PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN SABUN CAIR DARI MINYAK KELAPA DENGAN KAPASITAS BAHAN BAKU 1TON/HARI
KARYA AKHIR
DISUSUN OLEH:
DEDI KURNIADI NIM : 025201038
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas Rahmat dan Hiadayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir ini dengan judul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Cair dari Minyak Kelapa (Trigliserida) dengan kapasitas bahan baku 1 Ton/hari Tugas pra rancangan ini merupakan tugas akhir dalam menyelesaikan studi Program Diploma IV (D-IV) disiplin ilmu Teknik Kimia, Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara, Medan. Dalam penyusunan tugas pra rancangan pabrik ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dukungan dan fasilitas dari berbagai pihak. Untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Orang tua tercinta yang telah memberikan dorongan baik moral maupun spiritual. 2. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, selaku Ketua Departemen Program Studi Teknologi Kimia Industri, Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Rondang Tambun, ST, MT selaku dosen pembimbing karya akhir yang telah banyak memberi arahan dan bimbingan dalam penyusunan karya akhir ini.. 4. Bapak Mhd.Hendra S Ginting, ST, MT, selaku co-pembimbing karya akhir yang telah banyak memberi arahan dan bimbingan dalam penyusunan karya akhir ini. 5. Seluruh staff pengajar dan pegawai pada program studi Teknologi Kimia Industri, Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara. 6. Rekan satu kelompok Muhammad Fauzi, terima kasih atas kerja sama dan dukungannya selama ini semoga semua kerja keras kita berguna. 7. Rekan-rekan satu angkatan stambuk 2002 di Teknologi Kimia Industri. 8. Teman-teman kost atas kebersamaan dan kekeluargaan yang tak dapat dilupakan. Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis menerima kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan Karya Akhir ini dan kemajuan ilmu pengetahuan. Akhir kata penulis
Universitas Sumatera Utara
berharap agar Karya Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan Mahasiswa Teknologi Kimia Industri khususnya dan seluruh pembaca pada umumnya.
Medan, Juli 2008 Penulis
Dedi Kurniadi
Universitas Sumatera Utara
INTISARI Pabrik pembuatan Sabun Cair dari Minyak Kelapa ini direncanakan berkapasitas produksi sabun cair 1,3 ton/hari dan produk samping gliserol 120 kg/hari. Bahan baku yang digunakan unutk proses produksi per harinya adalah sebesar 1 ton/hari. Lokasi pabrik direncanakan di Kecamatan Besitang Kabupaten Langkat Sumatera Utara yang dekat dengan bahan baku yaitu minyak kelapa, dengan luas areal pabrik 7.500 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan dalam pengoperasian pabrik ini berjumlah 33 orang karyawan dengan bentuk badan usaha adalah Perseroan Terbatas (PT) dan struktur organisasi adalah sistem garis. Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik ini adalah sebagai berikut: a. Total modal investasi
: Rp 27.534.643.401,-
b. Biaya Produksi (per tahun)
: Rp 38.689.937.569,-
c. Hasil penjualan (per tahun)
: Rp 55.992.060.168,-
d. Laba bersih
: Rp 12.128.985.820,-
e. Profit Margin (PM)
: 30,9 %
f. Break Even Point (BEP)
: 22,64 %
g. Return on Investment (ROI)
: 44 %
h. Pay Out Time (POT)
: 2,27 tahun
i. Return on Network (RON)
: 73,41 %
j. Internal Rate of Return (IRR)
: 49,10 %
Berdasarkan
data-data di atas maka dapat disimpulkan bahwa
perancangan pabrik pembuatan Sabun Cair dari Minyak Kelapa ini layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .................................................................................... i INTISARI......................................................................................................... iii DAFTAR ISI .................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... vii DAFTAR TABEL ............................................................................................ viii BAB I
PENDAHULUAN ...................................................................... I-1 1.1. Latar Belakang ..................................................................... I-1 1.2. Perumusan Masalah ............................................................. I-3 1.3. Tujuan Perancangan Pabrik.................................................. I-4 1.4. Manfaat Rancangan .............................................................. I-4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA ............................................................. II-1 2.1. Sabun .................................................................................... II-1 2.2. Sabun Cair ............................................................................ II-3 2.3. Fungsi dan Sifat-Sifat Bahan Baku ...................................... II-4 2.4. Proses-Proses Pembatan Sabun ............................................ II-15 2.5. Pemilihan Proses .................................................................. II-18 2.6. Deskripsi Proses ................................................................... II-19
BAB III
NERACA MASSA DAN NERACA PANAS ............................ III-1 3.1. Reaktor ................................................................................ III-1 3.2. Separator .............................................................................. III-1 3.3. Tangki Pencampur ............................................................... III-2 3.4. Tangki Minyak Kelapa......................................................... III-2 3.5. Reaktor ................................................................................. III-2
BAB IV
SPESIFIKASI ALAT .................................................................. IV-1
BAB V
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA .............. V-1 5.1. Instrumentasi ........................................................................ V-1 5.2. Keselamatan Kerja ............................................................... V-5 5.3. Keselamatan Pada Pabrik Pembuatan Sabun Cair ............... V-6
Universitas Sumatera Utara
BAB VI
UTILITAS ................................................................................... VI-1 7.1. Kebutuhan Panas .................................................................. VI-1 7.2. Kebutuhan Air ..................................................................... VI-1 7.3. Unit Pengolahan Air............................................................. VI-2 7.4. Kebutuhan Bahan Kimia ...................................................... VI-4 7.5. Kebutuhan Listrik................................................................. VI-4 7.6. Kebutuahan Bahan Bakar..................................................... VI-4 7.7. Unit Pengolahan Limbah...................................................... VI-5 7.8. Spesifikasi Peralatan Utilitas................................................ VI-6
BAB VII
MANAJEMEN ORGANISASI PERUSAHAAN....................... VII-1 7.1. Pengertian Organisasi dan Manajemen ................................ VII-1 7.2. Bentuk Badan Usaha ............................................................ VII-1 7.3. Struktur Organisasi .............................................................. VII-2 7.4. Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ............................. VII-2 7.5. Sistem Kerja dan Jam Kerja ................................................ VII-4 7.6. Sistem Upah ......................................................................... VII-4 7.7. Kesejahteraan Karyawan ...................................................... VII-4 7.8. Analisa Jabatan..................................................................... VII-5 7.9. Jumlah Dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja ................... VII-5
BAB VIII
LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ................................... VIII-1 8.1. Lokasi Pabrik ....................................................................... VIII-1 8.2. Tata Letak Pabrik ................................................................. VIII-3 8.3. Perincian Luas Tanah ........................................................... VIII-4
BAB IX
ANALISA EKONOMI ............................................................... IX-1 10.1. Modal Investasi .................................................................. IX-1 10.2. Biaya Produksi Total .......................................................... IX-4 10.3. Total Penjualan................................................................... IX-5 10.4. Perkiraan Rugi/Laba Perusahaan ....................................... IX-5 10.5. Analisa Asek Ekonomi....................................................... IX-5
BAB X
KESIMPULAN ........................................................................... X-1
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... x LAMPIRAN A. PERHITUNGAN NERACA MASSA .................................. LA-1
Universitas Sumatera Utara
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
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL Tabel 1.1. Data Produksi Perkebunan Kelapa .................................................. I-2 Tabel 1.2. Data kebutuhan Sabun Cair dalam Negri dan Eksport ................... I-3 Tabel 2.1. Komposisi Minyak Kelapa ............................................................. II-6 Tabel 3.1. Neraca Massa pada Reaktor ........................................................... III-1 Tabel 3.2. Neraca Massa pada Separator ......................................................... III-1 Tabel 3.3. Neraca Massa pada Tangki Pencampur .......................................... III-2 Tabel 3.4. Neraca Panas pada Tangki Minyak Kelpa ...................................... III-2 Tabel 3.5. Neraca Panas pada Reaktor ............................................................. III-2 Tabel 6.1. Mutu Air Sumur Bor Besitang ........................................................ VI-2 Tabel 7.1. Jumlah Tenaga Kerja beserta Pendidikannya ................................. VII-5 Tabel 8.1. Perincian Luas Tanah Pabrik .......................................................... VIII-4 Tabel LA.1 Neraca Massa pada Reaktor.......................................................... LA-3 Tabel LA.2 Neraca Massa pada Separator ....................................................... LA-5 Tabel LA.3 Neraca Neraca Masa pada Tangki Pencampur ............................. LA-6 Tabel LB.1 Harga cp Setiap Gugusan ................................................................... LB-1 Tabel LB.2 Panas Reaksi Pembentukan ( ΔH f o ) ............................................. LB-2 Tabel LB.3 Kapasitas Panas (Cp) .................................................................... LB-2 Tabel LB.4 Neraca Panas Masuk Pada Tangki Minyak Kelapa ...................... LB-3 Tabel LB.5 Neraca Panas Keluar Dari Tangki Minyak Kelapa ....................... LB-3 Tabel LB.6 Neraca Panas Masuk Pada Reaktor............................................... LB-5 Tabel LB.7 Neraca Panas Keluar Dari Reaktor ............................................... LB-5 Tabel LC.1 Komposisi Bahan dalam Tangki Minyak Kelapa ......................... LC-1 Tabel LC.2 Komposisi Bahan dalam Tangki KOH ......................................... LC-6 Tabel LC.3 Komposisi Bahan dalam Reaktor ................................................. LC-9 Tabel LC.4 Komposisi Bahan dalam Separator ............................................... LC-17 Tabel LC.5 Komposisi Bahan dalam Tangki Timbun Gliserol ....................... LC-20 Tabel LC.6 Komposisi Bahan dalam Tangki EDTA ....................................... LC-26 Tabel LC.7 Komposisi Bahan dalam Tangki Gliserin ..................................... LC-29 Tabel LC.8 Komposisi Bahan dalam Tangki Parfum ...................................... LC-33 Tabel LC.9 Komposisi Bahan dalam Tangki Pencampur ................................ LC-37
Universitas Sumatera Utara
Tabel LC.10 Komposisi Bahan dalam Tangki Produk .................................... LC-44 Tabel LE.1 Perincian harga bangunan ............................................................. LE-2 Tabel LE.2 Data Indeks Harga Chemical Engeneering (CE) .......................... LE-3 Tabel LE.3 Perkiraan Harga Peralatan Proses ................................................ LE-5 Tabel LE.4 Perkiraan Harga Peralatan Utilitas ................................................ LE-6 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi............................................................ LE-8 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ................................................................ LE-11 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ..................................................................... LE-12 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ................................................................. LE-13 Tabel LE.9 Perkiraan Biaya Depresiasi .......................................................... LE-15 Tabel LE.10 Nilai Perhitungan IRR ................................................................. LE-22
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Penampang Buah Kelapa ............................................................ II-5 Gambar 5.1. Instrumen pada Tangki Penyimpanan Bahan Baku .................... V-4 Gambar 5.2. Instrumentasi Pada Tangki Berjaket ........................................... V-4 Gambar 5.3. Instrumentasi Pada Pompa .......................................................... V-5 Gambar 6.1. Proses Pengolahan limbah ........................................................... VI-6 Gambar 7.1. Struktur Organisasi ...................................................................... VII-7 Gambar 8.1. Tata Letak Pabrik Pembuatan Sabun Cair................................... VIII-5 Gambar LA.1 Reaktor ...................................................................................... LA-1 Gambar LA.2 Separator ................................................................................... LA-4 Gambar LA.3 Tangki Pencampur .................................................................... LA-5 Gambar LB.1 Tangki Minyak Kelapa .............................................................. LB-2 Gambar LB.2 Tangki Reaktor .......................................................................... LB-4 Gambar LC.1 Ukuran Tangki .......................................................................... LC-2 Gambar LC.2 Ukuran Tutup Tangki ................................................................ LC-4 Gambar LC.3 Ukuran Reaktor ......................................................................... LC-10 Gambar LC.4 Ukuran Tangki .......................................................................... LC-45 Gambar LE.1.Grafik Break Event Point .......................................................... LE-22
Universitas Sumatera Utara
