Cover_2 tekim

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN KALSIUM KLORIDA DARI

BATU KAPUR DAN ASAM KLORIDA DENGAN

KAPASITAS PRODUKSI 30.000TON/TAHUN

TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Ujian Sarjana Teknik Kimia

Disusun Oleh :

ELISA ASALIM 060405024

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2011

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN

PRA RANCANGAN

PABRIK PEMBUATAN KALSIUM KLORIDA DARI BATU KAPUR DAN ASAM KLORIDA DENGAN KAPASITAS

PRODUKSI 30.000TON/TAHUN

TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

ELISA ASALIM NIM : 060405024

Telah Diperiksa / Disetujui,

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Taslim, MSi Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc NIP. 19650115 199003 1 002 NIP. 19681214 199702 2 002

Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dosen Penguji III

Dr. Ir. Taslim, MSi Ir. Renita Manurung, MT M. Hendra S. Ginting, ST, MT NIP. 19650115 199003 1 002 NIP. 19681214 199702 2 002 NIP. 19700919 199903 1 001

Mengetahui,

Koordinator Tugas Akhir

Ir. Renita Manurung, MT

NIP. 19681214 199702 2 002

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2011


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat

dan rahmatNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan

Pabrik Kalsium Klorida dari Batu Kapur dan

Asam Klorida dengan Kapasitas 30.000 Ton / Tahun.

Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi tugas – tugas dan merupakan salah

satu syarat untuk mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis banyak menerima bantuan,

bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan

terima kasih kepada :

1. Bapal Dr. Ir. Taslim, Msi., selaku dosen pembimbing dalam penyusunan tugas akhir

ini

2. Ibu Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc., selaku co – dosen pembimbing dalam

penyusunan tugas akhir ini

3. Bapak Dr.Eng Ir. Irvan, M.Si, Ketua Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara

4. Ibu Dr. Ir. Fatimah, M.T., Sekretaris Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara

5. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T., Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik

Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

6. Bapak dan Ibu dosen serta pegawai Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik,



7. Orangtua dan Saudara Penulis, yang telah banyak memberikan dukungan moril dan

materiil kepada penulis

8. Shera Kesuma atas kerjasamanya dalam penulisan tugas akhir ini

Medan, 25 Mei 2011

Penulis,

( Elisa Asalim )


INTISARI

Pabrik Kalsium Klorida dari Batu Kapur dengan Asam Klorida ini direncanakan

akan berproduksi dengan kapasitas 30.000 ton/tahun dan beropersi selama 330 hari dalam setahun. Pabrik ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri, dan juga membuka peluang ekspor. Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah Kabupaten Pelalawan, Riau, dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 13420 m2. Adapun pemilihan lokasi di Kabupaten Pelalawan, Riau karena dekat dengan sumber bahan baku, dekat dengan pelabuhan dan merupakan daerah lalu lintas perdagangan, baik dalam maupun luar negeri. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dikepalai oleh seorang General Manager dengan jumlah total tenaga kerja 175 orang. Adapun bentuk organisasi dari pabrik ini adalah organisasi garis dan staf. Dari hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan stirena ini didapat nilai Profit Margin (PM) 14,68 %, Return on Invesment (ROI) sesudah pajak sebesar 18,88 %, Pay Out Time (POT) sesudah pajak 5,3 tahun. Sedangkan Break Even Point (BEP) adalah 32,60 %, dan Internal Rate of Return (IRR) adalah 22,61 % Hasil analisa ekonomi tersebut menunjukkan bahwa pabrik stirena ini layak untuk didirikan.

Kata kunci: Kalsium Klorida, Asam Klorida, Batu Kapur


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..........................................................................................................i

INTI SARI ......................................................................................................................... iii

DAFTAR ISI ......................................................................................................................iv

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL...............................................................................................................ix

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

1.1 Latar Belakang ....................................................................................... I-1

1.2 Perumusan Masalah ............................................................................... I-2

1.3 Tujuan ................................................................................................... I-2

1.4 Manfaat .................................................................................................. I-3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ II-1

2.1 Kalsium Klorida .................................................................................... II-1

2.2 Kegunaan Kalsium Klorida .................................................................. II-1

2.3 Sifat – Sifat Bahan Baku dan Produk ................................................... II-3

2.3.1 Sifat – Sifat Bahan Baku ........................................................... II-3

2.3.2 Sifat – Sifat Produk ................................................................... II-6

2.4 Proses Pembuatan Kalsium Klorida ................................................... II-11

2.5 Seleksi Proses ..................................................................................... II-15

2.6 Deskripsi Proses .................................................................................. II-15

BAB III HASIL PERHITUNGAN NERACA MASSA ............................................ III-1

3.1 Tangki Pelarutan HCl (DT-01) ........................................................... III-1

3.2 Reaktor Asam (R-01) .......................................................................... III-1

3.3 Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (DT-02) .................................................... III-2

3.4 Reaktor Penetral (R-02) ...................................................................... III-2

3.5 Evaporator (FE-01) ............................................................................. III-3

3.6 Kristalisator (K-01) ............................................................................. III-3

3.7 Rotary Dryer (DE-01) ......................................................................... III-4

3.8 Rotary Cooler (RC-01) ....................................................................... III-4

3.9 Screening (SC-01)............................................................................... III-5

3.10 Ball Mill (BM-01) ............................................................................... III-5


BAB IV HASIL PERHITUNGAN NERACA PANAS ............................................. IV-1

4.1 Tangki Pelarutan HCl (DT-01) ........................................................... IV-1

4.2 Reaktor Asam (R-01) .......................................................................... IV-1

4.3 Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (DT-02) ................................................... IV-1

4.4 Reaktor Penetral (R-02) ...................................................................... IV-2

4.5 Evaporator (FE-01) ............................................................................. IV-2

4.6 Kristalisator (K-01) ............................................................................. IV-2

4.7 Rotary Dryer (DE-01) ......................................................................... IV-3

4.8 Rotary Cooler (RC-01) ....................................................................... IV-3

4.9 Kompressor (JC-01) ............................................................................ IV-3

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ...................................................................... V-1

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ............................... VI-1

6.1 Instrumentasi ....................................................................................... VI-1

6.2 Keselamatan Kerja .............................................................................. VI-5

6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida dari

Batu Kapur dan Asam Klorida............................................................ VI-6

6.3.1 Pencegaha Terhadap Kebakaran dan Peledakan ..................... VI-7

6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri .................................................... VI-8

6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Bahaya Listrik ......................... VI-8

6.3.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan .......................... VI-9

6.3.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis ................................. VI-9

BAB VII UTILITAS ................................................................................................. VII-1

7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ..................................................................... VII-1

7.2 Kebutuhan Air ................................................................................... VII-2

7.2.1 Screening ............................................................................... VII-4

7.2.2 Sedimentasi ............................................................................ VII-4

7.2.3 Klarifikasi .............................................................................. VII-4

7.2.4 Filtrasi .................................................................................... VII-6

7.2.5 Demineralisasi ....................................................................... VII-7

7.2.6 Deaerator ............................................................................... VII-10

7.3 Kebutuhan Bahan Kimia .................................................................. VII-10

7.4 Kebutuhan Listrik ............................................................................ VII-11


7.5 Kebutuhan Bahan Bakar .................................................................. VII-12

7.6 Kebutuhan Udara Pendingin ............................................................ VII-13

7.7 Unit Pengolahan Limbah ................................................................. VII-15

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ................................................. VIII-1

8.1 Lokasi Pabrik ................................................................................... VIII-1

8.2 Tata Letak Pabrik ............................................................................. VIII-4

8.3 Perincian Luas Tanah ....................................................................... VIII-6

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ............................. IX-1

9.1 Organisasi Perusahaan ........................................................................ IX-1

9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ......................................................... IX-2

9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil ................................................. IX-2

9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf ........................................... IX-3

9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional dan Staf .................................. IX-3

9.2 Manajemen Perusahaan ...................................................................... IX-4

9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha .............................................................. IX-5

9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ................................ IX-6

9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ................................ IX-6

9.4.2 Dewan Komisaris .................................................................... IX-7

9.4.3 General Manager .................................................................... IX-7

9.4.4 Staf Ahli .................................................................................. IX-7

9.4.5 Sekretaris ................................................................................ IX-8

9.4.6 Manajer Produksi .................................................................... IX-8

9.4.7 Manajer Teknik ....................................................................... IX-8

9.4.8 Manajer Umum dan Personalia............................................... IX-8

9.4.9 Manajer Keuangan dan Administrasi ..................................... IX-8

9.5 Sistem Kerja ........................................................................................ IX-9

9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ...................................... IX-10

9.7 Fasilitas Tenaga Kerja ...................................................................... IX-12

BAB X ANALISA EKONOMI ................................................................................. X-1

10.1 Modal Investasi .................................................................................... X-1

10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) ........ X-1

10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC) ..................................... X-3


10.2 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) .................................... X-4

10.2.1 Biaya Tetap / Fixed Cost (FC) ................................................ X-4

10.2.2 Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC) ............................. X-4

10.3 Total Penjualan (Total Sales) ............................................................... X-5

10.4 Bonus Perusahaan ................................................................................ X-5

10.5 Perkiraan Rugi / Laba Usaha ............................................................... X-5

10.6 Analisa Aspek Ekonomi ...................................................................... X-5

10.6.1 Profit Margin (PM) .................................................................. X-5

10.6.2 Break Even Point (BEP) .......................................................... X-6

10.6.3 Return on Investment (ROI) ..................................................... X-6

10.6.4 Pay Out Time (POT) ................................................................ X-7

10.6.5 Return on Network (RON) ....................................................... X-7

10.6.6 Internal Rate of Return (IRR) .................................................. X-8

BAB XI KESIMPULAN ............................................................................................ XI-1

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... xii

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ............................................... LA-1

LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ............................................... LB-1

LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN .............................. LC-1

LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS ........... LD-1

LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ............................................. LE-1


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Batu Kapur ............................................................................................. II-4

Gambar 2.2 Proses Solvay Pembuatan Kalsium Klorida ......................................... II-12

Gambar 7.1 Siklus Unit Pendinginan .................................................................... VII-13

Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Kalsium Klorida dari Batu Kapur

dan Asam Klorida .............................................................................. VIII-8

Gambar 8.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Kalsium Klorida dari

Batu Kapur dan Asam Klorida ........................................................... IX-13

Gambar LA.1 Aliran Proses pada DT-01 ................................................................... LA-1

Gambar LA.2 Aliran Proses pada R-01 ...................................................................... LA-3

Gambar LA.3 Aliran Proses pada DT-02 ................................................................... LA-6

Gambar LA.4 Aliran Proses pada R-02 ...................................................................... LA-7

Gambar LA.5 Aliran Proses pada FE-01 .................................................................. LA-11

Gambar LA.6 Aliran Proses pada K-01 ................................................................... LA-13

Gambar LA.7 Aliran Proses pada DE-01 ................................................................. LA-15

Gambar LA.8 Aliran Proses pada RC-01 ................................................................. LA-17

Gambar LA.9 Aliran Proses pada SC-01 ................................................................. LA-18

Gambar LA.10 Aliran Proses pada BM-01 ................................................................ LA-20

Gambar LC.1 Bagian Utama Kristalisator ............................................................... LC-38

Gambar LD.1 Sketsa Sebagian Bar Screen (tampak atas) ......................................... LD-2

Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki

Pelarutan .............................................................................................. LE-5

Gambar LE.2 Grafik Break Even Point (BEP) Pabrik Kalsium Klorida dari Batu

Kapur dan Asam Klorida ................................................................... LE-28


DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Kebutuhan Kalsium Klorida di Indonesia ................................................... I-2

Tabel 2.1 Kandungan Zat Kimia di dalam Air Laut ................................................. II-11

Tabel 2.2 Perbandingan Kelebihan dan Kekurangan dari Beberapa Proses Pembuatan

Kalsium Klorida ........................................................................................ II-14

Tabel 3.1 Neraca Massa pada DT-01 ....................................................................... IIII-1

Tabel 3.2 Neraca Massa pada R-01 ......................................................................... IIII-1

Tabel 3.3 Neraca Massa pada DT-02 ....................................................................... IIII-2

Tabel 3.4 Neraca Massa pada R-02 ......................................................................... IIII-2

Tabel 3.5 Neraca Massa pada FE-01 ....................................................................... IIII-3

Tabel 3.6 Neraca Massa pada K-01 ......................................................................... IIII-3

Tabel 3.7 Neraca Massa pada DE-01 ....................................................................... IIII-4

Tabel 3.8 Neraca Massa pada RC-01 ....................................................................... IIII-4

Tabel 3.9 Neraca Massa pada SC-01 ....................................................................... IIII-5

Tabel 3.10 Neraca Massa pada BM-01 ...................................................................... IIII-5

Tabel 4.1 Neraca Panas pada DT-01......................................................................... IV-1

Tabel 4.2 Neraca Panas pada R-01 ........................................................................... IV-1

Tabel 4.3 Neraca Panas pada DT-02......................................................................... IV-1

Tabel 4.4 Neraca Panas pada R-02 ........................................................................... IV-2

Tabel 4.5 Neraca Panas pada FE-01 ......................................................................... IV-2

Tabel 4.6 Neraca Panas pada K-01 ........................................................................... IV-2

Tabel 4.7 Neraca Panas pada DE-01......................................................................... IV-3

Tabel 4.8 Neraca Panas pada RC-01......................................................................... IV-3

Tabel 4.9 Neraca Panas pada JC-01 .......................................................................... IV-3

Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan

Kalsium Klorida dari Batu Kapur dan Asam Klorida ............................... VI-4

Tabel 7.1 Kebutuhan Uap Sebagai Media Pemanas ................................................ VII-1

Tabel 7.2 Kebutuhan Air Proses .............................................................................. VII-2

Tabel 7.3 Pemakaian Air untuk Kebutuhan Domestik ............................................ VII-3

Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Kampar, Riau .......................................................... VII-3

Tabel 7.5 Kebutuhan Udara Pendingin pada Alat ................................................. VII-13


Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah ............................................................................. VIII-6

Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift .................................................................. IX-10

Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya .................................................... IX-11

Tabel LA.1 Neraca Massa pada DT-01 ....................................................................... LA-2

Tabel LA.2 Neraca Massa pada R-01 ......................................................................... LA-5

Tabel LA.3 Neraca Massa pada DT-02 ....................................................................... LA-6

Tabel LA.4 Neraca Massa pada R-02 ....................................................................... LA-10

Tabel LA.5 Neraca Massa pada FE-01 ..................................................................... LA-12

Tabel LA.6 Neraca Massa pada K-01 ....................................................................... LA-14

Tabel LA.7 Neraca Massa pada DE-01 ..................................................................... LA-16

Tabel LA.8 Neraca Massa pada RC-01 ..................................................................... LA-18

Tabel LA.9 Neraca Massa SC-01 .............................................................................. LA-20

Tabel LA.10 Neraca Massa pada BM-01 .................................................................... LA-21

Tabel LB.1 Nilai konstanta untuk ∫CpdT (KJ/mol.oC) ............................................... LB-1

Tabel LB.2 Nilai Cp untuk perhitungan neraca energi ............................................... LB-1

Tabel LB.3 Kontribusi unsur atom urntuk estimasi kapasitas panas padatan ............. LB-2

Tabel LB.4 Nilai ∆Hf untuk tiap senyawa ................................................................... LB-3

Tabel LB.5 Panas pelarutan ........................................................................................ LB-3

Tabel LB.6 Panas alur 1 pada T = 30oC ...................................................................... LB-4


Tabel LB.8 Panas alur 3 pada T = 29,306oC ............................................................... LB-5




Tabel LB.12 Panas pada alur 8 pada T = 30oC ............................................................. LB-8

Tabel LB.13 Panas pada alur 9 pada T = 28oC ............................................................. LB-8

Tabel LB.14 Panas pada alur 10 pada T = 26,012oC .................................................... LB-8

Tabel LB.15 Panas pada alur 11 pada T = 32oC ......................................................... LB-10

Tabel LB.16 Panas pada alur 12 pada T = 115oC ....................................................... LB-11








Tabel LB.23 Panas alur 22 pada T = 35oC .................................................................. LB-22

Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ..................................... LE-2

Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift............................................................. LE-3

Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses .............................................................. LE-7

Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah .................... LE-7

Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi ..................................................................... LE-10

Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai .......................................................................... LE-14

Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ............................................................................... LE-16

Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ........................................................................... LE-17

Tabel LE.9 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 17 Tahun 2000 . LE-18

Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi ................................................................ LE-19

Tabel LE.11 Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ............................................ LE-27


Cover_2 tekim

Documents

Transcript of Cover_2 tekim