tugas akhir pra rancangan pabrik asam asetat …repository.ump.ac.id/5153/1/rio...

TUGAS AKHIR

PRA RANCANGAN PABRIK ASAM ASETAT

PROSES OKSIDASI NORMAL BUTANA

KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Syarat

Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Program Studi Teknik Kimia

Disusun Oleh :

Nama : Rio Baskoro

NIM : 0503020001

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2010

HALAMAN PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini:

Nama : Rio Baskoro

NIM : 0503020001

Program Studi/Fakultas : Teknik Kimia

Universitas : Universitas Muhammadiyah Purwokerto

Menyatakan dengan sebenar - benarnya bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil karya

saya dan bukan hasil penjiplakan dari hasil karya orang lain.

Demikian pernyataan ini dan apabila kelak kemudian hari terbukti ada unsur

penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sesuai dengan ketentuan

yang berlaku.

Purwokerto, Februari 2010

Yang Menyatakan,

Rio Baskoro

Pra Rancangan Pabrik..., Rio Baskoro, Fakultas Teknik UMP, 2010

HALAMAN PERSEMBAHAN

1. Kepada Bapak dan Mama, Ku ucapkan terima kasih atas doa

dan kasih saying serta dorongan semangat yang kalian berikan

selama ini.

2. Kepada Kakek dan Nenekku, Ku ucapkan terima kasih atas

doa selama ini.

3. Kepada Kakak dan Adikku, Ku ucapkan terima kasih atas

doa dan dorongan semangat yang telah kalian berikan selama

ini.

4. Kepada Sayangku “Maria Ulfah”, Ku ucapkan terima kasih

atas doa, cinta, dan dorongan semangat yang iang berikan

selama ini. Dan juga RORA..

5. Kepada Saudara – saudara ku, Ku ucapkan terima kasih atas

doanya.

I LOVE U SO MUCH......................


ABSTRAK

Pra Rancangan pabrik Asam Asetat ini direncanakan berkapasitas 60.000

ton/tahun akan didirikan di Bontang Kalimantan Timur, dengan proses yang dipilih Gas

– Cair dengan katalis padatan (mangan) dan bahan baku Normal Butana serta

produknya Asam Asetat berbentuk cair.

Reaksi terjadi dengan perbandingan mol Normal Butana : Oksigen = 1 : 1,29

pada suhu 180 oC dan tekanan 50 atm secara eksotermis didalam reaktor Bubbling Fixed

Bed. Produk keluar reaktor dipisahkan dalam menara destilasi I, produk atas adalah

sebagian besar methanol, air, asam format dan sedikit asam asetat sedangkan produk

bawah yaitu sebagian besar asam asetat dan sedikit asam format dan air.

Air yang digunakan didapat dari air sungai yang telah mengalami proses

pengolahan. Sedangkan tenaga listrik diperoleh dari PLN dan generator. Bentuk

Perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan struktur organisasi garis dan staff.

Direncanakan beroperasi 24 jam sehari dengan waktu kerja 3 shift.

Pendirian pabrik memerlukan investasi yaitu fixed capital investment sebesar

US$ 41,062,158.86 dan working capital investment sebesar US$ 101,953,496.08. Dari

hasil evaluasi ekonomi diperoleh Break Even Point sebesar 30,66%. Return on

Investment sebelum pajak 99,38% setelah pajak 69,58%. Pay Out Time setelah pajak

1,26 tahun dan Shut Down Point 21,64%.


KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas berkat rahmat dan

hidayah-Nya, kami dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Prarancangan Pabrik

Asam Asetat Dengan Proses Oksidasi N-Butana Kapasitas 60.000 ton/tahun”.

Skripsi ini tidak akan tepat waktu selesai tanpa bantuan berbagai pihak, oleh

sebab itu penulis sampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Bapak Anwar Ma’ruf, ST., MT selaku Dosen Pembimbing I

2. Ibu Endar Puspawiningtiyas, ST., MT selaku Dosen Pembimbing II

3. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

4. Tata Usaha dan Pegawai Civitas Akademika Teknik Kimia Universitas

Muhammadiyah Purwokerto.

5. Orang Tuaku, Kakak-Adikku, Kakek-Nenekku dan Sayangku.

6. Teman Angkatan 2005 Teknik Kimia yaitu Yoko, Yeni, Yuni dan Teman – teman di

Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

7. Faiz, Abu, Thomas, Bogel, Boby, Hanif, Ipink, Bagus, Ozi, Emil, Pak Tito, dan

Wiwit.

Kami menyadari bahwa laporan ini masih ada kekurangan, karenanya kritik dan

saran dari berbagai pihak sangat kami harapkan. Semoga laporan ini dapat memberikan

manfaat.

Purwokerto, Februari 2010

Penyusun


DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN .................................................................... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................. v

ABSTRAK .................................................................................................. vi

KATA PENGANTAR ................................................................................ vii

Daftar Isi...................................................................................................... viii

Daftar Tabel ................................................................................................ xiii

Daftar Gambar ............................................................................................. xiv

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

1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik ...................................... 1

1.2 Kapasitas Rancangan ........................................................ 3

1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik ................................................... 4

1.4 Tinjauan Pustaka ............................................................... 5

1.4.1 Macam-macam Proses .......................................... 5

1.4.2 Alasan Pemilihan Proses ....................................... 9

1.4.3 Kegunaan Produk .................................................. 9

1.4.4 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk ..... 9

1.4.5 Tinjauan Proses Secara Umum ............................. 13

BAB II DESKRIPSI PROSES ............................................................... 15


2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ................................. 15

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku......................................... 15

2.1.2 Spesifikasi Pembantu ............................................ 16

2.1.3 Spesifikasi Produk ................................................. 16

2.2 Konsep Proses ................................................................... 17

2.2.1 Dasar Reaksi.......................................................... 17

2.2.2 Mekanisme Reaksi ................................................ 17

2.2.3 Kondisi Operasi ..................................................... 18

2.3 Diagram Alir Proses .......................................................... 21

2.3.1 Diagram Alir Proses .............................................. 21

2.3.2 Langkah Proses ..................................................... 22

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas ....................................... 24

2.4.1 Neraca Massa ........................................................ 24

2.4.2 Neraca Panas ......................................................... 26

2.5 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses ................................ 26

2.5.1 Lokasi Pabrik ........................................................ 26

2.5.2 Lay Out Pabrik ...................................................... 28

2.5.3 Lay Out Peralatan .................................................. 32

BAB III SPESIFIKASI ALAT ................................................................ 37

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ..... 42

4.1 Utilitas ............................................................................... 42

4.1.1 Unit Pengadaan dan Pengolahan Air..................... 43

4.1.2 Unit Pengadaan Steam .......................................... 54


4.1.3 Unit Pengadaan Tenaga Listrik ............................. 56

4.1.4 Unit Pengadaan Bahan Bakar................................ 61

4.1.5 Unit Pengolahan Limbah / Air Buangan ............... 62

4.2 Laboratorium ..................................................................... 63

4.2.1 Program Kerja Laboratorium ................................ 64

4.2.2 Alat-alat Utama Laboratorium .............................. 66

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN .............................................. 67

5.1 Bentuk Perusahaan ............................................................ 67

5.2 Struktur Organisasi ........................................................... 68

5.3 Tugas dan Wewenang ....................................................... 71

5.3.1 Pemegang Saham .................................................. 71

5.3.2 Dewan Komisaris .................................................. 71

5.3.3 Dewan Direksi ....................................................... 71

5.3.4 Staff Ahli ............................................................... 73

5.3.5 Kepala Bagian ....................................................... 73

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ...................................... 78

5.5 Status Karyawan dan Sistem Gaji ..................................... 81

5.5.1 Karyawan Tetap .................................................... 81

5.5.2 Karyawan Harian .................................................. 81

5.5.3 Karyawan Borongan.............................................. 81

5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ......... 82

5.6.1 Penggolongan Jabatan ........................................... 82

5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji ................................... 83


5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan ........................................ 85

5.8 Manajemen produksi ......................................................... 86

5.8.1 Perencanaan Produksi ........................................... 87

5.8.2 Pengendalian Produksi .......................................... 89

BAB VI ANALISA EKONOMI ............................................................. 90

6.1 Penaksiran Alat ................................................................. 90

6.2 Dasar Perhitungan ............................................................. 92

6.3 Perhitungan Biaya ............................................................. 92

6.3.1 Fixed Capital Investment ...................................... 92

6.3.2 General Expense.................................................... 93

6.4 Analisa Kelayakan ............................................................ 94

6.4.1 Percent Profit On Sales ...................................... 94

6.4.2 Percent Return On Investment ............................ 94

6.4.3 Pay Out Time ...................................................... 94

6.4.4 Break Event Point ............................................... 95

6.4.5 Shut Down Point ................................................. 95

6.4.6 Discounted Cash Flow ........................................ 95

6.5 Hasil Perhitungan .............................................................. 96

6.5.1 Fixed Capital Investment ...................................... 96

6.5.2 Working Capital Investment ................................. 97

6.5.3 Manufacturing Cost ............................................... 98

6.5.4 General Expense.................................................... 99

6.5.5 Keuntungan ........................................................... 99


6.5.6 Analisa Kelayakan ................................................ 100

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 101

Lampiran A. Perhitungan Neraca Massa .................................................... A-1

Lampiran B. Perhitungan Neraca Panas...................................................... B-1

Lampiran C. Perhitungan Alat .................................................................... C-1

Lampiran D. Perhitungan Analisa Ekonomi ............................................... D-1


DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Kapasitas produksi dan konsumsi asam asetat di Indonesia ....... 2

Tabel 1.2 Kelebihan dan Kekurangan pada macam-macam proses

pembuatan asam asetat ................................................................ 8

Tabel 2.1 Perincian Luas Tanah dan Bangunan Pabrik .............................. 30

Tabel 4.1 Kebutuhan Stream ....................................................................... 52

Tabel 4.2 Kebutuhan Air Pendingin ........................................................... 52

Tabel 4.3 Kebutuhan Listrik Untuk Proses ................................................. 58

Tabel 4.4 Kebutuhan Listrik Untuk Pengolahan air.................................... 58

Tabel 4.5 Kebutuhan Listrik Untuk Penerangan ......................................... 59

Tabel 5.1 Jadwal Kerja Masing- Masing Regu ........................................... 80

Tabel 5.2 Perincian Tingkat Pendidikan ..................................................... 82

Tabel 5.3 Perincian Jumlah Karyawan........................................................ 83

Tabel 5.4 Perincian Golongan dan Gaji ...................................................... 85

Tabel 6.1 Physical Plant Cost...................................................................... 96

Tabel 6.2 Working Capital Investment ....................................................... 97

Tabel 6.3 Direct Manufacturing Cost ......................................................... 98

Tabel 6.4 Indirect Manufacturing Cost ....................................................... 98

Tabel 6.5 Fixed Manufacturing Cost .......................................................... 98

Tabel 6.6 Total Manufacturing Cost ........................................................... 99

Tabel 6.7 General Expanse ......................................................................... 99


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Alir Proses ................................................................ 21

Gambar 2.2 Denah Pabrik ........................................................................... 31

Gambar 2.3 Lay Out Peralatan .................................................................... 35

Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Laut .................................................... 48

Gambar 5.1 Struktur Organisasi Perusahaan ............................................. 70

Gambar 6.1 Grafik Analisa Ekonomi.......................................................... 101


tugas akhir pra rancangan pabrik asam asetat …repository.ump.ac.id/5153/1/rio...

Documents