PRARANCANGAN PABRIK 2-FURALDEHYDEdigilib.unila.ac.id/22049/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf ·...

PRARANCANGAN PABRIK 2-FURALDEHYDE

DARI BAGAS TEBU

MENGGUNAKAN KATALIS ASAM ASETAT

KAPASITAS 35.000 TON/TAHUN

(Skripsi)

Oleh

SILVIA FEBRIANI

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2016

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK 2-FURALDEHYDE DARI BAGAS TEBU



(Perancangan Distillation Column 301 (DC-301))

Oleh

SILVIA FEBRIANI

Pabrik 2-furaldehyde berbahan baku bagas tebu menggunakan katalis

asam asetat akan didirikan di Terusan Nunyai, Lampung Tengah - Lampung.

Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana

transportasi yang memadai, tenaga kerja yang mudah didapatkan dan kondisi

lingkungan.

Pabrik direncanakan memproduksi 2-furaldehyde sebanyak 35.000

ton/tahun, dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang

digunakan adalah bagas tebu sebanyak 36.543,77 kg/jam.

Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik 2-furaldehyde berupa : pengadaan

air, pengadaan steam, pengadaan listrik, dan kebutuhan bahan bakar.

Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur

organisasi line dan staff dengan jumlah karyawan sebanyak 170 orang.

Dari analisis ekonomi diperoleh:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 307.765.950.357

Working Capital Investment (WCI) = Rp 54.311.638.298

Total Capital Investment (TCI) = Rp 362.077.588.655

Break Even Point (BEP) = 40,575 %

Shut Down Point (SDP) = 24,614%

Pay Out Time before taxes (POT)b = 4,256 tahun

Pay Out Time after taxes (POT)a = 4,827 tahun

Return on Investment before taxes (ROI)b = 55,408%

Return on Investment after taxes (ROI)a = 44,326%

Discounted cash flow (DCF) = 52,434 %

Mempertimbangkan paparan di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik 2-

furaldehyde ini dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan

dan mempunyai masa depan yang baik.

ABSTRACT

MANUFACTURE OF 2-FURALDEHYDE FROM BAGASSE

USING ACETIC ACID AS CATALYST

CAPACITY 35.000 TONS/YEAR

(Design Distillation Column 301 (DC-301))

By

SILVIA FEBRIANI

2-furaldehyde plant produced by bagasse and acetic acid catalyst is

planned to be in industrial factory in the region of Terusan Nunyai, Lampung

Tengah - Lampung. Plant will be established by considering the availability of

raw materials, transportation facilities, readily available labor and environmental

conditions.

Production capacity is planned 40,000 tons/year, with operating time of 24

hours/day and 330 working days in a year. The raw materials used are much

bagasse 36.543,77 kg/hr.

Provision of utility plant needs a treatment system and water supply, steam

supply systems, instrument air supply systems, and power generation systems.

Labor needed as many as 170 people with a business entity form Limited

Liability Company (PT) which is headed by a Director who is assisted by the

Director of Production and Director of Finance with line and staff organizational

structure.

From the economic analysis is obtained:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 307.765.950.357

Working Capital Investment (WCI) = Rp 54.311.638.298

Total Capital Investment (TCI) = Rp 362.077.588.655

Break Even Point (BEP) = 40,575 %

Shut Down Point (SDP) = 24,614%

Pay Out Time before taxes (POT)b = 4,256 years

Pay Out Time after taxes (POT)a = 4,827 years

Return on Investment before taxes (ROI)b = 55,408%

Return on Investment after taxes (ROI)a = 44,326%

Discounted cash flow (DCF) = 52,434 %

Consider the summary above, it is proper establishment of benzyl chloride

plant to studied further, because the plant is profitable and has good prospects.

PRARANCANGAN PABRIK 2-FURALDEHYDE

DARI BAGAS TEBU



(Tugas Khusus Distillation Column 301 (DC-301))

Oleh

SILVIA FEBRIANI

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2016

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Wonosari pada tanggal 26 Februari

1992, sebagai anak kedua dari tiga bersaudara, dari pasangan

Bapak Suwondo dan Ibu Sriyatun.

Penulis telah menyelesaikan pendidikan sebelumnya di TK Aisyah pada tahun

1998, Sekolah Dasar (SD) di SD N 2 Wonosari pada tahun 2004, Sekolah

Menengah Pertama (SMP) di SMP N 1 Kotagajah pada tahun 2007 dan Sekolah

Menengah Atas (SMA) di SMA N 2 Yogyakarta pada tahun 2010.

Pada tahun 2010, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif

dalam organisasi kemahasiswaan yaitu, Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia

(Himatemia) FT Unila sebagai Staff Departemen Kaderisasi Periode 2011-2012,

Sekretaris Umum Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (Himatemia) FT Unila

Periode 2012-2013.

Pada tahun 2014, penulis melakukan Kerja Praktek di PT. Pertamina RU VI,

Balongan, Jawa Barat di Unit Atmospheric Residue Hydrodemetallization (AHU)

dengan Tugas Khusus Evaluasi Kinerja Stabilizer Feed/Bottom Exchanger 12-E-

518. Pada tahun 2014-2015 melakukan penelitian dengan judul “Hidrolisis

Pentosan dari Bagas Tebu menjadi Furfural dengan Katalis Asam Asetat Glasial”.

Sebuah Karya kecilku....

Dengan segenap hati kupersembahkan tugas akhir ini kepada:

Allah SWT, Atas kehendak-Nya semua ini ada

Atas rahmat-Nya semua ini aku dapatkan Atas kekuatan dari-Nya aku bisa bertahan.

Orang tuaku sebagai tanda baktiku, terima kasih atas segalanya,

doa, kasih sayang, pengorbanan, dan keikhlasannya. Ini hanyalah setitik balasan yang tidak bisa dibandingkan dengan berjuta-juta

pengorbanan dan kasih sayang yang tidak pernah berakhir.

Sahabat- sahabat ku atas segalanya, dukungan dan doa.

Guru-guruku sebagai tanda hormatku,

terima kasih atas ilmu yang telah diberikan.

Kepada Almamaterku tercinta, semoga kelak berguna dikemudian hari.

MOTO

Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.

Sesungguhmya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.

(Al-insyirah :5-6)

Langkah pertama adalah meminta. Berilah tugas kepada Semesta. Biarkan Semesta mengetahui apa yang Anda inginkan. Semesta selalu

merespons pikiran-pikiran Anda.

Langkah kedua adalah percaya. Percaya bahwa apa yang Anda minta sudah menjadi milik Anda. Miliki apa yang saya sebut sebagai iman

yang teguh. Percaya pada apa yang tidak kasatmata.

Langkah ketiga, langkah terakhir dalam proses, adalah menerima. Mulailah merasa senang tentangnya. Rasakan seperti apa yang akan

Anda rasakan ketika keinginan itu tiba. Rasakan sekarang juga.

(Lisa Nicholas)

Cara mudah menghadapi hidup adalah dengan selalu berfikir positif tentang segala sesuatu yang kita hadapi, karena yakinlah pemikiran

yang positif akan membawa kita pada hal-hal yang positif pula.

(Silvia Febriani)

SANWACANA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, atas karunia dan

rahmatNya sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan. Tugas akhir dengan judul

“Prarancangan Pabrik 2-Furaldehyde dari Bagas Tebu Menggunakan Katalis

Asam Asetat dengan Kapasitas 35.000 Ton/Tahun” dapat diselesaikan dengan

baik. Tugas akhir ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat guna

memperoleh derajat kesarjanaan (S-1) di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Lampung.

Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari beberapa

pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Suharno, B.Sc., M.S., M.Sc. Ph.D. selaku Dekan Fakultas

Teknik Universitas Lampung.

2. Bapak Ir. Azhar, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas

Lampung

3. Ibu Dr. Eng. Dewi Agustina I, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing I, yang

telah memberikan pengarahan, masukan, bimbingan, kritik dan saran selama

penyelesaian tugas akhir.

4. Bapak Heri Rustamaji, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing II, atas ilmu,

saran, masukan dan pengertiannya dalam penyelesaian tugas akhir. Semoga

ilmu bermanfaat yang diberikan dapat berguna dikemudian hari.

5. Bapak Ir. Azhar, M.T., selaku Dosen Penguji I yang telah memberikan saran

dan kritik, atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.

6. Ibu Dr. Lilis Hermida, S.T., M.Sc., selaku Dosen Penguji II yang telah

memberikan saran dan kritik, juga selaku dosen atas semua ilmu yang telah

penulis dapatkan.

7. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung, atas semua ilmu dan

bekal masa depan yang akan selalu bermanfaat.

8. Keluargaku tercinta, Bapak dan Ibu, atas pengorbanan, doa, cinta dan kasih

sayang yang selalu mengiringi disetiap langkahku.

9. Nine Tria Rossa, selaku rekan seperjuangan dalam suka dan duka yang telah

membantu penulis dalam penyelesaian Laporan Tugas Akhir.

10. Sahabat terbaik Nina Febriantina, Febrina Yohana Dewi, Vastina B. Khairat,

Octe Via Devi, Lorentius Agung S.W., Abdul Aziz Ahmad, Nico I. Ginting,

atas motivasi, doa, dukungan dan segala semangatnya yang telah mengiringi

perjalanan kuliah penulis dalam suka dan duka.

11. Teman-teman angktan 2010 di Teknik Kimia. Terima kasih atas bantuan

semangatnya selama penulis menyelesaikan tugas akhir ini dan

persaudaraannya dari awal kuliah sampai saat ini. Sukses untuk kita semua.

12. Kakak tingkat yang telah membantu penulis meyelesaikan tugas akhir ini.

13. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

Penulis berharap agar skripsi ini dapat diterima dan bermanfaat bagi

perkembangan ilmu pengetahuan.

Bandar Lampung, 15 April 2016

Penulis,

Silvia Febriani

xiv

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ..................................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... iii

SANWACANA .............................................................................................. xi

DAFTAR ISI .................................................................................................. xiv

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xvii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xxi

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ................................................................................ 1

1.2. Kegunaan Produk ........................................................................... 2

1.3. Ketersediaan Bahan Baku ............................................................... 3

1.4. Analisa Pasar .................................................................................. 4

1.5. Kapasitas Rancangan ...................................................................... 5

1.6. Lokasi Pabrik .................................................................................. 11

II. PEMILIHAN PROSES DAN URAIAN PROSES

2.1. Jenis-jenis Proses Pembuatan 2-Furaldehyde ................................. 15

2.2. Pemilihan Proses ............................................................................ 19

2.3. Uraian Proses .................................................................................. 33

III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK

3.1. Bahan Baku Utama ......................................................................... 37

3.2. Bahan Baku Penunjang ................................................................... 39

3.3. Produk ............................................................................................. 40

3.4. Chemical Properties ........................................................................ 41

xv

IV. NERACA MASSA DAN PANAS

4.1. Neraca Massa .................................................................................. 47

4.2. Neraca Panas ................................................................................... 55

V. SPESIFIKASI ALAT

5.1. Alat Proses ...................................................................................... 63

5.2. Alat Utilitas .................................................................................... 82

VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

6.1. Unit Pendukung Proses ................................................................... 134

6.2. Unit Pengolahan Limbah ................................................................ 152

6.3. Laboratorium .................................................................................. 153

6.4. Instrumentasi dan Pengendalian Proses .......................................... 157

VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

7.1. Lokasi Pabrik .................................................................................. 160

7.2. Tata Letak Pabrik ............................................................................ 162

VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN

8.1. Bentuk Perusahaan ......................................................................... 166

8.2. Struktur Organisasi Perusahaan ...................................................... 169

8.3. Tugas dan Wewenang ..................................................................... 171

8.4. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ........................................ 174

8.5. Pembagian Jam Kerja Karyawan .................................................... 176

8.6. Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karyawan ................................ 178

IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI

9.1. Investasi .......................................................................................... 193

9.2. Evaluasi Ekonomi ........................................................................... 197

X. SIMPULAN DAN SARAN

10.1. Simpulan ......................................................................................... 202

10.2. Saran ............................................................................................... 202

xvi

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A

LAMPIRAN B

LAMPIRAN C

LAMPIRAN D

LAMPIRAN E

LAMPIRAN F

DAFTAR TABEL

Tabel halaman

Tabel 1.1. Perusahaan Penyedia Bagas Tebu ................................................... 3

Tabel 1.2. Data Impor 2-furaldehyde di Indonesia .......................................... 5

Tabel 1.3. Data Konsumsi 2-furaldehyde di Indonesia .................................... 5

Tabel 1.4. Pabrik Lubrikasi Pelumas Pengguna 2-furaldehyde ....................... 7

Tabel 1.5. Pabrik Ban dan Karet Pengguna 2-furaldehyde ............................. 8

Tabel 1.6. Pabrik Cat, Tinta, dan Resin Pengguna 2-furaldehyde ................... 8

Tabel 1.7. Pabrik Tekstil, Logam, dan Pertanian Pengguna 2-furaldehyde ..... 9

Tabel 2.1. Nilai ∆Hof Masing-Masing Komponen ........................................... 20

Tabel 2.2. Konstanta A, B, C, dan D Komponen untuk Kapasitas Panas ........ 20

Tabel 2.3.Konstanta ∆A, ∆B, ∆C, dan ∆D Komponen untuk Kapasitas Panas 21

Tabel 2.4. Nilai ∆Gof Masing-Masing Komponen ........................................... 24

Tabel 2.5. Harga Bahan Baku, Katalis, dan Produk......................................... 27

Tabel 2.6. Berat Molekul Masing-Masing Komponen .................................... 28

Tabel 2.7. Perbandingan Beberapa Proses Pembuatan 2-furaldehyde ............. 32

Tabel 3.1. Spesifikasi Bahan Baku Air ............................................................ 37

Tabel 3.2. Spesifikasi Bahan Baku Bagas Tebu .............................................. 38

Tabel 3.3. Spesifikasi Bahan Baku Penunjang Asam Asetat ........................... 39

Tabel 3.4. Spesifikasi Produk 2-furaldehyde ................................................... 40

Tabel 3.5. Data Komponen .............................................................................. 41

Tabel 3.6. Data Komponen .............................................................................. 41

Tabel 3.7. Konstanta Kapasitas Panas Gas ...................................................... 42

Tabel 3.8. Konstanta Kapasitas Panas Cairan .................................................. 42

Tabel 3.9. Konstanta Tekanan Uap .................................................................. 43

Tabel 3.10. Konstanta Panas Penguapan.......................................................... 43

Tabel 3.11. Konstanta Viskositas Gas.............................................................. 44

Tabel 3.12. Konstanta Viskositas Cairan ......................................................... 44

Tabel 3.13. Konstanta Konduktivitas Termal Gas ........................................... 45

Tabel 3.14. Konstanta Konduktivitas Termal Cairan ....................................... 45

Tabel 3.15. Konstanta Densitas Cairan ............................................................ 45

Tabel 4.1. Neraca Massa Sistem Batch pada Bagasse Storage (BS-101) ....... 48

Tabel 4.2. Neraca Massa Sistem Batch pada Rotary Washer (RW-101) ........ 48

Tabel 4.3. Neraca Massa Sistem Batch pada Cutting Machine (CM-101) ..... 49

Tabel 4.4. Neraca Massa Sistem Batch pada Mix Point (MP-101) ................ 49


Tabel 4.6. Neraca Massa Sistem Continue pada Screw Conveyor (SC-201) .. 50

Tabel 4.7. Neraca Massa Sistem Batch pada Reactor (RE-201).................... 51



Tabel 4.10. Neraca Massa Rangkaian Distilasi I ............................................. 52

Tabel 4.11. Neraca Massa Rangkaian Distilasi II ............................................ 53

Tabel 4.12. Neraca Massa Total Pressure Swing Distillation ......................... 53

Tabel 4.13. Neraca Massa Keseluruhan ........................................................... 54

Tabel 4.14. Data Konstanta A, B, C, D untuk Cp Cair .................................... 57

Tabel 4.15. Data Konstanta A, B, C, D untuk Cp Gas ..................................... 58

Tabel 4.16. Neraca Panas pada Mix Point (MP-101) ....................................... 58

Tabel 4.17. Neraca Panas pada Screw Conveyor (SC-201) ............................. 59

Tabel 4.18. Neraca Panas Total Reactor (RE-201) .......................................... 59

Tabel 4.19. Neraca Panas pada Mix Point (MP-302) ....................................... 60

Tabel 4.20. Neraca Panas Total Rangkain Distilasi I....................................... 60

Tabel 4.21. Neraca Panas Total Rangkain Distilasi II ..................................... 61

Tabel 4.22. Neraca Panas Total Pressure Swing Distillation .......................... 61

Tabel 4.23. Neraca Panas pada Cooler (CO-301) ............................................ 62

Tabel 5.1. Spesifikasi Acetic Acid Storage Tank (ST-301) .............................. 63

Tabel 5.2. Spesifikasi Bagase Storage (BS-101) ............................................. 65

Tabel 5.3. Spesifikasi Hopper (HP-101) ......................................................... 66

Tabel 5.4. Spesifikasi Bucket Elevator (BE-101) ............................................ 66

Tabel 5.5. Spesifikasi Rotary Washer (RW-101) ............................................ 67

Tabel 5.6. Spesifikasi Bucket Elevator (BE-102) ............................................ 67

Tabel 5.7. Spesifikasi Screw Conveyor (SC-101) ............................................ 68

Tabel 5.8. Spesifikasi Cutting Machine (CM-101) .......................................... 69

Tabel 5.9. Spesifikasi Hopper (HP-102) .......................................................... 70

Tabel 5.10. Spesifikasi Screw Conveyor (SC-102) .......................................... 71

Tabel 5.11. Spesifikasi Bucket Elevator (BE-103) ......................................... 72


Tabel 5.13. Spesifikasi Reactor (RE-201) ....................................................... 74


Tabel 5.15. Spesifikasi Distillation Column (DC-301) .................................... 76

Tabel 5.16. Spesifikasi Condenser (CD-301) ................................................. 77

Tabel 5.17. Spesifikasi Reboiler (RE-301) ..................................................... 78

Tabel 5.34. Spesifikasi Pompa Proses (PP-401) .............................................. 79

Tabel 5.35. Spesifikasi Pompa Proses (PP-402) .............................................. 80

Tabel 5.36. Spesifikasi Product Storage (PS-401) ......................................... 81

Tabel 5.37. Spesifikasi Screen (SC-501) ......................................................... 82

Tabel 5.38. Spesifikasi Tangki Alum (ST-501) ............................................... 82

Tabel 5.39. Spesifikasi Tangki Kaporit (ST-502) ............................................ 83

Tabel 5.40. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik (ST-503) ................................... 84

Tabel 5.41. Spesifikasi Clarifier (CL-501) ...................................................... 85

Tabel 5.42. Spesifikasi Tangki Air Keluaran Clarifier (ST-504) .................... 86

Tabel 5.43. Spesifikasi Sand Filter (SF-501) .................................................. 87

Tabel 5.44. Spesifikasi Tangki Air Filter (ST-505) ......................................... 88

Tabel 5.45. Spesifikasi Tangki H2SO4 (ST-506) ............................................. 89

Tabel 5.46. Spesifikasi Tangki Dispersant (ST-507) ....................................... 90

Tabel 5.47. Spesifikasi Tangki Inhibitor (ST-508) .......................................... 91

Tabel 5.48. Spesifikasi Cooling Tower (CT-501) ............................................ 92

Tabel 5.49. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-501) ....................................... 93

Tabel 5.50. Spesifikasi Anion Exchanger (AE-501) ........................................ 94

Tabel 5.51. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Proses (ST-509) ................ 95

Tabel 5.52. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air kondensat (ST–510) .......... 96

Tabel 5.53. Spesifikasi Tangki Hidrazin (ST–611) ......................................... 97

Tabel 5.54. Spesifikasi Deaerator (DA-501) ................................................... 98

Tabel 5.55. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-501) ............................................ 99









Tabel 5.64. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-510)) ........................................... 108












Tabel 5.76. Spesifikasi Bagasse Boiler (BO-601) ........................................... 120

Tabel 5.77. Spesifikasi Steam Blower (BL-601) .............................................. 120

Tabel 5.78. Spesifikasi Air Compressor (AC-701) .......................................... 121

Tabel 5.79. Spesifikasi Air Cyclone (CY-701) ................................................ 122

Tabel 5.80. Spesifikasi Air Dryer (AD – 701) ................................................ 123

Tabel 5.81. Spesifikasi Air Blower (AB-701) .................................................. 123




Tabel 5.85. Spesifikasi Tangki BBM (ST-801) ............................................... 126

Tabel 5.86. Spesifikasi Purging Storage Tank (ST-901) ................................. 127

Tabel 5.87. Spesifikasi NaOH Storage Tank (ST-902).................................... 128

Tabel 5.88. Spesifikasi Netralizer (NE-901) .................................................... 129

Tabel 5.89. Spesifikasi Pompa Limbah (PL-901) ............................................ 131



Tabel 6.1. Kebutuhan Air Umum ..................................................................... 135

Tabel 6.2. Kebutuhan Air untuk Pembangkit Steam ........................................ 136

Tabel 6.3. Kebutuhan Air Pendingin................................................................ 140

Tabel 6.4. Kebutuhan Air Proses ..................................................................... 143

Tabel 6.5. Kebutuhan Air Total ....................................................................... 143

Tabel 6.6. Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian ............ 159

Tabel 7.1. Distribusi Penggunaan Lahan Industri ............................................ 161

Tabel 8.1. Hari dan Jam Kerja Karyawan Reguler .......................................... 176

Tabel 8.2. Jam Kerja Karywan Produksi, Teknik, dan Keamanan .................. 177

Tabel 8.3. Jadwal Kerja Masing-masing Regu .................................................. 178

Tabel 8.4. Prasyarat Tingkat Pendidikan Terhadap Jabatan ............................ 179

Tabel 8.5. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat ........................................ 180

Tabel 9.1. Fixed Capital Investment ................................................................ 194

Tabel 9.2. Manufacturing Cost ........................................................................ 196

Tabel 9.3. General Expenses ............................................................................ 197

Tabel 9.4. Hasil Analisa Kelayakan Ekonomi ................................................. 201

DAFTAR GAMBAR

Gambar halaman

Gambar 1.1. Grafik Impor 2-furaldehyde di Indonesia .................................... 6

Gambar 2.1. Diagam Blok Proses Pembuatan 2-furaldehyde Dunlop dengan

Spesific Gravity Solvent < 1 ............................................................................. 16

Gambar 2.2. Diagam Blok Proses Pembuatan 2-furaldehyde Dunlop dengan

Spesific Gravity Solvent >1 .............................................................................. 17

Gambar 2.3. Diagam Blok Proses Pembuatan 2-furaldehyde Natta ............... 17

Gambar 2.4. Flowsheet Sisterm Produksi 2-furaldehyde Menggunakan

Nitrogen Stripping ........................................................................................... 19

Gambar 7.1. Pra rencana Lokasi Pabrik 2-furaldehyde .................................. 162

Gambar 7.2. Tata Letak Pabrik 2-furaldehyde dari Bagas Tebu ..................... 165

Gambar 8.1. Struktur Organisasi Perusahaan 2-furaldehyde ........................... 170

Gambar 9.1. Kurva Break Even Point dan Shut Down Point ........................... 199

Gambar 9.2. Kurva Cummulative Cash Flow metode DCF ............................ 200

Prarancangan Pabrik 2-Furaldehyde dari Bagas Tebu Menggunakan Katalis Asam Asetat

Kapasitas 35.000 Ton/tahun

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung © 2016

Silvia Febriani (1015041065)

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kemajuan bidang ilmu pengetahuan dan teknologi memaksa manusia untuk selalu

melakukan inovasi-inovasi dan berkreasi dalam usahanya untuk memenuhi

kebutuhan hidup. Pola ini diterapkan dalam dunia perindustrian khususnya

industri kimia. Industri kimia sangat diperlukan karena hampir setiap kebutuhan

primer maupun sekunder dari manusia dihasilkan dari proses sektor ini.

Agroindustri di Indonesia merupakan sektor yang memiliki peran yang sangat

penting dalam perindustrian nasional. Namun kegiatan pasca panen dan

pengolahan hasil pertanian, termasuk pemanfaatan produk samping dan sisa

pengolahannya masih kurang. Produk pertanian Indonesia umumnya hanya

dipasarkan dalam bentuk primer, sehingga bernilai rendah dan rentan terhadap

fluktuasi harga, sebab harga komoditas primer umumnya cenderung menurun,

sedangkan harga produk olahan cenderung meningkat.

Menurut Mui (1996) dihasilkan bagas tebu sebanyak 30% dari tebu yang telah

diproses. Selama ini, pemanfaatan bagas tebu sebagai bahan baku particle board,

pulp, bahan bakar, pupuk, dan pakan ternak bersifat terbatas dan bernilai ekonomi

rendah. Dari jumlah tersebut lebih kurang dua pertiganya digunakan sebagai

2





bahan bakar boiler dan bahan bakar pembangkit tenaga listrik di dalam kawasan

pabrik pengolahan gula tersebut.

Dibutuhkan teknologi baru untuk meningkatkan pemanfaatan bagas tebu tersebut

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi, salah satu alternatifnya adalah diolah

menjadi 2-furaldehyde. Bagas tebu dapat diolah menjadi furfural karena memiliki

kandungan pentosan yang merupakan komponen utama dalam proses sintesis 2-

furaldehyde. 2-furaldehyde memiliki aplikasi cukup luas dalam beberapa industri

dan dapat disintesis menjadi turunannya seperti furfuril alkohol, furan, dan lain-

lain. Kebutuhan 2-furaldehyde dan turunannya di dalam negeri terus meningkat.

Hingga saat ini seluruh kebutuhan 2-furaldehyde untuk dalam negeri diperoleh

melalui impor, dimana untuk Asia Tenggara dikuasai oleh Thailand dan untuk

Asia dikuasai oleh Cina. Karena alasan-alasan tersebut, maka perlu dilakukan

pengkajian kelayakan teknis/ekonomis mengenai pendirian pabrik yang akan

memproduksi 2-furaldehyde dengan bahan baku berupa bagas tebu. Dengan

demikian dapat diketahui peluang pembangunan pabrik 2-furaldehyde di

Indonesia.

1.2. Kegunaan Produk

Kegunaan 2-furaldehyde antara lain adalah :

1. Sebagai selective solvent, pada industri pemurnian butadiene, industri

pengolahan minyak bumi seperti pemurnian untuk minyak pelumas.

2. Sebagai extractive distillation, untuk memproduksi karet sintesis.

3





3. Sebagai reactive solvent, untuk resin pada industri yang memproduksi bahan-

bahan plastik yang tahan api maupun korosi, untuk nitroselulosa, selulosa

asetat, dan bahan kimia lainnya.

4. Sebagai bahan baku senyawa derivate seperti furfural alcohol, furoic acid,

tetrahidrofuran, resin furan, furfural merkaptan, dan lain-lain.

1.3. Ketersediaan Bahan Baku

Persediaan bahan baku utama pembuatan 2-furaldehyde yaitu pentosan dari bagas

tebu diperoleh dari pabrik–pabrik gula yang menyediakan bagas tebu di Provinsi

Lampung, seperti pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1. Perusahaan Penyedia Bagas Tebu

No. Nama Perusahaan Alamat Perusahaan Bahan Baku

(Ton/Tahun)

1. PTPN VII Bunga Mayang Kabupaten Lampung Utara 2.669.975

2. PT. Gunung Madu Plantation Kabupaten Lampung Tengah 5.548.000

3. Sugar Group Companies

a. PT. Gula Putih Mataram

(GPM)

b. PT. Sweet Indo Lampung

(SIL)

c. PT. Indo Lampung

Perkasa (ILP)

Kabupaten Lampung Tengah

Kabupaten Lampung Tengah

Kabupaten Tulang Bawang

11.096.000

Jumlah Bahan Baku (Ton Tebu / Tahun) 19.313.975

Jumlah Bagas Tebu = 30% Jumlah Bahan Baku

(Ton Bagas Tebu / Tahun)

5.794.192,5

4





PTPN VII Bunga Mayang, Kabupaten Lampung Utara dengan bahan baku

2.669.975 ton tebu/tahun; PT. Gunung Madu Plantation, Kabupaten Lampung

Tengah dengan bahan baku 5.548.000 ton tebu/tahun; dan Sugar Group

Companies yang memiliki 3 anak perusahaan penghasil gula dengan bahan baku

total 11.096.000 ton tebu/tahun, yaitu PT. Gula Putih Mataram (GPM), Kabupaten

Lampung Tengah; PT. Sweet Indolampung (SIL), Kabupaten Lampung Tengah;

dan PT. Indo Lampung Perkasa (ILP), Kabupaten Tulang Bawang. Bagas tebu

yang tersedia dari total proses pengolahan gula adalah sebesar 5.794.192,5

ton/tahun, dimana dua pertiganya dimanfaatkan sebagai bahan bakar boiler dan

bahan bakar pembangkit listrik untuk pemenuhan kebutuhan listrik perusahaan,

sedangkan sisanya sekitar 1.931.397,5 ton/tahun masih belum dimanfaatkan.

Sehingga dengan kapasitas rancangan 35.000 ton/tahun diperkirakan bahan baku

masih dapat terpenuhi karena ketersediaannya masih melimpah. Kapasitas sebesar

ini ditetapkan dengan harapan :

1. Dapat memenuhi kebutuhan 2-furaldehyde dalam negeri.

2. Dapat membuka kesempatan berdirinya pabrik-pabrik lain yang menggunakan

2-furaldehyde sebagai bahan bakunya.

3. 2-furaldehyde dapat menjadi komoditas ekspor bagi Indonesia, terutama di

kawasan Asian Tenggara.

1.4. Analisa Pasar

Kebutuhan 2-furaldehyde di Indonesia terus meningkat seiring dengan laju

pembangunan di berbagai industri yang semakin pesat. Hingga saat ini seluruh

kebutuhan 2-furaldehyde untuk dalam negeri diperoleh melalui impor, dimana

5





untuk Asia Tenggara dikuasai oleh Thailand dan untuk Asia dikuasai oleh Cina.

Karena alasan-alasan tersebut, maka perlu dilakukan pengkajian kelayakan

teknis/ekonomis mengenai pendirian pabrik yang akan memproduksi 2-

furaldehyde dengan bahan baku pentosan dari bagas tebu. Dengan demikian dapat

diketahui peluang pembangunan pabrik 2-furaldehyde di Indonesia.

1.5. Kapasitas Rancangan

Kapasitas produksi dapat diartikan sebagai jumlah maksimum output yang dapat

diproduksi dalam satuan waktu tertentu. Pabrik akan berusaha untuk mendapatkan

kapasitas produksi optimum, kapasitas produksi yang direncanakan sebesar

35.000 ton/tahun dengan beberapa pertimbangan antara lain :

1. Impor 2-Furaldehyde di Indonesia

Impor 2-furaldehyde di Indonesia terus meningkat tiap tahunnya. Tabel 1.2

menunjukkan data impor 2-furaldehyde beberapa tahun terakhir.

Tabel 1.2. Data Impor 2-Furaldehyde di Indonesia

Tahun Kapasitas (Ton)

2009 208.349

2010 348.263

2011 441.692

2012 489.044

2013 650.427

Sumber : Badan Pusat Statistik, 2009-2013

6





Dari Tabel 1.2. akan diperoleh grafik sebagai berikut :

Gambar 1.1. Grafik Impor 2-Furaldehyde di Indonesia

Bila dilakukan pendekatan dengan menggunakan persamaan regresi linier yang

memiliki nilai R tinggi pada Gambar 1.1., maka diperkirakan impor 2-

furaldehyde di Indonesia pada tahun 2020 adalah sebesar:

Impor di Indonesia (y) = 102,49x – 205.687

= 102,49 (2020) – 205.687

= 1.342,8 ton/tahun

y = 102.49x - 205687

R² = 0.9728

0

100

200

300

400

500

600

700

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Kap

asit

as (

To

n)

Tahun

Impor 2-Furaldehyde di Indonesia

7





2. Konsumsi 2-Furaldehyde di Indonesia

Tabel berikut ini melampirkan persentase aplikasi 2-furaldehyde di Indonesia :

Tabel 1.3. Konsumsi 2-furaldehyde di Indonesia

No. Persentase (%) Aplikasi Penggunaan

1. 13 Lubrikasi pelumas

2. 64 Tekstil, Logam, Pertanian

3. 16 Ban dan Karet

4. 7 Cat, Tinta, Plastik, Resin

Sumber : Setiaji, 2009.

Berikut daftar perusahaan dan pabrik di Indonesia yang menggunakan 2-

furaldehyde :

Tabel 1.4. Pabrik Lubrikasi Pelumas Pengguna 2-furaldehyde

Nama Perusahaan Jenis Lokasi

Kebutuhan

(ton/tahun)

PT. ALP Petro Industry* Pelumas Pasuruan 40.000

Shell** Pelumas Bekasi 120.000

PT.Pertamina*** Pelumas Indonesia 95.350

Total 255.350,0

Kebutuhan 33.195,5

Sumber : *www.agipoil.co.id; **www.shell.co.id; ***www.beritasatu.com

8





Tabel 1.5. Pabrik Ban dan Karet Pengguna 2-furaldehyde


Kebutuhan

(ton/tahun)

PT.Karet Deli* Ban Medan 300

Tan Sing Seung* Karet gelang Surabaya 40

PT.Gajah tunggal** Ban Tangerang 80.000

Total 80.340,0

Kebutuhan 12.854,4

Sumber : *www.kemenperin.go.id;

*www.alamatkantorindonesia.com;

**www.alamatperusahaanindonesia.com

Tabel 1.6. Perusahaan Cat, Tinta, dan Resin Pengguna 2-furaldehyde


Kebutuhan

(ton/tahun)

PT Paint Manufacturer Pacific* Cat dan Tinta Jakarta 1.000

PT Nipsea Paint and Chemical* Cat Jakarta 1.000

PT Avian Paint* Cat Surabaya 800

PT Maspion** PVC Resin Gresik 100.000

Total 101.800

Kebutuhan 7.126

Sumber : *Putri dan Prayogo, 2014;

**www.alamatkantorindonesia.com;

http://www.alamatkantorindonesia.com/

http://www.alamatkantorindonesia.com/

9





Tabel 1.7. Perusahaan Tekstil, Logam, dan Pertanian Pengguna 2-furaldehyde


Kebutuhan

(ton/tahun)

PT Pollyfin Canggih* Tekstil Bandung 1.000

Delta Merlin Sandang Tekstil* Tekstil Surakarta 800

PT Sri Rejeki Isman (Sritex)* Tekstil Solo 1.000

PT Bandung Syntetic Mills* Tekstil Bandung 1.000

PT Eratex Djaja* Tekstil Surabaya 800

PT Kitachem Ekasedjati*

Zat

Perekat

Jakarta 500

PT Mesin dan Pengecoran

Logam*

Logam Tegal 600

PT FKA Global* Logam Surabaya 500

CV Surya Putra Industri* Logam Surabaya 600

CV Harmony Technic* Logam Surabaya 600

PT Ajitex* Tekstil Surabaya 800

PT Harmoni Global Textile* Tekstil Surabaya 1.000

PT SegorocEcomulyo Textile* Tekstil Surabaya 700

PT Pully Sarana Pratama* Logam Jakarta 600

Harta Tjipta Mandiri* Logam Jakarta 500

PT INDAGRO INC.** Herbisida Bogor 8.400

Total 19.400

Kebutuhan 12.416

Sumber : *Putri dan Prayogo, 2014;

**www.daftarperusahaanindonesia.com

10





Dari tabel di atas diperoleh total kebutuhan 2-furaldehyde sebesar :

Kebutuhan = (33.195,5 + 12.854,4 + 7.126 + 12.416) ton/tahun

= 65.591,90 ton/tahun

3. Kapasitas Produksi Pabrik

Kapasitas produksi suatu pabrik ditentukan berdasarkan data impor produk di

Indonesia, data konsumsi produk di Indonesia, serta data produksi yang telah

ada, sebagaimana dapat dilihat dari berbagai sumber dan data-data yang telah

disebutkan sebelumnya. Berdasarkan data-data tersebut, kemudian dapat

ditentukan besarnya kapasitas produksi. Adapun persamaan kapasitas produksi

adalah sebagai berikut:

KP = DK – DI – DP ....(1.1)

KP = Kapasitas Produksi pada Tahun 2020

DK = Data Konsumsi Produk di Indonesia

DI = Data Impor di Indonesia pada Tahun 2020

DP = Data Produksi yang Telah Ada di Indonesia

KP = DK – DI – DP

KP = 65.591,90 ton/tahun – 1.342,8 ton/tahun – 0 ton/tahun

KP = 64.249,10 ton/tahun

Berdasarkan pertimbangan di atas dan berbagai persaingan yang akan tumbuh

pada tahun 2020 maka diambil kapasitas pabrik 2-furaldehyde yang

11





direncanakan, yakni 50% dari kapasitas produksi tahun 2020 yakni 32.124,55

ton/tahun ≈ 35.000 ton/tahun.

1.6. Lokasi Pabrik

Lokasi pabrik merupakan hal yang penting dalam menunjang keberhasilan suatu

industri. Kesalahan pemilihan lokasi pabrik dapat menyebabkan biaya produksi

menjadi mahal sehingga tidak ekonomis. Oleh karena itu, perlu dipertimbangkan

dengan cermat agar didapat keuntungan yang maksimal bagi perusahaan. Secara

geografis penentuan letak lokasi suatu pabrik sangat menentukan kemajuan pabrik

tersebut saat produksi maupun di masa yang akan datang. Sehingga pemilihan

lokasi yang tepat dari pabrik akan menghasilkan biaya produksi dan distribusi

yang seminimal mungkin. Penentuan lokasi pabrik yang tepat dapat menekan

biaya produksi dan dapat memberikan keuntungan-keuntungan lain. Pabrik 2-

furaldehyde ini direncanakan akan dibangun dekat dengan lokasi sumber bahan

baku di daerah Terusan Nunyai, Kabupaten Lampung Tengah, Provinsi Lampung.

Peta daerah Terusan Nunyai, Kabupaten Lampung Tengah, Provinsi Lampung

ditunjukkan pada Gambar 1.4.

12





Gambar 1.4. Lokasi Pabrik

Sumber: Google Maps, 2016

Ada beberapa faktor yang harus diperhatikan untuk menentukan lokasi pabrik

yang dirancang agar secara teknis dan ekonomis menguntungkan. Adapun faktor-

faktor yang harus dipertimbangkan dalam penentuan lokasi pabrik, antara lain :

1. Penyediaan Bahan Baku

Kriteria penilaian dititikberatkan pada kemudahan memperoleh bahan baku.

Dalam hal ini, bahan baku utama berupa pentosan dari bagas tebu yang

diperoleh dari PTPN VII Bunga Mayang, Kabupaten Lampung Utara; PT.

Gunung Madu Plantation, Kabupaten Lampung Tengah; dan Sugar Group

Companies yang memiliki 3 anak perusahaan penghasil gula, yaitu PT. Gula

Putih Mataram (GPM), Kabupaten Lampung Tengah; PT. Sweet Indolampung

(SIL), Kabupaten Lampung Tengah; dan PT. Indolampung Perkasa (ILP),

13





Kabupaten Tulang Bawang. Keberlangsungan ketersediaan bahan baku ini

dapat dilakukan dengan melakukan kontrak kerjasama antar kedua belah pihak.

2. Tenaga Kerja

Tersedianya tenaga kerja yang terampil mutlak diperlukan untuk menjalankan

mesin-mesin produksi. Sumber tenaga yang dibutuhkan baik tenaga

berpendidikan tinggi, menengah maupun kerja terampil serta tenaga engineer.

Dan tenaga kerja tersebut dapat direkrut dari daerah Lampung, Jawa Barat, dan

sekitarnya. Penerimaan tenaga kerja untuk pabrik 2-furaldehyde ini dapat

mengurangi jumlah pengangguran di daerah tersebut.

3. Penyediaan Utilitas

Perlu diperhatikan sarana-sarana pendukung seperti tersedianya air, listrik, dan

sarana lainnya sehingga proses produksi dapat berjalan dengan baik. Air

merupakan kebutuhan yang dibutuhkan dalam jumlah banyak. Apabila

ketersediaan air tidak mencukupi, maka keberlangsungan proses akan

terganggu. Penyediaan air disuplai dari air sungai yang terlebih dahulu diproses

di unit pengolahan air agar layak pakai. Air sungai tersebut digunakan sebagai

air proses, air pendingin, dan air sanitasi. Penentuan lokasi pabrik di Terusan

Nunyai, Lampung Tengah berdekatan dengan beberapa sumber air. Sumber air

yang dapat digunakan untuk keperluan air pabrik diantaranya, Sungai Way

Seputih dan Way Sekampung. Sungai Way Seputih memiliki debit 9,4 m3/s

dan sungai Way Sekampung 24,6 m3/s (www.academia.edu.2015). Sedangkan

kebutuhan bahan bakar dapat diperoleh dari PT Pertamina Refinery Unit III

Plaju, Palembang. Penyediaan kebutuhan listrik direncanakan akan disuplai

http://www.academia.edu.2015/

14





secara internal menggunakan pembangkit listrik dengan bahan bakar bagas

tebu, dan juga secara eksternal dari PLN Lampung.

4. Pemasaran Produk

Faktor yang perlu diperhatikan adalah letak wilayah pabrik yang membutuhkan

2-furaldehyde dan jumlah kebutuhannya. Daerah Lampung merupakan daerah

yang strategis untuk pendirian suatu pabrik karena dekat dengan Jakarta

sebagai pusat perdagangan Indonesia.

5. Sarana dan Prasarana Transportasi

Sarana dan prasarana transportasi sangat diperlukan untuk proses penyediaan

bahan baku dan pemasaran produk. Lampung merupakan wilayah yang

strategis karena terletak di Pulau Sumatera bagian paling selatan. Sehingga

berdekatan dengan kawasan industri Jabodetabek, yang merupakan pusat

pengembangan industri nasional. Hal ini merupakan peluang yang menjanjikan

bagi Provinsi Lampung untuk memperluas jaringan pemasaran dan

perdagangan antar-pulau/kota. Lokasi pabrik direncanakan pula dekat dengan

jalan raya. Hal ini memudahkan dalam proses distribusi bahan baku maupun

produk. Dengan adanya sarana dan prasarana transportasi yang memadai, maka

pemilihan lokasi di Kabupaten Lampung Tengah sangat tepat.

6. Karakteristik Lokasi

Karakteristik lokasi ini menyangkut iklim di daerah tersebut, kemungkinan

terjadinya banjir, serta kondisi sosial masyarakatnya. Dalam hal ini, Kabupaten

Lampung Tengah sangat berpotensi menjadi daerah industri karena memiliki

lahan yang masih luas untuk didirikan suatu pabrik di daerah tersebut.

PRARANCANGAN PABRIK 2-FURALDEHYDEdigilib.unila.ac.id/22049/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf ·...

Documents

Transcript of PRARANCANGAN PABRIK 2-FURALDEHYDEdigilib.unila.ac.id/22049/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf ·...