1

Tugas Perancangan Pabrik Kimia

I. Tugas Perancangan Pabrik Kimia

Tugas Perancangan Pabrik Kimia merupakan sarana yang digunakan untuk

menguji tingkat keberhasilan mahasiswa dalam memahami dan menerapkan ilmu

pengetahuan yang sudah diterima selama kuliah. Dalam tugas akhir Perancangan

Pabrik, mahasiswa dengan daya penalaran dan improvisasi yang tinggi mampu secara

komprehensif menerapkan semua teori dan kemahiran teknik kimia ke dalam bentuk

pra-rancangan pabrik yang sederhana (preliminary design). Proses desain

merupakan dasar pembangunan pabrik secara utuh dan tanggungjawab sarjana teknik

kimia sebelum dikembangkan menjadi plant design, yang melibatkan disiplin ilmu

lain.

II. Batasan Tugas Perancangan Pabrik Kimia

a. Tugas Perancangan Pabrik Kimia merupakan matakuliah wajib sebagai salah satu

syarat untuk memperoleh gelar sarjana strata satu (S1).

b. Tugas Perancangan Pabrik Kimia merupakan tugas mandiri mahasiswa yang

dilakukan oleh 2 (dua) orang mahasiswa secara komprehensif dengan menerapkan

semua teori dan kemahiran teknik kimia ke dalam bentuk 1 judul Tugas

Perancangan pabrik.

c. Tugas Perancangan Pabrik Kimia diharapkan mendukung semangat dan nilai-nilai

konservasi.

d. Tugas Perancangan Pabrik Kimia disusun mencakup minimal 2 alat utama.

III. Syarat Tugas Perancangan Pabrik Kimia

Syarat untuk Tugas Perancangan Pabrik Kimia adalah sebagai berikut:

a. Tercatat sebagai mahasiswa aktif FT-UNNES (tidak sedang cuti kuliah)

b. Telah menempuh matakuliah 90 SKS dengan matakuliah prasyarat:

1. Neraca Massa

2. Neraca Panas

3. Perpindahan Panas

4. Proses Industri Kimia

2

5. Operasi Mekanik

6. Teknik Reaksi Kimia

7. Pemisahan Termal Difusional

8. Utilitas

9. Perancangan Alat Proses I

10. Perancangan Alat Proses II

11. Reaktor dan Katalis

12. Keselamatan Industri dan Pengelolaan Limbah Industri

13. Bahan Konstruksi dan Korosi

14. Sintesa dan Simulasi Proses

15. Perancangan Pabrik Kimia

16. Ekonomi Teknik

17. Pengendalian Proses

IV. Prosedur Pengajuan Tugas Perancangan Pabrik Kimia

Prosedur pengajuan Tugas Perancangan Pabrik Kimia sebagai berikut :

1. Telah mendaftarkan kelompok Tugas Perancangan Pabrik Kimia pada Sekretaris

Prodi Teknik Kimia.

2. Judul yang dipilih oleh mahasiswa harus mendapat persetujuan dosen

Pembimbing.

3. Mengambil KRS Tugas Perancangan Pabrik Kimiadengan penyelesaian

maksimal satu tahun.

4. Deskripsi proses dilengkapi dengan lembar pengesahan pembimbing didaftarkan

ke Prodi untuk mendapatkan persetujuan dari tim verifikator.

5. Mahasiswa mengajukan seminar kemajuan Bab I Perancangan Pabrik Kimia

sesuai jadwal yang ditetapkan oleh Prodi.

V. Sistematika Isi Laporan Tugas Perancangan Pabrik Kimia

Sistematika penulisan tugas akhir Tugas Perancangan Pabrik Kimia terdiri tiga bagian

pokok, yaitu Bagian Pendahuluan, Bagian Isi, dan Bagian Akhir.

a. Bagian Pendahuluan terdiri dari:

1. Lembar judul tugas akhir Perancangan Pabrik Kimia

3

2. Lembar pengesahan dosen pembimbing

3. Kata pengantar

4. Daftar isi

5. Daftar tabel

6. Daftar gambar

7. Daftar lampiran

8. Intisari

b. Bagian Isi laporan antara lain terdiri dari:

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1.2 Pemilihan Lokasi Pabrik (Plant Location)

1.3 Kapasitas Pabrik

1.4 Tinjauan Pustaka

1.5 Uraian Proses

1.6 Spesifikasi Bahan

BAB II NERACA MASSA DAN ENERGI

2.2 Neraca Massa

2.2 Neraca Energi

2.3 Diagram Alir Proses (Kuantitatif)

BAB III SPESIFIKASI ALAT

2.1 SpesifikasiAlat Utama

2.2 SpesifikasiAlat Pendukung

BAB IV UTILITAS (listrik, air, steam, refrigerant)

BAB V LAYOUT PABRIK

5.1. Tata Letak Pabrik (Plant Layout)

5.2. Tata letak Alat Proses

BAB VI MANAJEMEN PERUSAHAAN

BAB VII EVALUASI EKONOMI

BAB VIII KESIMPULAN

c. Bagian akhir laporan antara lain terdiri dari:

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

4

Penjelasan isi laporan Tugas Perancangan Pabrik Kimia:

Intisari berisi:

a) Uraian singkat tentang proses yang dipakai,

b) Hasil (termasuk hasil samping) setiap tahun,

c) Bahan dasar dan bahan pembantu yang diperlukan setiap tahun,

d) Utilitas: kebutuhan setiap jam, kecuali listrik (dalam kW),

e) Jumlah pekerja, luas tanah, dan lokasi pabrik,

f) Modal tetap dan modal kerja yang diperlukan dalam US$ dan Rp.

g) Penilaian untung rugi (profitabilitas) yang meliputi: Break even point,

pay out time, return on investment, discounted cash flow rate of return,

dan kesimpulan

BAB I PENDAHULUAN

Latar Belakang, bagian ini mengandung unsur-unsur permasalahan mengapa

melakukan Tugas Perancangan Pabrik Kimia yang ditinjau dari aspek what, why

dan how, yaitu apa yang akan dibuat dalam tugas pra rancangan, mengapa

dibuat, dan kenapa dibuat.

Segala aspek yang berkaitan dengan tugas pra rancangan misal,prospek dan

tujuan penggunaan akhir (end use) dari produk yang akan dibuat, segmen pasar

yang akan dijangkau, aspek bahan baku, proses, maupun aspek sosial dan

ekonomi secara ringkas perlu di kemukakan.

Dalam penyampaian latar belakang, harus didukung oleh sumber-sumber yang

memenuhi kaidah keilmiahan, seperti hasil-hasil penelitian, seminar, makalah,

jurnal atau data-data referensipendukung lainnya.

Tinjauan Pustaka, berisi tinjauan dari referensi yang relevan (textbook/

makalah/penelitian/tugas pra rancangan yang sudah ada) tentang proses yang

ada kaitannya dengan pabrik yang dibuat dan pemilihan proses yang dirancang.

Semua acuan yang dikutip pada tinjauan pustaka harus

dicantumkannarasumbernya.

Uraian Proses, bagian ini berisi tentang proses produksi mulai dari material

(bahan baku) sampai dengan produk jadi dengan menggambarkan diagram alir

5

proses produksi (flow process) yang bersifat kualitatif. Di dalamnya juga berisi

pemilihan teknologi rancangan proses, kondisi operasi, rancangan reaktor,

kolom distilasi, absorber, crystalizer, jenis pompa, tangki penampungan dan lain

sebagainya.Penjelasan tambahan dalam bab ini berisianalisis hal-hal yang terkait

dengan interaksi antara peralatan dengan material (misal machine setting,

kecepatan, temperatur, tekanan) selama proses dan bagaimana mengatasinya,

serta mengapa perlu diadakan proses-proses atau pengerjaan-pengerjaan

tersebut.

Spesifikasi bahan, berisi persyaratan bahan (kemurnian, komposisi, zat,

pengotor), sifat-sifatnya yang diperlukan untuk perancangan pabrik kimia dan

harganya dicantumkan secara terperinci. Bahan ini meliputi bahan dasar dan

pembantu, produk utama dan produk samping, dan juga produk antara (jika

diperlukan).

BAB II NERACA MASSA DAN ENERGI

Neraca massadisusun sebagai berikut:

a) Satuan dalam kg/jam (untuk proses kontinyu) atau dalam kg/batch

(untuk proses batch),

b) Untuk proses batch, dicantumkan waktu siklus dalam jam,

c) Disusun untuk seluruh sistem (overall) dan tiap alat,

d) Nomor arus dicantumkan pada setiap neraca massa yang dibuat untuk

setiap alat.

e) Perlu ditambahkan neraca massa overall makroskopis.

Neraca panas dibuat dengan memperhatikan:

a) Suhu dasar (referensi) untuk penetapan entalpi adalah 0 oC, atau suhu

lain yang dirasa lebih mendasar,

b) Satuan dalam kkal/jam,

c) Neraca untuk masing-masing alat,

d) Nomor arus dicantumkan. (terdiri atas nomor arus, tekanan, dan

temperatur)

6

BAB III SPESIFIKASI ALAT

Spesifikasi alat utama dan pendukung memuat:

a) Fungsi dan tugas alat secara kualitatif dan kuantitatif,

b) Pilihan alat yang dapat memenuhi syarat,

c) Kondisi operasi,

d) Ukuran alat dan/atau data penting mengenai alat-alat tersebut (dalam

satuan yang konsisten),

e) Bahan/material konstruksi alat,

f) Harga satuan,

g) Jumlah alat.

Utilitas meliputi air, steam, listrik, udara tekan, dan servis/pelayanan teknik lain

yang diperlukan (sistem refrigerasi, bahan bakar, unit pengolahan limbah, dll).

Pada bagian ini perlu diuraikan tentang:

a) Jenis keperluan beserta persyaratannya,

b) Jumlah keperluan,

c) Cara pengadaan,

d) Spesifikasi alat utilitas.

Utilitas juga membahas:

a) Estimasi kebutuhan air (proses, pendingin, air umpan boiler, domestic

uses) dan kebutuhan bahan kimia untuk pengolahan, udara, serta utilitas

khusus lain yang diperlukan (misal refrigerant).

b) Blok diagram proses pengolahan air dari bahan baku (raw water)

menjadi air pendingin, air proses, air minum, dan air umpan boiler

termasuk sistem cooling tower.

c) Sizing (shortcut) pada Water Treatment Plant.

d) Estimasi penentuan kebutuhan energi yang dikonversi menjadi

kebutuhan listrik, steam, dan bahan bakar.

e) Konsep pengelolaan limbah.

7

BAB IV LAYOUT PABRIK

Lokasi Pabrik (Plant Location), bab ini berisi tentang pertimbangan pemilihan

lokasipabrik yang akan didirikan. Beberapa hal yang perlu mendapat perhatian

dalampenentuan lokasi pabrik, antara lain meliputi kemudahan transportasi,

pemasaran, ketersediaan bahan baku/pembantu, tenaga kerja, kondisi iklim,

lingkungan danmasyarakat, kebutuhan tanah dan pengembangannya, sumber air,

listrik, peraturanpemerintah/daerah, dan pertimbangan lain yang mendukung

dipilihnya suatu lokasi pabrik.

Tata Letak Pabrik (Plant Layout), bagian ini berisi tentang pertimbangan

rencana pengaturan tata letak unit atau bagian atau departemen yang ada pada

suatu pabriksesuai dengan luas area yang dibutuhkan dan luas tanah yang

tersedia. Pengaturan tata letak pabrik antara lain meliputi rencana pengaturan

ruang perkantoran, produksi,gudang, taman, parkir, unit-unit utilitas,

pengolahan limbah dan lain-lain. Disampingpenjelasan secara detail masing-

masing bagian, pengaturan tata letak pabrik harusdilengkapi dengan gambar

atau skema layout pabrik yang dibuat dengan skala dan dicantumkan skala serta

keterangan gambarnya.

Tata letak Mesin/Alat Proses (Machines Layout), pada bagian ini berisi

tentang pertimbangan rencana susunan atau pengaturan tata letak

mesin/peralatan proses pada unit produksi. Pertimbangan pada pengaturan tata

letak peralatan proses disesuaikandengan rencana produk yang dibuat (bath atau

continous process), yang meliputidimensi mesin (alat), ruang antar mesin,

kemudahan pemeliharaan, pengaturan material dan lain sebagainya. Penyusunan

tata letak pabrik mesin harus dilengkapidengan gambar atau skema layout

mesin/proses yang dibuat dengan skala dan dicantumkan skala serta keterangan

gambarnya.

Diagram Alir Proses dan Material, bagian ini berisi tentang rencana

penyusunan diagram alir proses dan material yang terdapat pada unit produksi.

Uraian pada bab ini didasarkan pada uraian proses (flow process) dan analisis

perhitungan bahan (material) pada bab sebelumnya. Penyusunan digram alir

8

proses dan material harus dilengkapi dengan data kuantitatif(tekanan,

temperatur, waktu, jumlah bahan dan sebagainya) pada setiap tahapanproses.

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN

Manajemen Perusahaan, bagian ini berisi tentang kelengkapan bentuk struktur

organisasi perusahaan beserta wewenang dan tanggung jawab masing-masing

bagian,analisis dan perhitungan jumlah karyawan yang dibutuhkan setiap bagian

sesuai dengan beban kerja (work load), penggolongan gaji, pengaturan jam

kerja, sertafasilitas dan hak karyawan.

Secara umum bagian ini menyajikan:

a) Diagram organisasi

b) Perincian tugas, jumlah, dan kualifikasi karyawan/pegawai,

c) Penggolongan gaji,

d) Penggiliran tugas.

Evaluasi Ekonomi, bagian ini berisi tentang analisis keuangan (finansial)

untuk pendirian suatu pabrik beserta kelengkapannya dan analisis kelayakan

ekonominya. Analisis keuangan meliputi capital investment (fixed dan working

capital), manufacturing cost (direct dan indirect manufacturing cost, dan fixed

manufacturing cost), serta general expense, total cost dan lain sebagainya.

Sedangkan analisis kelayakan eknomi meliputi perhitungan persent return of

invesment (ROI) yang dihitung sebelum dan sesudah pajak, pay out time (POT),

break even point (BEP), shut down point (SDP) dan discounted cash flow

(DCF).

BAB V KESIMPULAN

Kesimpulan menjelaskan rangkuman yang padat dari seluruh proses Tugas

Perancangan Pabrik Kimia, mulai dari spesifikasi produk, proses, dan evaluasi

ekonomi. Dalam pembuatan kesimpulan perlu diperhatikan bahwa aspek mana

yang benar-benar perlu mendapat penekanan (disoroti), sehingga dalam hal ini

mungkin saja tugas pra rancangan tidak layak untuk ditindak lanjuti, yang bukan

berarti bahwa Tugas Akhir yang dibuat gagal.

9

c. Bagian akhir Tugas Perancangan Pabrik Kimia terdiri dari:

DAFTAR PUSTAKA

Daftar pustaka berisi pustaka atau referensi yang diacu dalam tugas akhir Tugas

Perancangan Pabrik Kimia. Cara penulisan acuan (kutipan) ataupun daftar

pustaka disesuaikan aturan umum yang dipakai.

LAMPIRAN

Lampiran memuat hal-hal yang secara keseluruhan tidak dijelaskan dalam isi

laporan Tugas Perancangan Pabrik Kimia. Lampiran antara lain memuat

keterangan:

Perhitungan-perhitungan detail tentang proses perancangan

a) Perhitungan neraca massa dan energi

b) Perhitungan salah satu alat yang dibuat detail (misalnya reaktor, alat

distilasi, dll)

c) Perhitungan alat lainnya (semua alat).

Data, tabel, grafik penunjang, dan lain-lain yang dianggap perlu

Kartu hasil bimbingan Tugas Perancangan Pabrik Kimia

VI. Ujian Tugas Perancangan Pabrik Kimia

a. Mahasiswa dapat mengajukan ujian Tugas Perancangan Pabrik Kimiaapabila

telah melakukan pembimbingan minimal 12 kali dan telah mendapat persetujuan

dari dosen pembimbing

b. Ujian sidang Tugas Perancangan Pabrik Kimia dilakukan secara kelompok.

c. Tim penguji terdiri dari 2 (dua) orang dosen, yaitu satu orang dosen

pembimbing dan satu orang dosen penguji.

d. Apabila anggota tim penguji yang telah ditetapkan oleh Prodi berhalangan hadir,

baik dengan atau tanpa pemberitahuan, Prodi dapat menunjuk dosen lain sebagai

penguji pengganti.

e. Ujian dilaksanakan sesuai jadwal yang ditetapkan oleh Prodi.

f. Ujian Perancangan Pabrik Kimia terdiri dari:

1. Seminar kemajuan : 15%

2. Ujian Akhir : 85%

g. Hasil ujian dinyatakan dalam 3 (tiga) kriteria, yaitu:

10

1. Lulus

2. Lulus dengan perbaikan, dan

3. Tidak lulus

VII. Ketentuan-Ketentuan Lain Tugas Perancangan Pabrik Kimia

Beberapa ketentuan berikut harap diperhatikan selama melaksanaan Tugas Perancangan

Pabrik Kimia:

a. Mahasiswa yang dinyatakan Lulus atau Lulus dengan perbaikan diharuskan

meminta nomor inventarisasi laporan Tugas Perancangan Pabrik Kimia ke Prodi

sebelum laporan tersebut dijilid menjadi buku dengan warna cover oranye

(disesuaikan warna yang diberlakukan untuk Fakultas Teknik).

b. Laporan Tugas Perancangan Pabrik Kimia dibuat dalam bentuk hardcopy (dijilid)

dan dalam bentuk softcopy (format dalam 1 file acrobat pdf) untuk arsip prodi

dan fakultas (perpustakaan).

c. Hal-hal lain diluar ketentuan ini dapat dikonsultasikan dengan dosen

pembimbing.

11

LAMPIRAN

Contoh Halaman Judul Tugas Akhir

TUGAS PERANCANGAN PABRIK KIMIA

JUDUL TUGAS PERANCANGAN

PABRIK KIMIA

dengan Proses (jika ada) ..................

KAPASITAS ......................................

Oleh:

Nama : ________ NIM : ________

Nama : ________ NIM : ________

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

<TAHUN>

Font 16

Font 24

Font 14

6 cm x 6 cm

Font 12

Font 14

Font 14

12

Format Lembar Pengesahan Pembimbing TA

LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING

< JUDUL TUGAS PERANCANGAN PABRIK KIMIA>

NAMA MAHASISWA 1 (NIM)

NAMA MAHASISWA 2 (NIM)

Semarang, ____________

Pembimbing,

Nama Dosen Pembimbing

NIP.

13

Format Lembar Pengesahan Penguji TA

LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI

< JUDUL TUGAS PERANCANGAN PABRIK KIMIA>

Nama Mahasiswa (NIM)

Nama Mahasiswa (NIM)

Telah Dipertahankan di Depan Sidang Penguji sebagai Salah Satu Syarat

untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Kimia

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Negeri Semarang

Semarang, ____________

Tim Penguji,

<Nama Lengkap>____________

Pembimbing

<Nama Lengkap> ____________

Penguji I

<Nama Lengkap> ____________

Penguji II

Mengetahui:

Ketua Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknik

Universitas Negeri Semarang

_____________________________

14

Contoh PEFD