prarancangan pabrik sorbitol dari pati tapioka …digilib.unila.ac.id/29957/2/skripsi tanpa bab...

1

1

PRARANCANGAN PABRIK SORBITOL DARI PATI

TAPIOKA DENGAN KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN

(Skripsi)

Tugas Khusus

Perancangan Reaktor Hidrogenasi (RE-201)

Oleh:

Dicky Aditia Resagian

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

i

ABSTRACT

PRADESIGN OF SORBITOL PLANT

FROM STARCH CAPACITY 60.000 TONS/YEAR

(Design Hydrogentaion Reactor (RE-201))

By

DICKY ADITIA RESAGIAN

A plant to produce sorbitol from starch is planned to be located at Way Bungur,

East of Lampung, Lampung. The plant is established by considering availability

of raw materials, transportation facilities, readily available labor and

environmental conditions.

Capacity of the plant is 60.000 tons/year operating 24 hour/day and 330 working

days/ year. The plant required 4.896,96 kg/hr starch.

Quantity of labor is around 194 people. The plant is managed as a Limited

Liability Company (PT), which is headed by a Director who is assisted by a

Director of Production and Director of Finance. The company is organized in the

form of line and staff structure. From analysis of the plant economy is obtained:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp. 503.119.970.159,-

Working Capital Investment (WCI) = Rp. 88.785.877.087,-

Total Capital Investment (TCI) = Rp. 591.905.847.246,-

Break Even Point (BEP) = 42,37%

Shut Down Point (SDP) = 27,14%

Pay Out Time after Taxes (POT)a = 2,14 years

Return on Investment after Taxes (ROI)a = 31,31%

Internal Rate Return (IRR) = 26,52%

By considering above the summary, it is suitable study further the sorbitol plant

since plant is profitable and has good prospects.

ii

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK SORBITOL

DARI PATI TAPIOKA KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN

(Perancangan Reaktor Hidrogenasi (RE-201))

Oleh


Pabrik sorbitol berbahan baku pati tapioka, akan didirikan di Way Bungur,

Lampung Timur, Lampung. Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan

ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja yang

mudah didapatkan dan kondisi lingkungan.

Pabrik direncanakan memproduksi sorbitol sebanyak 60.000 ton/tahun, dengan

waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah ubi

kayu sebanyak 4.896,96 kg/jam.

Jumlah karyawan sebanyak 194 orang dengan bentuk perusahaan adalah

Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur organisasi line dan staff.

Dari analisis ekonomi diperoleh:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp. 503.119.970.159,-

Working Capital Investment (WCI) = Rp. 88.785.877.087,-

Total Capital Investment (TCI) = Rp. 591.905.847.246,-

Break Even Point (BEP) = 42,37%

Shut Down Point (SDP) = 27,14%

Pay Out Time after Taxes (POT)a = 2,14 tahun

Return on Investment after Taxes (ROI)a = 31,31%

Internal Rate Return (IRR) = 26,52%

Mempertimbangkan paparan di atas, pendirian pabrik sorbitol ini layak dikaji

lebih lanjut, karena pabrik menghasilkan keuntungan yang besar dan mempunyai

masa depan yang baik.

iii

PRARANCANGAN PABRIK SORBITOL DARI PATI

TAPIOKA DENGAN KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN

(Tugas Khusus Reaktor Hidrogenasi (RE - 201))

Oleh


1115041013

(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

BANDAR LAMPUNG

2017

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, 29 Desember 2017


NPM. 1115041013

vii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Lampung Selatan, pada tanggal

16 Juni 1992, sebagai putra kedua dari lima

bersaudara, dari pasangan Bapak Musa Mardiyanto

dan Ibu Suyanti.

Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar di SD Negeri 4

Natar, Lampung Selatan pada tahun 2005, Sekolah

Menengah Pertama di SMP Negeri 8 Bandar Lampung pada tahun 2008 dan

Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 1 Natar pada tahun 2011.

Pada tahun 2011, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswi

Mandiri 2011.

Pada tahun 2014, penulis melakukan Kerja Praktik di P.T. Gunung Madu

Plantations, Lampung Tengah, Lampung, dengan Tugas Khusus “Evaluasi Zona

Kristalisasi Pada Vacuum Pan” pada Unit Pemasakan. Selain itu, penulis

melakukan penelitian dengan judul “Sintesis Selulosa Xanthat dari Ampas

Tebu Sebagai Adsorben Limbah Logam Berat, dimana penelitian tersebut

dipublikasikan pada tahun 2017.

viii

Selama kuliah penulis aktif dalam berbagai organisasi kemahasiswaan

diantaranya, FOSSI FT Unila pada periode 2011/2012 sebagai Anggota Muda

FOSSI FT Unila, Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (Himatemia) FT Unila

pada periode 2012/2013 sebagai Staff Departemen Riset Himatemia FT Unila dan

pada periode 2013/2014 sebagai Kepala Departemen Riset Himatemia FT Unila.

ix

Sebuah Karya

Kupersembahkan dengan sepenuh hati untuk :

Allah SWT, berkat Rahmat dan Ridho-Nya aku dapat menyelesaikan karyaku ini

Papa dan Mamaku sebagai hadiah yang membanggakan atas pengorbanan yang sudah tak terhitung jumlahnya, terima

kasih atas do’a, kasih sayang dan pengorbanannya selama ini

Kakak dan Adik-Adikku, terima kasih atas do’a, bantuan dan dukungannya selama ini

Bapak dan Ibu Dosen selaku orangtua di kampus, terimakasih atas bimbingan, nasehat, dan dukungan yang telah diberikan

selama menempuh pendidikan.

Sahabat-Sahabat Tercintaku, Terima kasih telah menjadi bagian hidupku selama berada di kampus ini. Semua cerita hidup ini, semua akan ku simpan selamanya. Semoga suatu

saat nanti kita bertemu kembali dengan kisah kesuksesan kita.

x

MOTTO

“Dan boleh jadi kamu membenci sesuatu tetapi ia baik bagimu,

dan boleh jadi kamu menyukai sesuatu tetapi ia buruk bagimu,

dan Allah mengetahui dan kamu tidak mengetahui.”

(QS. Al-Baqarah: 216)

“Maka sesungguhnya bersama kesulitan itu ada kemudahan.

Sesungguhnya bersama kesulitan itu ada kemudahan.”

(QS. Al-Insyirah: 5-6).

“Suatu pekerjaan dapat tertunda sampai entah kapan, walaupun

niatmu hanya ingin menundanya untuk sesaat. ”

-Dicky Aditia Resagian-

xi

SANWACANA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat dan karunia-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul “Prarancangan

Pabrik Sorbitol dari Pati Tapioka Dengan Kapasitas 60.000 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 juga sebagai Dosen Pembimbing Akademik.

2. Ibu Panca Nugrahini F., S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I yang telah

memberikan ilmu, pengarahan, bimbingan, kritik dan saran selama

penyelesaian tugas akhir saya.

3. Ibu Dr. Eng. Dewi Agustina Iryani, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II,

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

penyelesaian tugas akhir saya.

4. Bapak Dr. Joni Agustian, S.T., M.Sc. dan Bapak Darmansyah, S.T., M.T.

selaku Dosen Penguji yang telah memberikan kritik dan saran, juga selaku

dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.

xii

5. Ibu Dr. Eng. Dewi Agustina Iryani, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing

penelitian yang telah memberikan saran dan kritik, juga selaku dosen atas

semua ilmu yang telah penulis dapatkan.

6. Bapak Darmansyah, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing kerja praktek yang

telah memberikan 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. Papa, Mama, Kakak dan Adik-Adikku serta seluruh keluarga atas segala

dukungan, pengorbanan, do’a, cinta dan kasih sayang yang selalu mengiringi

di setiap langkahku. Semoga Allah SWT selalu memberikan perlindungan dan

Karunia-Nya kepada kita semua.

9. Teman seperjuangan Bima Firmandana (Partner Tugas Akhir), dan Nisa

Meutia Risthy (Partner Kerja Praktek dan Penelitian) atas motivasi, doa, dan

segala semangatnya. Terima kasih sudah membantu saya dalam

menyelesaikan berbagai tugas untuk mendapatkan gelar ini. Semoga kita

semua menjadi orang sukses.

10. Sahabat karib Andy Fini Ardhian (Andi), Bima Firmandana (Keling), Eriski

Prawira (Koko), Pirda Hiline Novriyantoro (Nang), Koni Prasetyo (Inok)

yang selalu ada untuk bermain (Pro Evolution Soccer) dan bercanda bersama,

semoga dapat mengulang kembali kebersamaan tersebut di waktu mendatang.

11. TeamAyok Andy Fini Ardhian, Bima Firmandana, Eriski Prawira, Pirda Hiline

N., M. Haikal Pasha, Destiara Khoirunisa, Nisa Meutia R., Sherlyana, Dian

Anggitasari, Archealin Anggraeni dan Fully Resha R. yang selalu banyak

xiii

planning but less action, tapi disitulah kesamaan kita semua sehingga kita

menjadi TeamAyok yang akhirnya banyak melakukan hal-hal seru bersama.

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

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, Dini Dian Prajawati, Eriski Prawira, Eti Purwaningsih, Fitria

Yenda Elpita, Fitriani Wulandari, Lamando Aquan Raja, Koni Prasetyo, M.

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

Mitra Dimas Sanjaya, Muhammad Haikal Pasha, Muhammad Iqbal

Immaddudin, Nadya Mustika Insani, Nilam Sari Sitorus Pane, Nisa Meutia

Risthy, Nita Listiani, Pirda Hiline N., Poppy Meutia Zari, Raynal Rahman,

Rendri Ardinata, Ricky Fahlevi KS., Rina Septiana, Riska Aidila Fitriana,

Sherlyana, Siti Sumartini, Tika Novarani dan Yeni Ria Wulandari.

Terimakasih yang sebanyak-banyaknya untuk kalian semua yang telah

memberikan kepercayaan lebih kepada saya dan membantu saya dalam segala

hal. Kalianlah keluarga terbaik yang pernah saya punya di kampus ini. Sukses

untuk kita semua dan semoga kita dapat dipertemukan kembali dalam keadaan

yang lebih baik suatu saat nanti. Tak akan ada apa-apanya saya tanpa

kehadiran kalian semua.

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

memberikan cerita, pembelajaran, dan pengalaman warna-warni selama

berada di kampus.

xiv

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

Semoga Allah SWT membalas kebaikan mereka terhadap penulis dan semoga

skripsi ini berguna di kemudian hari.

Bandar Lampung, 29 Desember 2017

Penulis,


xv

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRACT ..................................................................................................... i

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

COVER DALAM ........................................................................................... iii

HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iv

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ v

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

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

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

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

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

DAFTAR ISI ........................................................................................................ xv

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

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xxii

I. PENDAHULUAN

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

1.2 Kegunaan Produk ........................................................ 3

1.3 Analisa Pasar .................................................................... 4

1.4 Kapasitas Rancangan ….................................................... 6

II. PEMILIHAN PROSES DAN URAIAN PROSES

2.1 Jenis-jenis Proses Produksi Sorbitol ............................... 13

2.2 Pemilihan Proses ....................................................... 17

2.3 Uraian Singkat Proses Pembuatan Sorbitol .................. 28

xvi

III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK

3.1 Spesifikasi Bahan Baku ....................................................... 33

3.2 Spesifiksi Produk ...................................................... 37

IV. NERACA MASSA DAN ENERGI

4.1 Neraca Massa .................................................................. 39

4.2 Neraca Energi ................................................................. 45

V. SPESIFIKASI ALAT

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

5.2 Alat Utilitas ................................................................. 76

VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

6.1 Unit Pendukung Proses .......................................... 102

6.2 Unit Pengolahan Limbah .......................................... 119

6.3 Laboratorium ..................................................... 120

6.4 Instrumentasi dan Pengendalian Proses …............. 124

VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

7.1 Lokasi Pabrik ..................................................... 127

7.2 Tata Letak Pabrik .................................................... 128

7.3 Prakiraan Area Lingkungan ....................................... 129

VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN

8.1 Bentuk Perusahaan ........................................ 133

8.2 Struktur Organisasi Perusahaan ........................... 136

8.3 Tugas dan Wewenang ....................................... 139

8.4 Status Karyawan dan Sistem Penggajian ............... 147

8.5 Pembagian Jam Kerja Karyawan ........................... 148

8.6 Penggolongan Karyawan dan Jumlah Karyawan ............. 151

8.7 Kesejahteraan Karyawan ...................................... 155

xvii

IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI

9.1 Investasi ............................................................... 158

9.2 Evaluasi Ekonomi ................................................... 161

9.3 Discounted Cash Flow (DCF) ....................................... 165

X. SIMPULAN DAN SARAN

10.1 Simpulan .............................................................. 167

10.2 Saran .............................................................. 167

DAFTAR PUSTAKA

xviii

DAFTAR TABEL

Halaman

Table 1.1. Perusahaan penghasil sorbitol di Indonesia ............................... 4

Tabel 1.2. Perusahaan penghasil sorbitol di dunia ...................................... 5

Tabel 1.3. Jumlah impor sorbitoldi Indonesia ............................................. 7

Tabel 1.4. Jumlah kebutuhan sorbitol Indonesia ......................................... 8

Tabel 2.1. Daftar harga bahan baku dan produk ......................................... 18

Tabel 2.2. Perbandingan kondisi operasi masing-masing proses ................ 26

Tabel 3.1. Kelarutan pati .............................................................................. 33

Tabel 4.1. Neraca massa Gelatinization Tank (GT-101) ............................. 40

Tabel 4.2. Neraca massa Liquefaction Reactor (LR-101) ........................... 40

Tabel 4.3. Neraca massa Saccharification Reactor (SR-101) .................... 41

Tabel 4.4. Neraca massa Adsorber (AD-201) ............................................. 41

Tabel 4.5. Neraca massa Cation Exchanger dan Anion Exchanger ........... 42

Tabel 4.6. Neraca massa Hydrogenation Reactor (RE-201) ...................... 42

Tabel 4.7. Neraca massa pada Separator (SP-301) ..................................... 43

Tabel 4.8. Neraca massa Evaporator (EV-301) .......................................... 43

Tabel 4.9. Spesifikasi produk sorbitol 70% ................................................. 44

Tabel 4.10. Data konstanta Cp (kj/mol.K) .................................................... 46

Tabel 4.11. Neraca panas Heater (HE-101) .................................................. 47

Tabel 4.12. Neraca panas Gelatinization Tank (GT-101) .............................. 47

Tabel 4.13. Neraca panas Cooler (CO-101) ................................................. 48

Tabel 4.14. Neraca panas Liquefaction Reactor (LR-101) ........................... 48

Tabel 4.15. Neraca panas Saccharification Reactor (SR-101) ..................... 49

Tabel 4.16. Neraca panas Heater (HE-201) .................................................. 49

Tabel 4.17. Neraca panas Hydrogenation Reactor (RE-201) ........................ 50

Tabel 4.18. Neraca panas Evaporator (EV-301) ........................................... 50

Tabel 4.19. Neraca panas Cooler (CO-301) .................................................. 51

xix

Tabel 4.20. Neraca panas Cooler (CO-302) .................................................. 51

Tabel 5.1. Spesifikasi Warehouse (WH-101) ............................................. 52

Tabel 5.2. Spesifikasi Hopper (HP-101) ..................................................... 53

Tabel 5.3. Spesifikasi Bucket Elevator (BE-101) ....................................... 53

Tabel 5.4. Spesifikasi Heater (HE-101) ..................................................... 54

Tabel 5.5. Spesifikasi Gelatinization Tank (GT-101) ................................. 54

Tabel 5.6. Spesifikasi Cooler (CO-101) ..................................................... 55

Tabel 5.7. Spesifikasi Storage Tank (ST-101) ............................................. 56

Tabel 5.8. Spesifikasi Storage Tank (ST-102) ............................................ 57

Tabel 5.9. Spesifikasi Liquefication Reactor (LR-101) .............................. 57


Tabel 5.11. Spesifikasi Saccharification Reactor (SR-101) ......................... 59

Tabel 5.12. Spesifikasi Holding Tank (HT-101) .......................................... 60

Tabel 5.13. Spesifikasi Adsorber (AD-201) .................................................. 61

Tabel 5.14. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-201) .................................... 62

Tabel 5.15. Spesifikasi Anion Exchanger (AE-201) ...................................... 62

Tabel 5.16. Spesifikasi Hydrogen Tank (T-201) ........................................... 63

Tabel 5.17. Spesifikasi Compressor (CP-201) ............................................. 64

Tabel 5.18. Spesifikasi Compressor (CP-202) ............................................. 64

Tabel 5.19. Spesifikasi Hydrogenation Reactor (RE-201) ........................... 65

Tabel 5.20. Spesifikasi Separator (SP-301) ................................................. 66

Tabel 5.21. Spesifikasi Evaporator (EV-301) ............................................... 66

Tabel 5.22. Spesifikasi Cooler (CO-302) ...................................................... 67

Tabel 5.23. Spesifikasi Pompa Proses (PP-101) ........................................... 68

Tabel 5.24. Spesifikasi Pompa Proses (PP-102) ............................................ 68








xx



Tabel 5.34. Spesifikasi Pressure Reduction Valve (V-301) .......................... 74

Tabel 5.35. Spesifikasi Pompa Proses (PP-301) ........................................... 74


Tabel 5.37. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-401) ......................................... 76

Tabel 5.38. Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS-401) ...................................... 76

Tabel 5.39. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-402) .......................................... 77

Tabel 5.40. Spesifikasi Tangki Alum (ST-401) ............................................ 77


Tabel 5.42. Spesifikasi Tangki Kaporit (ST-402) ......................................... 78


Tabel 5.44. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik (ST-403) ............................... 80


Tabel 5.46. Spesifikasi Bak Penggumpal (BP-401) ................................... ... 81


Tabel 5.48. Spesifikasi Clarifier (CL-401) .................................................... 82


Tabel 5.50. Spesifikasi Sand Filter (SF-401) ................................................ 83


Tabel 5.52. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-422) .......................................... 84

Tabel 5.53. Spesifikasi Tangki Air Filter (ST-404) ...................................... 85



Tabel 5.56. Spesifikasi Tangki H2SO4 (ST-405) .......................................... 87


Tabel 5.58. Spesifikasi Tangki Dispersant (ST-406) .................................... 88


Tabel 5.60. Spesifikasi Tangki Inhibitor (ST-407) ....................................... 89


Tabel 5.62. Spesifikasi Cooling Tower (CT-401) ......................................... 91


xxi

Tabel 5.64. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-401) .................................... 92


Tabel 5.66. Spesifikasi Anion Exchanger (AE-401) ..................................... 93



Tabel 5.69. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Proses (ST-408) ............. 95


Tabel 5.71. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Kondensat (ST-409) ....... 96


Tabel 5.73. Spesifikasi Tangki Hidrazin (ST-410) ....................................... 97


Tabel 5.75. Spesifikasi Dearator (DA-401) ................................................. 98


Tabel 5.77. Spesifikasi Boiler (BO-401) ...................................................... 100

Tabel 5.78. Spesifikasi Compressor (CO-401) ............................................. 100

Tabel 5.79. Spesifikasi Tangki Solar (ST-411) ............................................ 100

Tabel 6.1. Kebutuhan Air Umum ............................................................... 103

Tabel 6.2. Kebutuhan Air untuk Pembangkit Steam ................................... 104

Tabel 6.3. Kebutuhan Air Pendingin .......................................................... 107

Tabel 6.4. Kebutuhan Air Proses ................................................................ 110

Tabel 6.5. Kebutuhan Air Total .................................................................. 110

Tabel 6.6. Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian ....... 125

Tabel 8.1. Jadwal Kerja Masing-masing Regu ........................................... 150

Tabel 8.2. Perincian Tingkat Pendidikan .................................................... 151

Tabel 8.3. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat Proses ....................... 152

Tabel 8.4. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat Utilitas ...................... 153

Tabel 8.5. Perincian Jumlah Karyawan Bedasarkan Jabatan ...................... 153

Tabel 9.1. Fixed Capital Investment ........................................................... 159

Tabel 9.2. Manufacturing Cost ................................................................... 160

Tabel 9.3. General Expenses ...................................................................... 161

Tabel 9.4. Hasil Analisa Kelayakan Ekonomi ............................................ 166

xxii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1. Grafik jumlah impor sorbitol tahun 2007-2015 ....................... 7

Gambar 1.2. Grafik jumlah kebutuhan sorbitol tahun 2007-2015 ............... 9

Gambar 2.1. Diagram alir proses hidrolisis pati dengan katalis asam .......... 14

Gambar 2.2. Diagram alir proses hidrolisis dengan katalis enzim ............... 15

Gambar 2.3. Diagram alir proses reduksi elektrolit ..................................... 16

Gambar 2.4. Diagram alir proses hidrogenasi dengan katalis nikel ............. 17

Gambar 6.1. Daerator .................................................................................. 105

Gambar 6.2. Diagram cooling water system ................................................ 109

Gambar 7.1. Lokasi pabrik sorbitol .............................................................. 130

Gambar 7.2. Tata letak pabrik ...................................................................... 131

Gambar 7.2. Tata letak alat proses ............................................................... 132

Gambar 8.1. Struktur organisasi perusahaan ................................................ 138

Gambar 9.1. Analisa ekonomi pabrik sorbitol ............................................. 163

Gambar 9.2. Kurva cummulative cash flow terhadap umur pabrik .............. 165

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam menghadapi Masyarakat Ekonomi Asean (MEA), Indonesia harus

meningkatkan pembangunan di segala bidang untuk dapat bersaing dengan

Negara lain. Salah satu upaya yang dapat ditempuh pemerintah untuk

dapat bersaing adalah melakukan pembangunan di bidang industry dengan

memanfaatkan potensi yang dimiliki Indonesia. Diharapkan dengan

pembangunan di bidang industri, Indonesia dapat mengurangi

ketergantungan terhadap negara lain, memperluas lapangan kerja dan

menggerakkan perekonomian nasional.

Sektor industri kimia dasar merupakan salah satu sektor industri yang

terkait. Perkembangan industri kimia dasar, terutama industri makanan,

minuman, kosmetik dan farmasi akan terus-menerus meningkat seiring

dengan pertumbuhan jumlah penduduk sehingga kebutuhan bahan baku

pun akan meningkat. Untuk pemenuhan bahan baku industri ini maka

diperlukan adanya pembangunan industri kimia dasar, salah satunya

seperti industri sorbitol.

2

Sorbitol sendiri adalah gula alkohol yang berbentuk cairan putih dan terasa

manis, biasa juga dikenal sebagai D-Sorbitol, L-Glucitol, Cholaxine, dan

Sorbit. Sorbitol termasuk gula rendah kalori yang hanya memiliki 2/3 dari

kalori gula sehingga biasa digunakan sebagai pemanis buatan pada

produk-produk seperti pemanis untuk penderita diabetes, pemanis obat

sirup, permen bebas gula dan lain-lain.

Kebutuhan sorbitol setiap tahunnya semakin meningkat, begitu pula

dengan nilai jual sorbitol yang cukup tinggi baik di dalam maupun luar

negeri. Sejauh ini, kebutuhan Indonesia akan bahan baku sorbitol masih

dipenuhi dengan mengimpor dari negara lain, sebab pabrik sorbitol di

Indonesia jumlahnya masih sedikit. Sedangkan bahan baku pembuatan

sorbitol serta sumber daya manusia yang akan mengolah bahan tersebut

jumlahnya cukup banyak di Indonesia. Berdasarkan pertimbangan

tersebut, maka penulis melakukan prarancangan pabrik pembuatan sorbitol

dengan menggunakan tepung tapioka agar kebutuhan Indonesia terhadap

sorbitol dapat terpenuhi secara mandiri.

3

1.2. Kegunaan Produk

Sorbitol termasuk alkohol heksahidrat yang mempunyai rumus kimia

C6H14O6. Secara komersial, sorbitol dibuat dari glukosa melalui reduksi

elektrolit atau dengan katalitik hidrogenasi. Sorbitol diperoleh dari reduksi

glukosa, mengubah gugus aldehid menjadi gugus hidroksil, sehingga

dinamakan gula alkohol. Adapun sifat sorbitol antara lain: mudah larut

dalam air dan juga pelarut lain seperti metil alkohol, phenol, dan asam

asetat. Tetapi sorbitol tidak dapat larut dalam eter dan pelarut organik

umum lainnya.

Dalam bidang pangan, sorbitol banyak digunakan sebagai:

Pemanis pada minuman dan makanan rendah kalori

Pemanis untuk penderita diabetes

Dalam bidang farmasi, sorbitol banyak digunakan sebagai:

Pemanis pada obat-obatan seperti sirup, tablet kunyah, aspirin & lainnya.

Bahan dasar untuk asam askorbat (vitamin C)

Membantu penyerapan lemak pada usus

Dalam bidang kosmetik, sorbitol banyak digunakan:

Humectants, yaitu bahan yang berfungsi sebagai moisture agent untuk

mempertahankan kelembaban kulit dengan cara menangkap uap air pada

udara di sekitar objek.

4

Sorbitol juga memiliki kegunaan lain dalam bidang industri, yaitu

digunakan sebagai plasticizer (bahan pelemas plastik), dan juga digunakan

sebagai pengikat ion besi dan tembaga pada proses pemutihan kain tekstil.

1.3. Analisis Pasar

Pendirian pabrik dengan kapasitas tertentu bertujuan untuk mencukupi

kebutuhan dalam negeri, membantu perkembangan industri lain yang

menggunakan sorbitol sebagai bahan baku, serta memungkinkan untuk

memenuhi kebutuhan negara lain (ekspor). Tabel 1.1 menyajikan beberapa

perusahaan penghasil sorbitol yang cukup besar di Indonesia beserta

kapasitas produksinya.

Tabel 1.1. Perusahaan penghasil sorbitol di Indonesia

Nama Perusahaan Kapasitas per

tahun

Lokasi Pabrik

PT. Sorini Agro Asia 215.000 ton Pasuruan, Jawa Timur

PT. Sama Satria Pacific 100.000 ton Sidoarjo, Jawa Timur

PT. Budi Starch &

Sweetener Tbk.

72.000 ton Lampung Timur

PT. Budi Kimia Raya 3.000 ton Lampung Tengah

Sehingga, total produksi sorbitol Indonesia adalah 390.000 ton per tahun.

Karena pendirian pabrik tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan sorbitol

dalam negeri, melainkan juga untuk luar negeri (ekspor), maka analisis

pasar dilakukan secara luas yakni dengan mengetahui kebutuhan sorbitol

5

dunia serta mengetahui negara-negara penghasil sorbitol terbesar di dunia.

Kebutuhan sorbitol di dunia saat ini berkisar 1.300.000 ton/tahun dan

diperkirakan masih terus bertambah tiap tahun dengan laju 2,3%. Negara

dengan kebutuhan sorbitol terbesar adalah Cina, dengan kebutuhan sekitar

30% dari total kebutuhan global. Sebagian besar sorbitol di Cina

digunakan sebagai bahan baku vitamin C. Kemudian diikuti Indonesia dan

Jepang dengan kebutuhan sorbitol masing-masing 19% dari total

kebutuhan global. Negara-negara lain dengan kebutuhan sorbitol terbesar

di dunia adalah Amerika Serikat dan kawasan Eropa Barat (US ITC,

2010). Tabel 1.2 berikut menyajikan beberapa perusahaan penghasil

sorbitol terbesar di dunia beserta kapasitas produksinya.

Tabel 1.2. Perusahaan penghasil sorbitol di dunia

Nama Perusahaan Kapasitas per

tahun

Lokasi Pabrik

Roquette Freres 400.000 ton Perancis

PT. Atlas Coorporation 150.000 ton Amerika Serikat

PT. Sorini Agro Asia Corporation 120.000 ton Liuzhou, Cina

Global Sweeteners 100.000 ton Cina

SPI Polyols 80.000 ton New Castle, AS

ADM 70.000 ton Amerika Serikat

Gulshan Polyols Ltd. 30.000 ton India

Terio Corporation 10.000 ton Cina

ICI Americas 10.000 ton Amerika Serikat

Sumber: (UN Data, 2012)

6

1.3.1. Kebutuhan Pasar dan Daya Saing Produk

Kebutuhan bahan baku sorbitol di Indonesia terus meningkat setiap

tahunnya disebabkan banyak berkembangnya industri yang membutuhkan

bahan baku sorbitol. Konsumen sorbitol terbesar adalah perusahaan

pembuatan pasta gigi yang distribusi penggunaannya mencapai + 45%,

kemudian diikuti produsen vitamin C yang distribusi penggunaannya 25%,

dan sisanya digunakan pada industri makanan, minuman, farmasi serta

industri-industri kimia.

1.4. Kapasitas Rancangan

Perancangan pabrik sorbitol ditujukan untuk memenuhi kebutuhan sorbitol

dalam negeri yang terus meningkat setiap tahunnya, sehingga dapat

menekan jumlah impor sorbitol. Oleh karena itu, kapasitas pabrik sorbitol

ditentukan berdasarkan beberapa hal diantaranya jumlah impor sorbitol,

kebutuhan sorbitol dalam negeri, serta produksi sorbitol yang sudah ada di

Indonesia. Produksi sorbitol Indonesia saat ini berkisar 390.000 ton/tahun.

Data statistik dari tahun 2007 sampai tahun 2015 menunjukkan jumlah

sorbitol yang diimpor Indonesia cenderung mengalami peningkatan. Tabel

1.4 berikut adalah data jumlah impor sorbitol dari tahun 2007 sampai

2015.

7

Tabel 1.3. Jumlah impor sorbitol Indonesia

Tahun Jumlah impor sorbitol (ton)

2007 1002,805

2008 1037,170

2009 900,597

2010 1750,065

2011 3277,815

2012 3054,980

2013 3466,476

2014 3014,757

2015 1410,911

Sumber: (BPS, 2015)

Dari data Tabel 1.4 dapat dibuat grafik proyeksi jumlah impor sorbitol

seperti pada Gambar 1.1 di bawah ini.

Gambar 1.1. Grafik jumlah impor sorbitol

8

Dari data jumlah impor sorbitol pada Tabel 1.3, diperoleh jumlah rata-rata

impor sorbitol yaitu sebesar 2.101,733 ton setiap tahunnya. Perkembangan

jumlah kebutuhan sorbitol Indonesia mengalami peningkatan yang cukup

signifikan. Hal ini dapat dilihat dari data statistik tahun 2007 sampai tahun

2015 yang disajikan pada Tabel 1.4 berikut.

Tabel 1.4. Jumlah kebutuhan sorbitol Indonesia

Tahun Jumlah kebutuhan sorbitol (ton)

2007 270.563,56

2008 278.577,49

2009 290.712,12

2010 307.568,33

2011 313.212,32

2012 320.155,78

2013 320.891,48

2014 330.465,77

2015 333.798,80

Sumber: (BPS, 2015)

Dari data Tabel 1.4 dapat dibuat grafik proyeksi jumlah kebutuhan sorbitol

pada tahun 2025 seperti disajikan pada Gambar 1.2 di bawah ini.

9

Gambar 1.2. Grafik jumlah kebutuhan sorbitol Indonesia

Berdasarkan plot grafik pada Gambar 1.2, dapat diperkirakan jumlah

kebutuhan sorbitol Indonesia pada tahun 2025 adalah sebesar + 445.000

ton. Dengan asumsi tidak ada pabrik sorbitol baru yang berdiri antara

tahun 2007 hingga 2025, dan jumlah impor sorbitol rata-rata sebesar

2.101,733 ton/tahun, maka kekurangan sorbitol untuk dapat memenuhi

kebutuhan pada tahun 2025 adalah sebesar:

Kekurangan sorbitol = (Kebutuhan sorbitol tahun 2025) – (Produksi

dalam negeri + impor sorbitol)

= (445.000 ton) – (390.000 ton + 2.101,733)

= 61.898,27 ton

10

Pabrik sorbitol yang direncanakan beroperasi pada tahun 2025 ini

bertujuan untuk membantu memenuhi kebutuhan sorbitol dalam negeri

yang terus meningkat setiap tahunnya, maka kapasitas pabrik sorbitol yang

akan didirikan adalah sebesar 60.000 ton per tahun. Dengan demikian,

maka kebutuhan sorbitol dalam negeri dapat dipenuhi tanpa harus

mengimpor sorbitol dari luar negeri dalam jumlah besar.

1.4.1. Lokasi Pabrik

Pemilihan dan penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan

pabrik tersebut, baik saat berproduksi maupun di masa yang akan datang.

Secara geografis, penentuan lokasi pabrik sangat mempengaruhi kegiatan

industri. Oleh karena itu, pemilihan lokasi pabrik harus

mempertimbangkan biaya produksi dan biaya distribusi yang minimum,

sehingga akan diperoleh profit yang maksimal.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan lokasi pabrik, yaitu:

1). Ketersediaan lahan, baik lahan untuk lokasi berdirinya pabrik

maupun lahan untuk buangan industri.

2). Ketersediaan bahan baku dan utilitas.

3). Transportasi dan pemasaran

4). Ketersediaan pembangkit tenaga

5). Ketersediaan tenaga kerja

6). Lingkungan sekitar dan lain-lain.

11

Berdasarkan pertimbangan di atas, lokasi pabrik sorbitol ini direncanakan

akan didirikan di daerah Kecamatan Way Bungur, Kabupaten Lampung

Timur, Lampung. Penetapan lokasi pabrik ini berdasarkan faktor berikut:

a). Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku merupakan faktor yang sangat penting karena berhubungan

langsung dengan keberlangsungan proses produksi. Ditinjau dari

ketersediaan bahan baku, maka Kabupaten Lampung Timur merupakan

tempat yang cukup strategis, sebab Lampung Timur adalah salah satu

penghasil tapioka terbesar di Indonesia dengan 31 perusahaan besar & juga

beberapa perusahaan menengah kecil penghasil sorbitol. Dengan

demikian, maka ketersediaan bahan baku tepung tapioka akan terjamin.

b). Ketersediaan Utilitas

Lokasi Pabrik dekat dengan Sungai Way Bungur, sehingga keperluan air

untuk proses produksi dapat terpenuhi dengan mudah dari air sungai yang

mengalir di daerah lokasi pabrik. Sedangkan kebutuhan listrik diperoleh

dari pembangkit tenaga listrik (generator set).

c). Transportasi

Sarana angkutan dan transportasi dari dan ke lokasi pabrik merupakan

faktor yang penting karena berhubungan dengan pengiriman bahan baku,

pengadaan peralatan, serta pengiriman produk. Lokasi pabrik berdekatan

dengan ketersediaan bahan baku dan juga dekat dengan Pelabuhan Panjang

12

- Lampung, sehingga transportasi untuk pemasaran produk dan penyediaan

bahan baku seperti hidrogen yang berasal dari PT. Gas Depo Industry –

Jawa Barat, dapat menggunakan transportasi darat (truk) dengan jarak

tempuh yang lebih dekat dan lebih cepat.

d). Daerah Pemasaran Produk

Hasil produk sorbitol digunakan terutama untuk memenuhi kebutuhan

dalam negeri dan juga memungkinkan untuk diekspor. Konsumen utama

sorbitol di Indonesia adalah industri makanan, minuman, farmasi, hingga

industri kimia. Sedangkan negara-negara pengonsumsi sorbitol terbesar di

dunia selain Indonesia adalah Cina, Jepang, Amerika Serikat, dan beberapa

negara-negara di Eropa.

e). Tenaga Kerja

Kebutuhan tenaga kerja pabrik dapat terpenuhi dari daerah sekitar lokasi

pabrik, mulai dari tenaga kerja terdidik, terlatih, terampil, hingga tenaga

kerja kasar. Sedangkan untuk tenaga ahli dapat diperoleh dari lulusan

perguruan tinggi di Lampung maupun kota lain di Indonesia. Dengan

memanfaatkan masyarakat sekitar sebagai tenaga kerja, maka berdirinya

pabrik ini dapat mengurangi pengangguran di daerah tersebut dan mampu

meningkatkan taraf hidup masyarakat setempat.

13

BAB X

SIMPULAN DAN SARAN

10.1 Simpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap

Prarancangan Pabrik Sorbitol dari Pati Tapioka dengan kapasitas 60.000

ton/tahun dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Percent Return on Investment (ROI) sesudah pajak sebesar 31,31%.

2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak 2,14 tahun.

3. Break Even Point (BEP) sebesar 42,37% dan Shut Down Point (SDP)

sebesar 27,14%, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik harus

berhenti berproduksi karena merugi.

4. Interest Rate of Return (IRR) sebesar 26,52%, lebih besar dari suku bunga

bank saat ini, sehingga investor akan lebih memilih untuk menanamkan

modalnya ke pabrik ini daripada ke bank.

10.2 Saran

Berdasarkan pertimbangan hasil analisis ekonomi di atas, maka dapat diambil

kesimpulan bahwa Prarancangan Pabrik Sorbitol dari Pati Tapioka dengan

kapasitas 60.000 ton/tahun layak untuk dikaji lebih lanjut dari segi proses

maupun ekonominya.

14

DAFTAR PUSTAKA

Badan Pusat Statistik, 2016. Statistic Indonesia. www.bps.go.id, Indonesia.

Brown G.George., 1950. Unit Operation 6ed

. Wiley&Sons. USA.

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

Wiley & Sons, Inc. New York.

Chemical Engineering Magazine, Ed. February 2014.

Coulson J.M., and Richardson J.F., 1999. Chemical Engineering Volume 1 6th

edition Fluid Flow, Heat Transfer and Mass Transfer. Butterworth-

Heinemann. Washington.

Dechamp N., et al., 1995. Kinetics of Glucose Hydrolisis in a Fixed Bed Reactor.

Catalyst Today 24 (1995) 29-34. Elsivier Journal.

DEP Circulars, 2007. Gas/Liquid Separators – Type Selection and Design Rules.

DEP 31.22.05.11 – Gen.

Ergun S., 1952. Fluid Flow Through Packed Columns. Chem. Eng. Progress.

(1952), 48 (2) 89.

Fogler, H. Scott, 2006. Elements of Chemical Reaction Envgineering 4th

Edition.

Butterworth-Heinemann. Washington.

15

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

Edition.

Allyn & Bacon Inc. New Jersey.

Google Map, 2017. www.google.co.id/maps/place.Diakses pada tanggal 15 Juli

2017, pukul 15.30 WIB.

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

Engineering 6th

Edition. Prentice Hall Inc. New Jersey.

Jacques, K. A., Lyons, T. P., dan Kelsall, D. R. 2003. The Alcohol Textbook 4th

Edition. Nottingham University. United Kingdom.

Kern, Donald Q., 1983. Process Heat Transfer. Mc-Graw-Hill. New York.

Kirk, R. E dan Othmer, D. F. 1967. Encyclopedia of Chemical Engineering

Technology. New York : John Wiley and Sons Inc.

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

Perry, Robert H., and Don W. Green. 1997. 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.

Powell, S., 1954. Water Conditioning for Industry.Mc-Graw Hill Book Company.

New York.

Reid, C. Robert, 1987. The Properties of Gases and Liquids 4th

Edition. Mc-Graw

Hill, Inc. New york.

http://www.gogle.co.id/maps/place/jawatimur

16

Rodriguez V., et al., 2006. Enzymatic Hydrolisis of Soluble Starch with alfa-

amylase from Bacillus Licheniformis. Biotechnol. Prog. 2006, 22 718-722.

Severn, W.H., 1959. Steam, air, and Gas Power 5th

Edition. John Willey and

Sons, Inc. New York.

Sinnot, R.K., 2005. Chemical Engineering Design Vol. 6 4th

Edition. Elsivier. UK.

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

Thermodynamics 3ed

. McGraww-Hill Inc, New York.

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

an Economic for Chemical Engineering 3th

edition. Mc-Graw Hill Book

Company. New York.

Treyball.R.E., 1983, Mass Transfer Operation 3ed

, McGraw-Hill Book Company,

New York.

Triyono, A. 2008. Mempelajari Pengaruh Katalis Asam dan Enzim dalam Proses

Hidrolisi Pati. Universitas Diponegoro. Semarang.

Ulmann, 2003. Ulmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. VCH

Verlagsgesell Scahft, Wanheim, Germany.

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

Economics. John Wiley & Sons Inc. New York.

United State International Trade Commision (US ITC), 2010. Sorbitol Production

from Biomass and Its Global Market. www.usitc.gov/publications, United State.

UN data, 2012. Sorbitol.

http://data.un.org/Data.aspx?q=Industry&d=ComTrade&f=_l1Code%3A3

17

9%3BcmdCode%3A382360 diakses pada tanggal 12 Januari 2017 pukul

14.20 WIB.

US Patent No. 2,319,648. Process of Making Dextrose. United States Patent

Office, USA.

US Patent No. 3,112,256. Distribution ofVapor-Liquid Feeds in Fixed-Bed

Reactor. United States Patent Office, USA.

US Patent No. 4,322,569. Catalytic Hydrogenation of Glucose to Produce

Sorbitol. United States Patent Office, USA.

US Patent No. 4,622,299. Production of High D.E. Syrups. United States Patent

Office, USA.

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

Washington.

Wang, L, K., Shammas, N. K., dan Yung-tse, H. (2008). Handbook of

Environmental Engineering 6ed

: Biosolids Treatment Processes.. Humana

Press. New Jersey.

http://www.alibaba.com/showroom/sorbitol.html, diakses pada tanggal 13

September 2017 pukul 20.40 WIB.

https://www.bi.go.id, diakses pada tanggal 10 Oktober 2017 pukul 09.45.

http://www.matche.com/equipcost/EquipmentIndex.html, diakses pada tanggal 4

Oktober 2017 pukul 17.05 WIB.

http://www.alibaba.com/showroom/dextrin.html

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

http://www.matche.com/equipcost/EquipmentIndex.html

prarancangan pabrik sorbitol dari pati tapioka …digilib.unila.ac.id/29957/2/skripsi tanpa bab...

Documents