skripsi pra rancangan pabrik fatty acid dari crude …

SKRIPSI

PRA RANCANGAN PABRIK FATTY ACID DARI CRUDE PALM

OIL (CPO) DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 50.000

TON/TAHUN

AMANDA PUTRI ANDINI

1610017411033

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Meraih Gelar Sarjana Pada

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta

UNIVERSITAS BUNG HATTA

FEBRUARI 2021


i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, karena telah

memberikan kesempatan kepada kita untuk dapat menuntut ilmu di muka bumi ini,

sehingga pada kesempatan ini berkat keridha’an dan bantuan-Nya penulis telah

menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Prarancangan Pabrik Fatty Acid dari

Crude Palm Oil Dengan Kapasitas 50.000 Ton/Tahun.

Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah dalam rangka memenuhi

salah satu syarat akademis untuk menyelesaikan pendidikan di Jurusan Teknik

Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta.

Pembuatan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan dan bantuan dari

berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada :

1. Ibu Prof. Dr.Eng Reni Desmiarti, ST., M.T., selaku Dekan Fakultas Teknologi

Industri Universitas Bung Hatta Padang.

2. Bapak Dr. Firdaus, ST., MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas

Bung Hatta Padang sekaligus telah memberikan arahan dan kesempatan kepada

penulis untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Bapak Dr. Firdaus, ST., MT., selaku Pembimbing I dan Ibu Ir. Elmi Sundari,

MT., selaku Pembimbing II yang telah memberikan arahan dan membagi

pengetahuannya hingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Seluruh dosen Teknik Kimia Universitas Bung Hatta yang telah memberikan

ilmu pengetahuannya untuk penyelesaian tugas akhir ini.

5. Kedua orang tua, mama dan papa tercinta, kemudian adik laki-laki ganteng

tersayang serta keluarga besar penulis yang telah memberi dukungan moral

dan material, serta selalu membimbing penulis baik secara lisan maupun

tindakan.

6. Partner tugas akhir yaitu Venia Fraciwi, S.T juga selaku musuh kesayangan

yang telah berbagi ilmu serta keluh kesah sedih dan bahagia selama menyusun

tugas akhir ini.


ii

7. Rekan-rekan di Teknik Kimia angkatan 2016 yang sudah melewati

sedih,stres,bahagia bersama serta kenangan-kenangan yang tidak akan

terlupakan dari semester I hingga semester VIII serta tambahan satu

semesternya.

8. Kepada teman-teman penulis yang selalu mendukung penulis dari jarak jauh

dan selalu sabar mendengar keluhan penulis selama masa kuliah ini.

Penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan meskipun

penulis telah berusaha semaksimal mungkin. Oleh karena itu, penulis

mengharapkan kritikan dan saran dari pembaca demi perbaikan karya tulis ini.

Semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi kita semua. Aamiin.

Padang, Februari 2021

Penulis


v

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ......................................................................................... iii

DAFTAR ISI ........................................................................................................ v

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xviii

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1

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

1.2. Kapasitas ...................................................................................................... 1

1.2.1. Ketersediaan Bahan Baku ................................................................. 1

1.2.2. Kebutuhan Impor Fatty Acid di Indonesia ....................................... 2

1.3. Lokasi Pabrik ............................................................................................... 3

1.3.1. Alternatif Lokasi I (Kota Padang, Sumatera Barat) .......................... 4

1.3.2. Alternatif Lokasi II (Nongsa, Batam) ............................................... 5

1.3.3. Alternatif Lokasi III (Kabupaten Simalungun, Sumatera Utara) ...... 5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 14

2.1. Tinjauan Umum ........................................................................................... 14

2.2. Tinjauan Proses ............................................................................................ 16

2.3. Sifat Fisik dan Kimia Bahan ........................................................................ 21

2.4. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ............................................................ 22

2.4.1. Spesifikasi Bahan Baku .................................................................... 23

2.4.2. Spesifikasi Produk ............................................................................ 23

BAB III. TAHAPAN DAN DESKRIPSI PROSES .......................................... 25

3.1. Tahapan Proses dan Blok Diagram.............................................................. 25

3.1.1. Tahapan Proses ................................................................................. 25


vi

3.1.2. Blok Diagram .................................................................................... 25

3.2. Deskripsi Proses dan Flowsheet .................................................................. 27

3.2.1. Deskripsi Proses ................................................................................ 27

3.2.2. Flowsheet Proses Produksi ............................................................... 29

BAB IV. NERACA MASSA DAN ENERGI .................................................... 30

4.1. Neraca Massa ............................................................................................... 30

4.1.1. Degumming Tank .............................................................................. 30

4.1.2. Centrifuge ......................................................................................... 31

4.1.3. Reaktor .............................................................................................. 32

4.1.4. Decanter ........................................................................................... 33

4.2. Neraca Energi .............................................................................................. 34

4.2.1. Storage Tank ..................................................................................... 34

4.2.2. Degumming ....................................................................................... 34

4.2.3. Furnace ............................................................................................. 34

4.2.4. Reaktor .............................................................................................. 35

4.2.5. Cooler ............................................................................................... 35

BAB V. UTILITAS ............................................................................................. 36

5.1. Unit Penyediaan Listrik ............................................................................... 36

5.2. Unit Pengadaan Air...................................................................................... 36

5.2.1. Air Sanitasi ....................................................................................... 36

5.2.2. Air Proses dan Air Umpan Boiler ..................................................... 41

5.2.3. Unit Pembangkit Steam .................................................................... 44

5.3. Unit Pembangkit Steam ............................................................................... 44

5.3.1. Daerator ........................................................................................... 44

5.3.2. Boiler ................................................................................................ 45

5.4. Unit Menara Pendingin ................................................................................ 45

BAB VI. SPESIFIKASI PERALATAN ............................................................ 49

6.1. Spesifikasi Peralatan Utama ........................................................................ 49


vii

6.1.1. Storage Tank Crude Palm Oil .......................................................... 49

6.1.2. Storage Tank H3PO4 ......................................................................... 50

6.1.3. Degumming Tank .............................................................................. 50

6.1.4. Centrifuge ......................................................................................... 51

6.1.5. Fan .................................................................................................... 52

6.1.6. Hidrolisis Reaktor ............................................................................. 52

6.1.7. Expander Valve ................................................................................. 53

6.1.8. Cooler ............................................................................................... 54

6.1.9. Decanter ........................................................................................... 54

6.1.10. Storage Tank Fatty Acid ................................................................... 55

6.1.11. Storage Tank Gliserol ....................................................................... 56

6.2. Spesifikasi Peralatan Utilitas ....................................................................... 57

6.2.1. Pompa Air Pengolahan Air ............................................................... 57

6.2.2. Screening .......................................................................................... 58

6.2.3. Bak Pengendapan Awal ................................................................... 59

6.2.4. Tangki Pelarutan Alum ..................................................................... 59

6.2.5. Tangki Pelaruan Kapur Tohor .......................................................... 60

6.2.6. Tangki Pelarutan Kaporit .................................................................. 61

6.2.7. Bak Pencampuran ............................................................................. 62

6.2.8. Bak Flokulasi .................................................................................... 62

6.2.9. Bak Sedimentasi ............................................................................... 63

6.2.10. Sand Filter ........................................................................................ 63

6.2.11. Bak Penampung Air Bersih .............................................................. 64

6.2.12. Softerner Tank .................................................................................. 64

6.2.13. Tangki Air Demin ............................................................................. 65

6.2.14. Cooling Tower .................................................................................. 66

6.2.15. Daerator ........................................................................................... 66

6.2.16. Boiler ................................................................................................ 67


viii

BAB VII. TATA LETAK PABRIK DAN K3LH (KESEHATAN,

KESELAMATAN KERJA DAN LINGKUNGAN HIDUP) ......... 68

7.1. Tata Letak Pabrik ......................................................................................... 68

7.2. Kesehatan, Keseslamatan Kerja dan Lingkungan Hidup ............................ 71

7.2.1. Sebab – Sebab Terjadinya Kecelakaan ............................................. 72

7.2.2. Peningkatan Usaha Keselamatan Kerja ............................................ 73

7.2.3. Jenis – Jenis Tindakan Untuk Menghindari/Mengurangi Kecelakaan

Kerja ................................................................................................. 73

7.2.4. Peraturan – Peraturan Pemerintah Terkait Dengan K3 ..................... 74

7.2.5. Alat Pelindung Diri (APD) ............................................................... 75

7.2.6. Macam – Macam Alat Pelindung Diri .............................................. 76

BAB VIII. ORGANISASI PERUSAAHAAN ................................................... 80

8.1. Struktur Organisasi ...................................................................................... 80

8.1.1. Bentuk Organisasi ............................................................................. 80

8.1.2. Tugas dan Wewenang ....................................................................... 82

8.1.3. Jumlah Karyawan ............................................................................. 86

8.1.4. Sistem Kerja ...................................................................................... 88

8.2. Sistem Kepegawaian dan Sistem Gaji ......................................................... 89

BAB IX. ANALISA EKONOMI ........................................................................ 92

9.1. Total Capital Investment (TCI) ................................................................... 92

9.2. Biaya Produksi (Total Production Cost) ..................................................... 93

9.3. Harga Jual (Total Sales)............................................................................... 93

9.4. Tinjauan Kelayakan Pabrik.......................................................................... 94

9.4.1. Laba Kotor dan Laba Bersih ............................................................. 94

9.4.2. Laju Pengembalian Modal (Rate of return) ...................................... 94

9.4.3. Waktu Pengembalian Modal (Pay Out Time) ................................... 94

9.4.4. Titik Impas (Break Even Point) ........................................................ 94

BAB X. TUGAS KHUSUS ................................................................................. 96


ix

10.1. Pendahuluan ................................................................................................. 96

10.2. Ruang Lingkup Rancangan.......................................................................... 96

10.3. Rancangan.................................................................................................... 97

10.3.1. Hidrolisis Tank ................................................................................. 97

10.3.2. Pompa Sentrifugal ............................................................................ 103

10.3.3. Decanter ........................................................................................... 109

10.3.4. Fire Heater ....................................................................................... 114

10.4. Kesimpulan Rancangan ............................................................................... 116

10.4.1. Hidrolisis Tank ................................................................................. 116

10.4.2. Pompa Sentrifugal ............................................................................ 117

10.4.3. Decanter ........................................................................................... 118

10.4.4. Fire Heater ....................................................................................... 119

BAB XI. KESIMPULAN DAN SARAN............................................................ 120

11.1. Kesimpulan .................................................................................................. 120

11.2. Saran ............................................................................................................ 121

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 122

LAMPIRAN


xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Ketersediaan Minyak Kelapa Sawit di Sejumlah Provinsi Indonesia .. 2

Tabel 1.2 Perkembangan Impor Fatty Acid Pada Tahun 2010-2016 ................... 2

Tabel 1.3 Anlisa SWOT Kota Padang, Nongsa, Simalungun .............................. 8

Tabel 1.4 Analisa Lokasi Pabrik Fatty Acid ........................................................ 12

Tabel 2.1 Jenis-Jenis Asam Lemak Pada Beberapa Minyak Nabati .................... 14

Tabel 2.2 Komposisi Asam Lemak Dalam Minyak Kelapa Sawit (CPO) ........... 15

Tabel 2.3 Komposisi Asam Lemak Pada Minyak Sawit dari Berbagai Sumber .. 15

Tabel 2.4 Kandungan Minor Minyak Sawit ......................................................... 16

Tabel 2.5 Karakteristik Kandungan Minor Minyak Sawit ................................... 16

Tabel 2.6 Perbandingan Proses Pembuatan Fatty Acid ........................................ 20

Tabel 2.7 Sifat Fisika CPO ................................................................................... 21

Tabel 2.8 Sifat Fisik dan Kimia Asam Lemak ..................................................... 22

Tabel 2.9 Sifat Fisik dan Kimia Gliserol .............................................................. 22

Tabel 2.10 Sifat Fisik Asam Lemak ..................................................................... 22

Tabel 2.11 Spesifikasi CPO .................................................................................. 23

Tabel 2.12 Spesifikasi H2O .................................................................................. 23

Tabel 2.13 Spesifikasi Fatty Acid ........................................................................ 23

Tabel 2.14 Spesifikasi Gliserol ............................................................................ 24

Tabel 4.1 Tabel Neraca Massa Degumming Tank ............................................... 30

Tabel 4.2 Tabel Neraca Massa Centrifuge ........................................................... 31


xiii

Tabel 4.3 Tabel Neraca Massa Reaktor ................................................................ 32

Tabel 4.4 Tabel Neraca Massa Decanter .............................................................. 33

Tabel 4.5 Tabel Neraca Energi Storage Tank ...................................................... 34

Tabel 4.6 Tabel Neraca Energi Degumming ........................................................ 34

Tabel 4.7 Tabel Neraca Energi Furnace ............................................................... 34

Tabel 4.8 Tabel Neraca Energi Reaktor ............................................................... 35

Tabel 4.9 Tabel Neraca Energi Cooler ................................................................. 35

Tabel 5.1 Ambang Batas Kandungan Unsur Atau Senyawa Kimia Dalam Air Bagi

Kesehatan Manusia ............................................................................... 37

Tabel 5.2 Persyaratan Air Umpan Boiler ............................................................. 41

Tabel 5.3 Kehilangan Efisiensi Thermal Akibat Lapisan Kerak Pada Boiler ...... 43

Tabel 6.1 Spesifikasi Storage Tank Crude Palm Oil ............................................ 49

Tabel 6.2 Spesifikasi Storage Tank H3PO4 .......................................................... 50

Tabel 6.3 Spesifikasi Degumming Tank .............................................................. 50

Tabel 6.4 Spesifikasi Centrifuge .......................................................................... 51

Tabel 6.5 Spesifikasi Fan ..................................................................................... 52

Tabel 6.6 Spesifikasi Hidrolisis Reaktor .............................................................. 52

Tabel 6.7 Spesifikasi Expander Valve ................................................................. 53

Tabel 6.8 Spesifikasi Cooler................................................................................. 54

Tabel 6.9 Spesifikasi Decanter ............................................................................. 54

Tabel 6.10 Spesifikasi Storage Tank Fatty Acid .................................................. 55

Tabel 6.11 Spesifikasi Storage Tank Gliserol ...................................................... 56


xiv

Tabel 6.12 Spesifikasi Seluruh Pompa Pada Peralatan Proses ............................. 57

Tabel 6.13 Spesifikasi Seluruh Pompa Sentrifugal Pada Pengolahan Air ........... 57

Tabel 6.14 Spesifikasi Screening ......................................................................... 58

Tabel 6.15 Spesifikasi Bak Pengendapan Awal ................................................... 59

Tabel 6.16 Spesifikasi Tanki Pelarutan Alum ...................................................... 59

Tabel 6.17 Spesifikasi Tanki Pelarutan Kapur Tohor .......................................... 60

Tabel 6.18 Spesifikasi Tanki Pelarutan Kaporit ................................................... 61

Tabel 6.19 Spesifikasi Bak Pencampuran ............................................................ 62

Tabel 6.20 Spesifikasi Bak Flokulasi ................................................................... 62

Tabel 6.21 Spesifikasi Bak Sedimentasi .............................................................. 63

Tabel 6.22 Spesifikasi Sand Filter ........................................................................ 63

Tabel 6.23 Spesifikasi Bak Penampungan Air Bersih ......................................... 64

Tabel 6.24 Spesifikasi Softener Tank ................................................................... 64

Tabel 6.25 Spesifikasi Tanki Air Demen ............................................................. 65

Tabel 6.26 Spesifikasi Cooling Tower ................................................................. 66

Tabel 6.27 Spesifikasi Dearator ........................................................................... 66

Tabel 6.28 Spesifikasi Boiler ............................................................................... 67

Tabel 7.1 Keterangan Tata Letak Peralatan Pabrik .............................................. 71

Tabel 8.1 Karyawan Non Shift ............................................................................. 86

Tabel 8.2 Karyawan Shift ..................................................................................... 87

Tabel 8.3 Waktu Kerja Karyawan Non Shift ....................................................... 88


xv


xviii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Kebutuhan Fatty Acid ...................................................................... 3

Gambar 1.2 Peta Alternatif Lokasi I Kota Padang, Sumatera Barat ................... 4

Gambar 1.3 Peta Alternatif Lokasi II Nongsa, Batam ......................................... 5

Gambar 1.4 Peta Alternatif Lokasi III Simalungun, Sumatera Utara .................. 6

Gambar 2.1 Pembuatan Fatty Acid Metode Twitchell Proses............................. 17

Gambar 2.2 Pembuatan Fatty Acid Pada Proses Batch Dengan Menggunakan

Autoclave ........................................................................................ 18

Gambar 2.3 Pembuatan Fatty Acid Pada Proses Hidrolisis Pada Tekanan dan

Temperatur Tinggi ........................................................................... 19

Gambar 3.1 Pengolahan CPO Menjadi Fatty Acid ............................................. 26

Gambar 5.1 Blok Diagram Proses Pengolahan Air Senitasi ............................... 38

Gambar 5.3 Proses Pengolahan Raw Water ........................................................ 39

Gambar 5.4 Lapisan Kerak Pada Pipa ................................................................. 42

Gambar 5.5 Blok Diagram Pengolahan Air Proses ............................................. 43

Gambar 7.1 Tata Letak Lingkungan Pabrik ........................................................ 70

Gambar 7.2 Tata Letak Peralatan Pabrik ............................................................. 71

Gambar 8.1 Struktur Organisasi Perusahaan ....................................................... 81

Gambar 9.1 Grafik Break Even Point (BEP) ....................................................... 94


xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Neraca Massa ......................................................................... L-A1

Lampiran B Neraca Energi ......................................................................... L-B1

Lampiran C Spesifikasi Peralatan .............................................................. L-C1

Lampiran D Analisa Ekonomi .................................................................... L-D1


skripsi pra rancangan pabrik fatty acid dari crude …

Documents