakan bahan penunjang yang penting untuk bermacam-

macam industri. Propilen glikol larut dalam air dan tercampur dengan alkohol,

aseton, kloroform, dan pelarut organik lainnya. Propilen glikol juga memiliki

3

kapasitas untuk menahan sejumlah besar panas sebelumnya mendidih dan

menurunkan titik beku air. Selain itu, propilen glikol adalah higroskopis, cocok

digunakan sebagai humektan (menjaga kelembaban) pada industri tembakau,

pangan, dan farmasi. Propilen glikol juga memiliki sifat pelarut yang sangat baik

dan banyak digunakan dalam industri cat. Selain itu juga dapat digunakan sebagai

dispersant atau zat pencegah penggumpalan pada industri detergen. Pada industri

polimer, propilen glikol digunakan sebagai plasticizer atau bahan tambahan untuk

meningkatkan ketahanan suatu polimer. Dan propilen glikol juga dapat digunakan

sebagai bahan untuk mencegah atau mengurangi kekeringan (pelembab) pada

industri kosmetik (Kirk dan Othmer, 1966).

1.3 Ketersediaan Bahan Baku

Pabrik propilen glikol harus dibangun dekat dengan sumber daya bahan bakunya.

Bahan baku yang digunakan adalah propilen oksida yang diimpor dari Hangzou

Plent Chemical China, asam sulfat dari PT. Petrokimia Gresik, kalsium

hidroksida didapatkan dari PT. Pentawira Agraha Sakti di Tuban, metanol

didapatkan dari PT. Kaltim Metanol Industri di Kalimantan, dan air didapatkan

dari Sungai Brantas , Sungai Bengawan Solo dan Sungai Kalilamong

1.4 Analisis Pasar

Analisis pasar merupakan langkah untuk mengetahui seberapa besar minat pasar

terhadap suatu produk. Adapun analisis pasar hanya meliputi harga bahan baku

dan data impor propilen glikol, karena Indonesia tidak mengekspor propilen

glikol maka data ekspor propilen glikol tidak tersedia.

4

1.4.1 Harga Bahan Baku

Indonesia masih melakukan impor untuk memenuhi kebutuhan propilen glikol

dalam negeri. Harga propilen glikol yang cukup mahal akan sangat membantu

menguntungkan industri yang menggunakan propilen glikol apabila dapat

diperoleh dalam negeri sendiri. Harga bahan baku, katalis, dan produk dapat

dilihat pada Tabel 1.1 di bawah ini.

Tabel. 1.1 Harga Bahan Baku, Katalis, dan Produk

Bahan Harga (US$/kg) Harga (IDR/kg)

Propilen oksida 0,55 7.556,59

Metanol 0,34 4.671,35

Asam sulfat 0,28 3.846,99

Kalsium hidroksida 0,18 2.473,06

Propilen glikol 1,6 19.234,95

(Icis.com, 2018)

1.4.2 Data Konsumsi

Berikut ini data impor propilen glikol di Indonesia pada beberapa tahun terakhir.

Tabel 1.2. Data impor propilen glikol di Indonesia

Tahun Jumlah (Kg)

2008 22.873.143

2009

23.667.078

2010

26.119.673

2011

2012

30.770.939

35.217.807

5

(Badan Pusat Statistik, 2017).

1.5 Kapasitas Rancangan

Kapasitas produksi pabrik ditentukan berdasarkan kebutuhan konsumsi produk

dalam negeri, :

Gambar 1.1. Grafik kebutuhan propilen glikol tahun 2008-2016

Berdasarkan grafik diatas, didapatkan rumus persamaan untuk mendapatkan data

kebutuhan pada tahun 2020. Dengan menggunakan pendekatan linear

diperkirakan bahwa kebutuhan propilen glikol di Indonesia pada tahun 2020 akan

mencapai 40.000 ton/tahun. Kapasitas perancangan pabrik propilen glikol ini

adalah sebesar 40.000 ton/tahun guna memenuhi kebutuhan propilen glikol di

Indonesia. Dengan didirikannya pabrik ini, diharapkan membuka peluang untuk

y = 2E+06x - 4E+09 R² = 0,8748

0,E+00

1,E+07

2,E+07

3,E+07

4,E+07

5,E+07

6,E+07

2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020

Ke

bu

tuh

an (

Kg)

Tahun

2013

2014

2015

2016

35.743.138

36.748.374

36.456.668

36.983.281

6

lebih mengutamakan produk dalam negeri dan terciptanya lapangan pekerjaan

yang baru.

1.6 Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik merupakan salah satu faktor utama yan menentukan

kelangsungan suatu pabrik untuk beroperasi. Pabrik propylene glycol ini

direncanakan didirikan di kawasan industri Java Integrated Industrial Port Estate

(JIIPE), Kecamatan Manyar, Kabupaten Gresik. Adapun dasar pertimbangan

pemilihan lokasi tersebut adalah sebagai berikut:

1. Ketersediaan bahan baku

Bahan baku propilen glikol adalah propilen oksida dan air menggunakan

katalis asam sulfat. Lokasi yang dipilih dekat dengan pelabuhan Tanjung

Perak sehingga memudahkan impor bahan baku propilen oksida yang diimpor

dari Hangzhou Plent Chemical China. Lokasi pabrik yang dipilih juga dekat

dengan PT. Petrokimia Gresik yang merupakan pabrik yang memproduksi

katalis asam sulfat.

2. Kebutuhan air

Air sangat diperlukan karena air merupakan bahan baku dalam proses

pembuatan propilen glikol. Selain itu air memiliki banyak kegunaan dalam

proses industri seperti pada proses pengolahan air untuk pendinginan dan

kebutuhan steam. Oleh sebab itu, lokasi pabrik sebaiknya berdekatan dengan

sumber air untuk mempermudah jalannya proses industri. Untuk kebutuhan

air pada pabrik ini diperoleh dari Sungai Kali Lamong yang terletak di Gresik

7

dan juga Sungan Bengawan Solo dan Sungai Brantas yang berada tidak jauh

dari Gresik.

3. Sarana transportasi

Pabrik akan dibangun di Gresik, hal ini memudahkan akses transportasi

produk karena di Gresik akan dijadikan kawasan industri (JIIPE) di Indonesia.

Dan lokasi pabrik juga dekat dengan Jalan Tol Gempol – Surabaya yang akan

memudahkan akses pengiriman produk maupun bahan baku.

4. Sumber bahan bakar dan telekomunikasi

Pada JIIPE telah tersedia pembangkit listrik 13 Megawatt sejak November

2017 yang dipastikan akan bertambah seiring bertambahnya pabrik dikawasan

industri tersebut. Selain itu JIIEP juga telah terhubung pipa gas dari

Perusahaan Gas Negara (PGN) serta sistem telekomunikasi dengan fiber optik

dan internet broadbrand.

5. Keadaan lingkungan, kondisi iklim dan cuaca

Dari segi Topografinya sebagian wilayah Gresik mempunyai dataran rendah

dengan ketinggian 25 – 30 meter di atas permukaan laut, dengan kemiringan

berkisar antara 5 – 15 derajat. Suhu rata-rata 28,5 oC dengan kelembaban

udara rata-rata 75% dan curah hujan relatif rendah, yaitu rata-rata 2,245 mm

per tahun.

6. Tenaga kerja

Ketersediaan tenaga kerja di Indonesia tidak sulit diperoleh. Tenaga kerja

yang berkualitas dan terampil dapat diperoleh dari seluruh alumni Universitas

8

di Indonesia sedangkan tenaga kerja berpendidikan menengah dan kejuruan

dapat diperoleh dai daerah sekitar pabrik.

7. Perizinan

Lokasi pabrik erada di daerah kawasan industri yang dikelola pemerintah serta

investor swasta sehingga memudahkan dalam hal perizinan pendirian pabrik.

8. Perluasan pabrik

Berdasarkan Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) Kabupaten Gresik Tahun

2010 – 2013 rencana peruntukan penggunaan lahan untuk kawasan industri

Kabupaten Gresik adalah sebesar 12.448,026 hektar serta karena pabrik ini

berada di kawasan industri JIIPE yang memiliki luas kawasan industri sebesar

1.761 hektar maka pabrik ini sangat memungkinkan untuk perluasan pabrik

dan peningkatan kapasitas

BAB X

SIMPULAN DAN SARAN

10.1. Simpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan

Pabrik Propylenee Glycol dari Propylene Oxide dan Air dengan katalis Asam

Sulfat kapasitas 40.000 ton per tahun dapat ditarik simpulan sebagai berikut :

1. Percent Return on Investment (ROI) sesudah pajak adalah 24,23%.

2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak adalah 3,49 tahun

3. Break Even Point (BEP) sebesar 44,08% dimana syarat umum pabrik di

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

20,66%, yakni batasan kapasitas produksi 20–30% sehingga pabrik masih

dapat berproduksi karena mendapat keuntungan.

10.2. SARAN

Pabrik Propylenee Glycol dari Propylene Oxide dan Air dengan katalis Asam

Sulfat kapasitas 40.000 ton per tahun sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi

proses maupun ekonominya.

DAFTAR PUSTAKA

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

Diakses 10 Maret 2018.

Banchero, Julius T., and Walter L. Badger. 1955. Introduction to Chemical

Engineering. McGraw Hill : New York.

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.

Chan, Arthur dan Warren Seider., 2004, Batch Manufacture of Propylene Glycol.

University of Pennsylvania: Philadelphia.

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

Press Inc, New York.

Coulson. J. M. and Ricardson. J. F., 1985, Chemical Engineering vol 8, Pergamon

Press Inc, New York.

Coulson J.M., and J. F. Richardson. 1989. Chemical Engineering 1th

edition.

Butterworth-Heinemann : Washington.

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

edition.

Butterworth-Heinemann : Washington.

Considine, Douglas M. 1985. Process Instrument and Control Handbook, Ed 3rd.

McGraw Hill. New York

Degremont., 1991. Water and Environment. Reveil-Malmaison Cedex. France

Fahid, Rabah Dr., 2012. Water Treatment Lecture 5: Filtration. Environmental

Engineering Departement. Islamic University of Gaza.

Fogler, H. Scott. 1999. Elements of Chemical Reaction Envgineering 4th

edition.

Prentice Hall International Inc. : United States of America.

Foust, Alas S., 1981. Principles of Unit Operation, Ed 2nd. John Wiley and Sons

Inc. New York.

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

,

Allyn & Bacon Inc, New Jersey.

Google Map. 2018. Peta JIIPE. Diakses pada 20 Juni 2018.

Hesse, Herman C., 1959. Process Equipment Design, Ed 7th. D Van Norstrand

Co. New York

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

Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.

Ismail, Syarifudin, Prof. 1996. Alat Industri Kimia. Inderalaya : Universitas

Sriwijaya.

Joshi, M. V., 1981. Process Equipment Design. Mc Millan India Limited. New

Delhi, Bombay.

Kern, Donald Q. 1950. Process Heat Transfer. Mcgraw-Hill International Bok

Co, Singapura

.

Kern, Donald Q. 1950. Process Heat Transfer.International Edition. Mcgraw-Hill

Co.: New York.

Kirk, R.E and Othmer, D.F., 1992, “Encyclopedia of Chemical Technologi”, 4nd

ed., vol. 17., 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.

Moss, D. 2004. Pressure Vessel Design Manual, Ed 3th. Elvesier. Boston.

MSDS Calsium Hydroxide.Science Lab.com, Diakses pada 28 Maret 2018.

MSDS Metanol.Science Lab.com, Diakses pada 28 Maret 2018.

MSDS Propylene Oxide.Science Lab.com, Diakses pada 28 Maret 2018.

MSDS Propylene Glycol. AAKO. Diakses pada tanggal 28 Maret 2018.

MSDS Sulfuric Acid.Science Lab.com, Diakses pada 28 Maret 2018.

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

, Mc Graww-Hill Book Company, New York.

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

Company, New York.

Rousseau, R. W. 1987. Handbook of Separation Process Technology. New York:

Jhon Wiley & Sons, Inc.

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

Techniques.John Wiley and Sons : New York

Selker, A.H an Schleicher. C. H., 1965. Factors Affecting which Phase will

Disperse when Immiscible Liquids are Stired Together. Can J ChemEng

Severn, W.H., 1959. Steam, Air and Gases Power 5th Edition. John Willey and

Sons, Inc. New York.

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

Thermodynamics 6th

edition. McGraw Hill : New York.

Smith. J. M. and Van Ness. H. C., 1981, Introduction to Chemical Engineering

Thermodynamics 3ed

, McGraww-Hill Inc, New York.

Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 2003. Plant Design

and Economics for Chemical Engineers 5th

edition. McGraw-Hill : New

York.

Ulrich. G. D., 1982, A Guide to Chemical Engineering Process Design and

Economics. University of New Hampshire, USA.

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

Economics. John Wiley & Sons Inc, New York.

UU No. 40 Tahun 2007 tentang Perseroan Terbatas.

UU No. 46 Tahun 2004 tentang Sistem Jaminan Sosial Nasional

UU No. 24 Tahun 2011 tentang Badan Penyelenggaraan Jaminan Sosial

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 Enviromental Engineering,

Vol. 6th

. The Humana Press Inc. : New Jersey

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

www.alibaba.com. Diakses pada 26 Maret 2018 pukul 11.30 WIB.

www.chemengonline.com/pci. Diakses pada 26 Maret 2018 pukul 13.04 WIB.

www.chemstations.com/CHEMCAD/. Diakses pada 10 April 2018 pukul 23.15

WIB

www.fishchersci.com. Diakses pada 26 Maret 2018 pukul 10.20 WIB.

www.gresikkab.go.id. Diakses pada 5 April 2018 pukul 21.00 WIB

www.icis.com., Diakses pada 21 Maret 2018 pukul 13.45 WIB.

www.kursdollar.net/bank/bi.php. Diakses pada 21 Maret 2018 pukul 16.00 WIB.

www.matches.com. Diakses pada 11 September 2018 pukul 13.04 WIB.

http://www.chemengonline.com/

http://www.icis.com/

http://www.matches.com/

www.mhhe.com/engcs/chemical/peters/data/ce.html. Diakses pada 26

Oktober 2018 pukul 09.30 WIB.

www.peta.bpn.go.id. Provinsi Banten. Diakses pada 20 Oktober 2018 pukul 15.30

WIB.

www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Diakses pada 21 Maret 2018.

www.water.me.vccs.edu. Diakses pada 20 Agustus 2018 pukul 10.30 WIB.

Yaws, C. L., 1996, Chemical Properties Handbook, Mc Graw Hill Book Co.,

New York

http://www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/

http://www.water.me.vccs.edu/

prarancangan pabrik propylene glycol dari …digilib.unila.ac.id/55274/3/skripsi tanpa bab...

Documents