PRA-RANCANGAN PABRIK KELAPA SAWIT KAPASITAS 30 TON TBS/JAM DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI PERYARATAN UJIAN SARJANA TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI
DISUSUN OLEH: PERENGKI SINAMBELA NIM: 995201042
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2007
Universitas Sumatera Utara
PRA RANCANGAN PABRIK KELAPA SAWIT KAPASITAS 30 TON TBS/JAM KARYA AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana saint Terapan
Disusun Oleh: PERENGKI SINAMBELA NIM : 995201042 Telah Diperiksa/Disetujui: Pembimbing I
Pembimbing II
(Ir.Seri Maulina, MSCHE) NIP. 131 803 353
(Ir.Renita Manurung, MT) NIP.132 163 646
Diketahui Oleh Koordinator Karya Akhir
(Ir. Irvan ,M.Si) NIP. 132 126 842
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2007
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang masih
memberikan
ampunan
dan
berkatNya,
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan Karya Akhir ini yang berjudul ” Pra Rancangan Pabrik Kelapa Sawit Kapasitas Produksi 30.000 kg/jam” Penyusunan Karya Akhir ini sebagai salah satu syarat yang harus dilakukan untuk dapat mengikuti sidang sarjana pada Program Studi Teknologi Kimia Industri D-IV, Fakultas Teknik Universitas Sumateta Utara, Medan. Terucap salam terimakasih tak terhingga kepada kedua orang tua tercinta yang terus mengasuh, membimbing dan membiayai sekolah penulis hingga tingkat universitas, serta kakak dan adik penulis, saudara-saudara penulis dan teman-teman, yang tetap memberikan bantuan, dukungan dan teladan, yang menjadi pengorbanan yang tak terbalaskan. Dalam kesempatan ini penulis juga menyampaikan salam dan rasa terimakasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu, baik secara langsung maupun tak langsung selama penulis menyelesaikan perkuliahan: 1. Bapak Ir. Indra Surya, Ketua Program Studi Teknologi Kimia Industri D-IV Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Ir. Irvan, M.Si, Koordinator Karya Akhir Program Studi Teknologi Kimia Industri D-IV, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Ir. Seri Maulina MSche, selaku Dosen Pembimbing I Karya Akhir yang telah memberikan bimbingan, masukan dan arahan kepada penulis selama menyelesaikan Karya Akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
4. Ibu Ir.Renita Manurung MT, selaku Dosen Pembimbing II Karya Akhir yang telah memberikan bimbingan, masukan dan arahan kepada penulis selama menyelesaikan Karya Akhir ini. 5. Seluruh Staf Pengajar Program Studi Teknologi Kimia Industri D-IV, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 6. Seluruh Pegawai Administrasi Program Studi Teknologi Kimia Industri D-IV, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 7. Sahabat-sahabat yang tidak dapat dituliskan namanya satu persatu yang telah banyak membantu atas terselesaikannya Karya Akhir ini. Dan banyak pihak yang tidak mungkin disebutkan seluruhnya atas dukungan, bantuan, dan kebaikan kepada penulis. Hanya kepada TYME sajalah penulis tumpukan balasan atas segala hal, karena Ia Maha Adil dan bijaksana dalam memberikan balasan. Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih belum sempurna karena hakikat
ilmu
pengetahuan
senantiasa
berkembang,
untuk
itu
penulis
mengharapkan kritik dan saran guna peningkatan mutu Karya Akhir dimasa yang akan datang. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi semua pihak.
Medan, Mei 2007 Penulis,
Perengki Sinambela
Universitas Sumatera Utara
INTI SARI
Pra rancangan Pabrik Unit Utilitas pada Pabrik Gula Dengan Kapasitas 43.035,4523 kg/jam. Pabrik beroperasi 24 jam sehari dengan hari kerja 330 hari dalam setahun. Lokasi Unit Utilitas ini dirancang dalam satu lingkup pabrik Gula dimana lokasinya berdekatan langsung dengan proses pengolahan dengan luas areal Utilitasnya 290,734 m2. Direncanakan lokasinya berada didesa Pagar jati, Lubuk Pakam – Perbaungan kira-kira 22 km dari kota Medan. Kebutuhan air diperoleh dari air sungai sebesar 43.035,4523 kg/jam. Tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 13 orang yang dipimpin oleh seorang Kepala Bagian Utilitas dengan struktur Organisasi Garis dan Staff dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik ini adalah sebagai berikut: -
Total modal investasi
Rp 29.372.743.904,-
-
Biaya Produksi
Rp 19.554.977.382,-
-
Hasil Penjualan
Rp 38.527.299.130,-
-
Laba bersih
Rp 5.493.767.048,-
-
Break Even Point (BEP)
35,26 %
-
Return on Invesment (ROI)
18,70%
-
Return on Network (RON)
31,09%
-
Pay Out Time (POT)
5,4 Tahun
-
Internal Rate of return (IRR)
27,97%
-
Profit margin
39,71%
Dari analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa Pabrik Kelapa Sawit ini layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR INTI SARI .............................................................................................. i DAFTAR ISI.............................................................................................. ii DAFTAR TABEL ..................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR................................................................................. viii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang............................................................................. I-1 1.2 Perumusan Masalah ..................................................................... I-4 1.3 Tujuan perancangan Unit Utilitas ................................................ I-4 1.4 Manfaat Rancangan ..................................................................... I-5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES 2.1 Penggunaan Air menurut Jenisnya ............................................. II-1 2.2 Sifat-sifat Fisika dan Kimia Air................................................... II-2 2.3 Kebutuhan Uap ............................................................................ II-3 2.4 Kebutuhan Air ............................................................................. II-4 2.4.1 Bak Pengendapan (BP) .......................................................... II-6 2.4.2 Clarifier (Cl) .......................................................................... II-6 2.4.3 Sand filter ............................................................................... II-7 2.4.4 Demineralisasi........................................................................ II-9 2.4.5 Daerator (DE)........................................................................ II-11 2.4.6 Boiler atau Ketel Uap (B) ...................................................... II-12 2.4.7 Water Cooling Tower (WCT) ................................................ II-16 BAB III NERACA BAHAN 3.1 Bak Pengendapan......................................................................... III-2 3.2 Clarifier ....................................................................................... III-3 3.3 Sand Filter ................................................................................... III-4 3.4 Water Tower ................................................................................ III-5 3.5 Cation Exchanger ........................................................................ III-6 3.6 Anion Exchanger ......................................................................... III-7
Universitas Sumatera Utara
3.7 Daerator ...................................................................................... III-7 3.8 Water Cooling Tower .................................................................. III-8 BAB IV NERACA PANAS 4.1 Daerator ...................................................................................... IV-1 4.2 Water Cooling Tower .................................................................. IV-1 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN..................................................... V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA 6.1 Instrumentasi................................................................................ VI-1 6.2 Keselamatan Kerja....................................................................... VI-6 6.3 Keselamatan Kerja Pada unit Utilitas Pabrik Gula dari Tebu..... VI-7 6.3.1 Pencegahan terhadap bahaya kebakaran dan peledakan ........ VI-7 6.3.2 Peralatan Perlindungan diri .................................................... VI-8 6.3.3 Keselamatan kerja terhadap listrik ......................................... VI-8 6.3.4 Pencegahan terhadap gangguan kesehatan............................. VI-9 6.3.5 Pencegahan terhadap bahaya mekanis ................................... VI-9 BAB VII UTILITAS 7.1 Kebutuhan Bahan Kimia.............................................................. VII-1 7.2 Kebutuhan Bahan Bakar .............................................................. VII-2 7.3 Pengolahan Limbah..................................................................... VII-2 BAB VIII TATA LETAK PERALATAN UNIT UTILITAS PABRIK 8.1 Kebutuhan Areal Untuk Peralatan Utilitas ............................... VIII-1 8.2 Tata Letak Peralatan Unit Utilitas ............................................ VIII-2 8.3 Tata Letak Pabrik...................................................................... VIII-3 8.4 Perincian Luas Tanah ............................................................... VIII-4 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN 9.1 Pengertian Organisasi dan Manajemen ................................... IX-1 9.2 Bentuk badan usaha .................................................................. IX-2 9.3 Struktur organisasi.................................................................... IX-3 9.4 Uraian Tugas dan Jabatan......................................................... IX-4 9.4.1 Kepala Bagian Utilitas ....................................................... IX-4 9.4.2 Kepala Seksi Penyediaan Air ............................................. IX-4 9.4.3 Operator Panel Kontrol ...................................................... IX-5
Universitas Sumatera Utara
9.4.4 Operator Sand Filter .......................................................... IX-5 9.4.5 Operator Boiler................................................................... IX-5 9.4.6 Operator Pelarutan Bahan Kimia ....................................... IX-6 9.4.7 Analis Air ........................................................................... IX-6 9.5 Posisi Unit Penyediaan Air dalam struktur Organisasi Perusahaan ...................................... IX-6 9.5.1 Kebutuhan Tenaga Kerja untuk Penyediaan air Pabrik ..... IX-6 9.5.2 Pengaturan Jam Kerja ........................................................ IX-7 9.6 Kesejahteraan Tenaga Kerja .................................................... IX-9 9.7 Sistem Upah .............................................................................. IX-10 BAB X ANALISA EKONOMI 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-5 10.2.1 Biaya Tetap (BT)/Fixed Cost (FC) .................................. X-5 10.2.2 Biaya Variabel (BV)/Variabel Cost (VC) ........................ X-5 10.3 Total Penjualan (Total Sales) ................................................. X-6 10.4 Perkiraan Laba/Rugi Usaha .................................................... X-6 10.5 Aspek Analisa Ekonomi ......................................................... X-7 BAB XI KESIMPULAN ........................................................................... XI-01 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A NERACA BAHAN ......................................................... LA-01 LAMPIRAN B NERACA ENERGI ........................................................ LB-01 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ........ LC-01 LAMPIRAN D SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS ................... LD-01 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ANALISA EKONOMI.................... LE-01
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Perkiraan Kebutuhan air Pabrik .................................................. II-4 Tabel 2.2 Kualitas Air sungai Ular, Perbaungan......................................... II-5 Tabel 2.3 Parameter Kualitas Badan Air..................................................... II-5 Tabel 2.4 Batas Kontrol air Boiler Optimum.............................................. II-13 Tabel 2.5 Masalah pada Boiler akibat perlakuan air yang buruk................ II-14 Tabel 2.6 Standarisasi Kualitas Air Umpan................................................ II-15 Tabel 2.7 Standarisasi air Boiler ................................................................. II-16 Tabel 3.1 Neraca Massa pada Bak Pengendapan........................................ III-2 Tabel 3.2 Neraca Massa pada Clarifier ...................................................... III-3 Tabel 3.3 Neraca Massa Sand Filter ........................................................... III-4 Tabel 3.4 Neraca Massa Water Tower ........................................................ III-5 Tabel 3.5 Neraca Massa Cation Exchanger................................................ III-6 Tabel 3.6 Neraca Massa Anion Exchanger ................................................. III-7 Tabel 3.7 Neraca Massa Daerator .............................................................. III-7 Tabel 3.8 Neraca Massa Water cooling Tower .......................................... III-2 Tabel 4.1 Neraca Panas pada Daerator....................................................... IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas pada Water Cooling Tower................................... IV-1 Tabel 7.1 Kebutuhan Bahan Kimia pada Pengolahan Air .......................... VII-1 Tabel 8.1 Pembagian areal Tanah ............................................................... VII-1 Tabel 8.2 Pembagian Areal Tanah Tambahan ............................................ VII-2 Tabel 8.3 Keterangan Gambar 8.1 .............................................................. VII-3 Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja beserta Tingkat pendidikannya ................ IX-7 Tabel 9.2 Jadwal shift Kerja karyawan ....................................................... IX-8 Tabel LA.1 Neraca Massa pada Bak Pengendapan .................................... LA-5 Tabel LA.2 Neraca Massa pada Clarifier ................................................... LA-10 Tabel LA.3 Neraca Massa Sand Filter........................................................ LA-14 Tabel LA.4 Neraca Massa Water Tower..................................................... LA-20 Tabel LA.5 Neraca Massa Cation Exchanger............................................. LA-23 Tabel LA.6 Neraca Massa Anion Exchanger.............................................. LA-25 Tabel LA.7 Neraca Massa Daerator........................................................... LA-27
Universitas Sumatera Utara
Tabel LA.8 Neraca Massa Water cooling Tower ....................................... LA-30 Tabel LB.1 Neraca Panas pada Daerator ................................................... LB-1 Tabel LB.2 Neraca Panas pada Water Cooling Tower ............................... LB-4 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan....................................................... LE-2 Tabel LE.2 Data Indeks Chemical Engineering (CE)................................. LE-3 Tabel LE.3 Perkiraan Harga Peralatan Import............................................ LE-5 Tabel LE.4 Perkiraan Harga Peralatan dalam Negeri ................................. LE-6 Tabel LE.5 Perincian Gaji Pegawai ............................................................ LE-12 Tabel LE.6 Perincian Biaya Kas ................................................................. LE-14 Tabel LE.7 Nilai uang Nominal air (ekivalen;densitas air 1 kg/L)............ LE-15 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ............................................................. LE-15 Tabel LE.9 Perkiraan Biaya Depresiasi ...................................................... LE-17
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram Proses Pengolahan Air ............................................ II-2 Gambar 8.1 Rancangan tata letak peralatan unit penyediaan air ................ VIII-3 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Seksi Penyediaan Air untuk Pabrik Gula Tebu........................................................... IX-10 Gambar LE.1 Grafik Break Event Point (BEP) .......................................... LE -26
Universitas Sumatera Utara
