i

PRARANCANGAN PABRIK N-METHYLANILINE

DARI METHYLAMINE DAN CHLOROBENZENE

KAPASITAS 32.000 TON / TAHUN

TUGAS AKHIR

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk

Memperoleh Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Oleh :

Benny Sri Sadono

D 500 080 036

Dosen Pembimbing :

1. Dr. Kusmiyati, ST.,M.T

2. Eni Budiyati, ST.,M.Eng

PROGAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

SURAKARTA

2014

iv

INTISARI

Pabrik n-methylaniline dengan bahan baku methylamine dan chlorobenzene

dengan kapasitas 32.000 ton per tahun direncanakan beroperasi selama 330 hari per

tahun. Proses pembuatan n-methylaniline dilakukan dalam reaktor alir tangki

berpengaduk yang dilengkapi dengan koil pemanas. Pada reaktor ini reaksi

berlangsung pada fase cair-cair, irreversible, endotermis dengan kondisi isothermal

pada suhu 215 oC dan pada tekanan 68,03 atm. Pabrik ini digolongkan beresiko tinggi

karena kondisi operasi pada tekanan diatas atmosferis.

Kebutuhan bahan baku methylamine sebesar 1.176,9545 kg per jam dan

chlorobenzene sebesar 4.255,8435 kg per jam. Bahan baku penunjang NaOH 50 %

sebesar 3.001,1727 kg/jam dan kebutuhan katalis 1.547,59 kg/jam. Produk berupa n-

methylaniline sebesar 4.040,4040 kg per jam. Utilitas pendukung proses meliputi

penyediaan air diperoleh dari sungai sebesar 235.717,71 kg per jam dan penyediaan

steam sebesar 47.516,31 kg per jam yang diperoleh dari boiler dengan bahan bakar

fuel gas sebesar 88.637,10 liter per jam, kebutuhan listrik diperoleh dari PLN dan

generator set sebesar 429,62 Kw. Pabrik ini didirikan dikawasan industri, Gresik

Jawa Timur dengan luas tanah 30.000 m2 dan jumlah karyawan 160 orang.

Pabrik n-methylaniline memerlukan modal tetap sebesar Rp

484.552.619.413,68 dan modal kerja sebesar Rp 92.509.074.616,33. Dari analisis

ekonomi terhadap pabrik ini menunjukkan keuntungan sebelum pajak

Rp159.722.664.078,07 per tahun setelah dipotong pajak 30% keuntungan mencapai

Rp111.805.864.854,65 per tahun. Percent Return On Investment (ROI) sebelum pajak

32,96 % dan setelah pajak 23,07 %. Pay Out Time (POT) sebelum pajak selama 2,33

tahun dan setelah pajak 3,02 tahun. Break Even Time (BEP) sebesar 48,71 %, dan

Shut Down Point (SDP) sebesar 25,63 %. Discounted Cash Flow (DCF) terhitung

sebesar 51,3 %. Dari data analisis kelayakan di atas disimpulkan, bahwa pabrik ini

menguntungkan dan layak untuk didirikan.

v

MOTTO

♥ Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum, sehingga mereka mau mengubah nasib yang ada pada diri mereka sendiri (QS: Al-Mujadalah: 11)

♥ Allah akan meninggikan derajat orang-orang yang beriman diantaramu dan orang-orang yang berilmu pengetahuan beberapa derajat (QS: Ar-Ra’du: 11)

♥ Barang siapa keluar rumah untuk belajar satu bab dari ilmu pengetahuan, maka ia telah belajar fisabilillah sampai ia kembali ke rumahnya (HR. Tirmidzi dari Anas R.A)

Jangan putus Asa dari rahmat Alloh…..Sabar Ikhlas lan narimo…

vi

PERSEMBAHAN

Sebagai wujud rasa syukur kepada Allah SWT atas segala rahmat dan

barokah-Nya, sebuah karya sederhana ini dengan tulus kupersembahkan kepada :

1) Ayah dan ibuku yang selalu menyayangiku dan menerima kekuranganku yang

yang selalu mendukung dengan materi do’a maupun nasehat

2) Keluarga tercinta yang selalu menyemangati dan mensuport untuk berjuang

hingga titik darah penghabisan

3) Rofi nurul cosiyah yang selalu menemaniku dalam suka maupun duka

4) Adek-adekq keponakan jika aku dalam kesedihan dengan melihat adekku bisa

tersenyum

5) Teman-teman TEKIM UMS terutama 2008

6) Mas agus teman shering skripsi ,dan terima kasih untuk waktunya

vii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum wr.wb.

Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat,taufiq dan hidayah-Nya,sholawat serta salam semoga tercurah kepada Rosullulloh

Muhammad SAW, sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul

“Prarancangan Pabrik N-Methylaniline dari Methylaniline dan Chlorobenzene

Kapasitas 32.000 Ton/Tahun” sebagai syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan

Strata 1, Progam Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Surakarta.

Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini penyusun telah menerima banyak

bimbingan, petunjuk dan bantuan yang sangat bermanfaat dari berbagai pihak. Oleh

sebab itu, pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada :

1. Bapak Rois Fathoni, ST, M.Sc, Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia UMS.

2. Ibu Dr. Kusmiyati, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I.

3. Ibu Eni Budiyati, ST, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing II.

4. Kedua orang tua yang tiada pernah lelah ataupun berhenti memberikan dukungan,

kasih sayang ,materi dan do’a restu.

5. Segenap dosen, staf dan karyawan Universitas Muhaammadiyah Surakarta.

6. Teman-teman Teknik Kimia UMS yang selalu memberikan dukungan dan fasilitas

serta semua pihak yang tidak bisa penyusun sebutkan satu per satu.

Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan laporan tugas akhir ini masih jauh

dari kesempurnaan. Untuk itu, kritik dan saran yang membangun selalu penyusun

nantikan demi kesempurnaan karya kecil ini. Akhirnya penyusun berdo’a semoga naskah

ini dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penyusun pada khususnya.

Wassalamu’alaikum wr.wb.

Surakarta, Juli 2014

Penyusun

viii

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... ii

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TA ............................................ iii

INTISARI ........................................................................................................ iv

MOTTO ......................................................................................................... v

PERSEMBAHAN ......................................................................................... vi

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

DAFTAR ISI .................................................................................................. viii

DAFTAR TABEL ......................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xi

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

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

1.2. Pemilihan Kapasitas pabrik ....................................................... 2

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik ............................................................ 5

1.4. Tinjauan Pustaka ...................................................................... 6

1.4.1. Proses Pembuatan N-methylaniline ................................... 6

1.4.2. Kegunaan Produk ............................................................. 7

1.4.3. Sifat - Sifat Bahan Baku dan Produk ................................ 7

1.4.4. Tinjauan Proses secara umum........................................... 11

BAB II. DESKRIPSI PROSES ...................................................................... 13

2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ......................................... 13

2.2. Konsep Proses .......................................................................... 14

2.3. Langkah Proses .......................................................................... 23

2.4.Neraca Massa dan Neraca Panas .................................................... 25

2.5.Tata Letak Pabrik dan Peralatan ................................................... 41

BAB III. SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ........................................ 46

ix

BAB IV. UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ........... 80

4.1 Unit Pendukung Dan Proses ........................................................... 80

4.1.1 Unit Penyedia Air ................................................................. 80

4.1.2 Unit Pengolahan Air ................................................................. 83

4.1.3 Unit Pengadaan Steam .............................................................. 93

4.1.4 Unit Pembangkit Tenaga listrik ............................................... 93

4.1.5 Unit Pengadaan Udara Tekan .................................................... 94

4.1.6 Unit Pengadaan Bahan Bakar ................................................... 95

4.1.7 Unit Laboratorium .................................................................... 95

BAB V. MANAJEMEN PERUSAHAAN ..................................................... 103

5.1.Bentuk Perusahan ............................................................................... 103

5.2.StrukturOrganisasi .............................................................................. 104

5.3.Kesejahteraan Karyawan .................................................................... 112

5.4.Perencanaan Produksi ....................................................................... 116

5.5.Pengendalian Produksi ....................................................................... 117

BAB VI. ANALISIS EKONOMI ................................................................... .120

6.1.Total Capital Investement ................................................................ 125

6.2. Manufacturing Cost ........................................................................... 125

6.3. Working Capital ................................................................................ 126

6.4. General Expenses ............................................................................ 127

6.5. Analisis Keuntungan ......................................................................... 127

6.5. Analisis Kelayakan ............................................................................ 127

KESIMPULAN .............................................................................................. .133

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

x

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Kebutuhan N-Methylaniline di Indonesia ...................................... 2

Tabel 1.2. Produsen N-Methylaniline di Dunia .............................................. 3

Tabel 1.3 Produsen methylamine................................................................... 4

Tabel 1.4 Produsen Chlorobenzen ................................................................. 4

Tabel 2.1. Hubungan antara Konversi dan Waktu Reaksi ............................... .16

Tabel 2.2 Diagram Alir Massa ...................................................................... 26

Tabel 2.3 Neraca Massa Total ....................................................................... 27

Tabel 2.4 Neraca Panas Total ........................................................................ 31

Tabel 5.1. Pembagian Jabatan Kerja ............................................................... 110

Tabel 5.2. Sistem Penggajian Karyawan ......................................................... 113

Tabel 6.1. Cost Index Chemical Plant ............................................................ 121

Tabel 6.2. Total Capital Investment ………………………………………... ... 125

Tabel 6.3. Manufacturing Cost ………...……………………………………... 125

Tabel 6.4. Working Capital ……...……………………………………... ......... 126

Tabel 6.5. General Expenses ………...……………………………………... ... 127

Tabel 6.6. Fixed Cost ………...…………………………………….……….. .. 129

Tabel 6.7. Variable Cost ………...…………………………………….…….... 129

Tabel 6.8. Regulated Cost ………...…………………………………….…... .. 129

Tabel 6.9. Perbandingan Perhitungan dan Referensi …………………………. 131

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Grafik Impor methylaniline ........................................................ 3

Gambar 2.1. Diagram Alir Kualitatif .............................................................. 21

Gambar 2.2 Diagram Alir Kwantitatif ........................................................... 22

Gambar 2.3 Diagram Alir Massa ................................................................... 26

Gambar 2.4. Tata Letak Pabrik ....................................................................... .43

Gambar 2.5 Lay Out Alat Proses .................................................................. 45

Gambar 4.1 Pengolahan Air ......................................................................... 92

Gambar 5.1 Struktur Organisasi ................................................................... 119

Gambar 6.1 Hubungan Tahun dengan Cost Index ......................................... 121

Gambar 6.2 Grafik Analisis Ekonomi ........................................................... 131

Gambar 6.3 Grafik Posisi Kas Tahunan ........................................................ 132