1

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang merupakan salah satu asam amino esensial yang

Methionine

mengandung sulfur. Bahan baku yang digunakan untuk memproduksi Methionine antara lain Methyl mercaptan, acrolein, hydrocanic acid dan ammonium carbonate.Nama lain dari methionine adalah 2-amino-4(methylthio)butyric acid dengan rumus kimia CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH dan rumus bangun Methionine adalah sebagai berikut :

Gambar 1.1 Rumus Molekul Methionine Sumber : (Rasyaf, 1994). Methionine digunakan pada industri pakan ternak sebagai chemical additive. Selain itu permintaan methionine di industri farmasi juga mengalami peningkatan. Kebutuhan Methionine di Indonesia tergolong besar. Dari Gambar 1.1 kebutuhan Methionine bagi unggas pada tahun 2007 adalah sebesar 13040 ton dan kebutuhan bagi non unggas adalah sebesar 785 ton. Pada tahun 2008 kebutuhan Methionine bagi unggas naik sekitar 9,16% yaitu menjadi 14235 ton. Begitu juga kebutuhan bagi non unggas naik sekitar 14,5%. Dan terus meningkat hingga tahun 2011. (CIC ,1 April 2011).

2

Gambar 1.1 Kebutuhan Methionin di Indonesia Sumber : Indochemical, April 2011 Kebutuhan Methionine mengalami peningkatan setiap tahunnya. Namun dalam pemenuhan kebutuhan masih mengandalkan pasokan impor sekitar 17774 ton/tahun. Oleh karena itu perlu didirikan pabrik Methionine untuk memenuhi kebutuhan tersebut.

1.2 Prospek Industri dan PenjualanSampai saat ini beberapa pabrik yang memproduksi bahan pakan ternak khususnya Methionin sepenuhnya masih tergantung impor. Sementara pabrik Methionine ini sangat banyak diperlukan di Indonesia. Pendirian pabrik Methionine mempunyai prospek yang sangat baik untuk dikembangkan salah satunya karena belum ada di Indonesia. Tahun 2005 hingga 2010 impor Methionine Indonesia secara keseluruhan meningkat dengan laju sebesar 5,3% untuk volumenya dan sekitar 22,2% per tahun untuk nilainya. Sepanjang periode tersebut penurunan volume impor hanya terjadi pada tahun 2007 dan 2008 saja. Sementara nilai impornya cenderung terus meningkat, seiring dengan meningkatnya harga methionine dipasar global (BPS, 2011). Pada tahun 2005 lalu impor Methionine Indonesia tercatat sebesar 16.196 ton, yang kemudian meningkat menjadi 17.749 ton pada tahun berikutnya dengan nilai US$ 41.910 ribu. Dalam dua tahun berikutnya impor terus menurun dan menjadi hanya 15.851 ton pada tahun 2008 dengan nilai yang justru meningkat menjadi US$ 65.203 ribu. Pada tahun 2009 impor kembali meningkat menjadi 18.462 ton dan meningkat lagi menjadi 20.551 ton pada tahun 2010 dengan nilai US$ 83.983 ribu.

3

1.3

Tujuan Desain

Desain ini bertujuan untuk memenuhi kebutuhan methionine dalam negeri maupun luar negeri karena selama ini masih mengandalkan impor. 1.4 Lokasi Pabrik

Pabrik methionine direncanakan didirikan Kotamadya Dumai, Provinsi Riau pada kawasan industri Lubuk Gaung. Pemasaran produk dari daerah Lubuk Gaung relatif mudah, karena disokong oleh ketersediaan transportasi darat dan laut. Dumai memiliki pelabuhan yang bertaraf Internasional yang langsung berhubungan dengan pasar Internasional. Adapun peta lokasi pabrik Methionine dapat dilihat pada gambar 1.2.

Gambar 1.3 Peta Lokasi Pendirian Pabrik 1.5 Kapasitas Produksi

Kapasitas pabrik ditentukan berdasarkan tingkat kebutuhan akan methionine yang cukup tinggi di Indonesia maupun di seluruh dunia. Akan

4

tetapi yang menjadi pertimbangan utama adalah kebutuhan methionine di Indonesia. Data total konsumsi Methionine yang diperoleh dari Biro Pusat Statistik dapat dilihat dalam tabel berikut : Tabel 1.1. Total konsumsi Methionine di Indonesia Tahun Industri Pemakai Pakan Farma si 405 439 395 460 512 Lainnya 2642 2246 311 1514 1301 Total 17749 16461 15782 18414 20464

Ternak 2006 14702 2007 13776 2008 15076 2009 16440 2010 18652 (sumber : CIC, april 2011)

Tabel 1.2. Perkiraan Konsumsi methionine Dipasar Dalam Negeri, 2011-2015 Industri Pemakai Tahun Pakan Ternak Farmasi 522 543 570 604 652 Lainny a 1333 1366 1401 1436 1471 Total 20880 21695 22943 24481 26585 Kenaika n (%) -3,9 5,8 6,7 8,6

2011 19025 2012 19876 2013 20973 2014 22441 2015 24461 (sumber : CIC, april 2011)

Dari data pada table 1.2 konsumsi Methionine dipasar dalam negeri diatas, dapat diketahui kebutuhan Methionine dalam jangka 5 tahun kedepan mengalami peningkatan. Untuk memenuhi kebutuhan pasar Methionine dalam negeri, maka akan didirikan pabrik Methionine di Indonesia dengan kapasitas 30.000 ton/tahun. 1.6 Bahan Baku Methyl Mercaptan

Bahan baku yang digunakan untuk memproduksi Methionine antara lain ; methyl mercaptan, acrolein dan hydrocanic acid. merupakan salah satu dari sekian banyak bahan kimia yang ikut mendukung indusri lain, seperti, sebagai bahan odorant untuk LPG, sebagai bahan baku pada pembuatan asam amino yaitu methionine yang merupakan pelengkap makanan ternak. Selain itu metil merkaptan juga berguna pada pembuatan

5

polimer, sebagai katalis untuk pembuatan pestisida dan sebagai bahan baku dalam pembuatan dimetil sulfoksida, yaitu zat pelarut yang banyak berguna. Akrolein (2-propenal / C3H4O / CH2 = CHCHO) adalah senyawa aldehid tidak jenuh yang paling sederhana. Akrolein adalah senyawa yang sangat beracun, mudah terbakar, dapat menimbulkan air mata. Pada temperatur kamar, akrolein berfase cair dengan volatilitas dan sifat mudah terbakar mirip dengan aceton, tetapi tidak sebagaimana aseton, akrolein sedikit larut dalam air. Asam bebas HCN mudah menguap dan sangatberbahaya, sehingga semua eksperimen, dimana kemungkinan asam sianida akan dilepas atau dipanaskan, harus dilakukan didalam lemari asam (Vogel, 1990: 333). NaOH (Natrium Hidroksida) berwarna putih atau praktis putih, massa melebur, berbentuk pellet, serpihan atau batang atau bentuk lain. Sangat basa, keras, rapuh. Bila dibiarkan di udara akan cepat menyerap karbon dioksida. Mudah larut dalam air dan methanol tetapi tidak larut dalam eter.Titik leleh 318C serta titik didih 1390C (Daintith, 2005). NaOH membentuk basa kuat bila dilarutkan dalam air, NaOH murni merupakan padatan berwarna putih (Keenan dkk., 1989).

1.7 Gross Profit Margin (GPM)Perhitungan Gross profit margin (GPM) bertujuan untuk menentukan kelayakan dari pendirian pabrik Methionine berbahan baku methyl mercaptan dan acreloin. Berikut adalah reaksi pembentukan methionin : CH4S + C3H4O + HCN + (NH4)2CO3 + NaOH + HCl CO2 + H2O +C5H11NSO2 NaCl + 2 NH3 +

Table 1.3 Gross Profit Margin C3H4 O Mol BM KG 1 0.05 6 0.05 6 CH4S 1 0.04 8 0.04 8 NaO H 1 0.04 0 0.04 0 HC N 1 0.02 7 0.02 7 (NH4)2C O3 1 0.061 0.061 HCL 1 0.03 6 0.03 6 CH4 O 1 0.03 2 0.03 2 Methioni ne 1 0.149 0.149 NH3 1 0.01 7 0.01 7 CO2 1 0.04 4 0.04 4

6

KG/K G MET Rp/K g 0.37 6 24,5 57 0.32 2 38,1 99 0.26 8 1,90 0 0.18 1 1,70 0 0.409 1,400 0.24 2 1,65 0 0.21 5 3,40 0 1 40,000 0.11 4 4,00 0 0.29 5 4,00 0

Dari perhitungan diperoleh laba kotor pabrik methionine sebesar Rp. 17,854.69/ kg. Nilai GPM diperoleh dengan membandingkan laba kotor dengan harga penjualan produk. GPM berbanding terbalik dengan harga bahan baku dan berbanding lurus dengan harga penjualan. Semakin tinggi harga bahan baku maka semakin kecil nilai GPM yang diperoleh, sebaliknya semakin besar harga jual produk maka akan semakin tinggi nilai GPM. Berdasarkan rasio GPM dapat diketahui bahwa setiap Rp 1,0 pendapatan produksi menghasilkan laba kotor sebesar Rp 0,43. Semakin tinggi nilai rasio GPM suatu pabrik maka semakin besar keuntungan yang diperoleh.

BAB II PROFIL PABRIK

2.1 Deskripsi Umum Pabrik KYM Production akan memproduksi methionine dari bahan baku utama methyl mercaptan dan acreloin dengan kapasitas produksi 30.000 ton/tahun. Produk akan dipasarkan dengan harga jual Rp. 40.000/kg. Methionine merupakan bahan adiktif dalam produk makan ternak dan bidang farmasi. Pabrik methionine ini direncakan akan didirikan di Lubuk Gaung Kecamatan Sungai Sembilan, Kotamadya Dumai, Provinsi Riau pada tahun 2013 dan mulai memproduksi pada tahun 2015. Data ini dapat dilihat pada tabel 2.1. Tabel 2.1 Deskripsi Umum KYM Contruction Inc. NAMA PERUSAHAAN KYM Production Inc. LOKASI LUBUK GAUNG KEC. SUNGAI SEMBILAN, KOTAMADYA DUMAI, RIAU

7

BAHAN UTAMA PRODUK

BAKU METHYL MERCAPTAN, ACROLEIN METHIONINE

2.2 Keadaan Operasi Perusahaan ini beroperasi secara kontinu selama 330 hari dalam setahun, 24 jam dalam sehari. Sisa waktu yang ada dalam setahun digunakan untuk shut down, pemeliharaan dan perbaikan pabrik. Pada proses pembuatan methionine ini dilakukan dengan beberapa tahapan proses yaitu : 1. 2. 3. 4. Pereaksian bahan baku Hidrolisis Tahap netralisasi Tahap kristalisasi

2.3

Peralatan Operasi

Untuk memproduksi methionine, pabrik membutuhkan peralatan operasional yang dapat dilihat pada Tabel 2.2. Tabel 2.2.Daftar peralatan operasional Pabrik KYM Production. Alat Reaktor Striper Flashdrum Vesel decolorisasi Filter Cristalizer Dryer Jumla h 3 1 4 1 1 1 1

2.4 Jumlah Karyawan dan FasilitasKaryawan perusahaan akan berjumlah 270 orang yang terdiri dari direktur, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi, dokter, perawat, karyawan, supir, dan Office boy. Karyawan-karyawan yang bekerja akan memperoleh

8

fasilitas seperti : fasilitas perumahan yang dilengkapi sarana air dan listrik,kantin, fasilitas pendidikan, penyediaan tempat ibadah, tunjangan hari besar/bonus, tunjangan kecelakaan kerja, tunjangan kematian, balai pertemuan dan sarana olahraga, penyedian klinik dan pelayanan kesehatan, cuti tahunan, taman rekreasi. 2.5 Biaya Operasional Perusahaan Total investasi yang diperlukan untuk pembuatan perusahaan ini adalah Rp.210.039.089.828, yang meliputi plant cost, biaya kerja, biaya startup, dan biaya off site facilities. Keuntungan per tahun diperkirakan sebesar Rp.683.277.811.994,99, dan biaya Operasional Per tahun diperkirakan sebesar Rp.55,281,169,906.16 dengan penetapan harga jual methionine sebesar Rp.40.000/Kg. Pay back period diperoleh selama 4 tahun 5 bulan.

BAB III DESKRIPSI PROSES Pada proses pembuatan Methionine ini dilakukan dengan mereaksikan acrolein, methyl mercaptan, hydrogen cyanide, dan ammonium carbonate dengan methanol yang bertindak sebagai media reaksi. 1. Pereaksian bahan baku Campuran acrolein, methyl mercaptan, hydrogen cyanide, ammonium carbonate dan methanol dimasukkan ke dalam reaktor dimana reaksi berlangsung pada suhu 80 oC dan 405 kPa selama 1,5 jam. Metanol pada reaktor bertindak sebagai media reaksi dan tidak ikut terlibat di dalam reaksi. Pereaksian ini bertujuan untuk menghasilkan Produk utama berupa hyndantion. 2. Hidrolisis

9

Hyndantion direaksikan dengan campuran 50% NaOH dan H2O pada suhu 160oC. Pada proses ini menghasilkan dl methionine salt. Kondisi operasi pada reaksi hidrolisis ini berlangsung pada suhu 160OC dan tekanan 0,4 hingga 1 MPa. Reaksi ini berlangsung selama 1,5 jam. 3. Tahap netralisasi HCl yang akan membentuk dl methionine dan Campuran NaOH, dl methionine salt, dan air kemudian dinetralisasi dengan penambahan 4. hasil samping berupa NaCl . Reaksi ini berlangsung pada suhu 80oC. Tahap kristalisasi Tahap selanjutnya yaitu Methionine yang masih berbentuk cair dikirim ke tangki kristalisasi untuk di kristalkan, setelah berbentuk Kristal methionine kemudian dikirim ke dryer untuk mengeringkan Kristal methionine tersebut terbentuklah methionine yang berbentuk bubuk. Pada perancangan pabrik Methionine ini dilakukan proses sintesis untuk memproduksi Methionine. Adapun blok diagram pembuatan Methionineadalah sebagai berikut :

10NH3 (g) CO 2 (g) NH3 CO2

Flash drumCH 3SH C3H 4O HCN (NH4) 2CO 3 HCN (l) CH3SH (l) C3H 4O (l)T = 65 C , P=101 kPao

CH 3SH C3H 4O HCN NH 3 CO2

CH3OH (l) CH3OH

Flash drumT = 65 o C , P=101 kPa

Reactor

CH 3SH C3 H4O HCN (NH4) 2CO3 NaOH H 2O HCl

CH3SH + C3H4O +HCN + (NH4)2CO3 C6H10N2SO2 + H2CO3 + 4NH3 + 2H2O T= 80 C, P = 101 kPao

CH3 SH C3H 4O HCN (NH 4)2 CO3 H 2O C6H 10N 2SO 2 CH3 OH NH3 CO2

CH 3SH C3H 4O HCN NH 3 CO2 CH 3OHReactor

NH3 CO2

StripperT= 65 oC, P = 101 kPa

H 2O C6H 10N 2SO 2

C6H10N2SO2 + H2O + NaOH C5H10NSO2Na T = 160 C , P=101 kPao

C6 H10 N 2SO 2 C5H 10NSO 2Na NH3 H 2O CO2 NaOH

Flash drumT= 50 C, P = 101 kPao

HCl C5H 11 NSO2 C5 H10 NSO2 Na H2 O NaCl HClReactor

C6 H10 N 2SO 2 C5H 10NSO 2Na H 2O NaOH C5H 10NSO 2Na + HCl C5H 11NSO 2 + NaClNaOH + HCl NaCl + H 2O T = 80 oC , P=101 kPa

Flash drumT= 80 C, P = 101 kPao

C5 H10 NSO 2Na H2 O NaCl

FiltrasiT= 80 C, P = 101 kPao

NaOH C5H 10NSO 2Na H 2O

Vessel DecolorisasiT= 50 C, P = 101 kPao

C5H 11NSO 2 H 2O

C5H 11NSO 2 H 2O HCl H 2O C6 H10 N 2SO2 H 2O C5H 11NSO2 H 2O

CrystalizerT= 80 oC, P = 101 kPa

C5H11 NSO 2 H 2O

DryerT= 80 oC, P = 101 kPa

Gambar. 3.1 Blok Diagram Pabrik Mehionine