PEMBUATAN DI-AMONIUM FOSFAT (DAP) DARI AMONIA DAN ASAM FOSFAT

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN DI-AMONIUM FOSFAT (DAP) DARI AMONIA DAN ASAM FOSFAT TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

OLEH:

CORY REGINA NAPITUPULU 050405052

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

Universitas Sumatera Utara


KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Di-Amonium Fosfat (DAP) dari Amonia dan Asam Fosfat dengan Kapasitas 40.000 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana. Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Orang tua penulis yaitu Ayahanda T.M. Napitupulu dan Ibunda H. Sitanggang yang tidak pernah lupa memberikan dukungan berupa moril dan materil kepada penulis. 2. Bapak Dr. Ir. Taslim, M.Si sebagai Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Ibu Farida Hanum, ST.MT. sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU. 5. Bapak M. Hendra S Ginting, ST. MT, Sekertaris Departemen Teknik Kimia FT USU 6. Bapak Dr. Ir. Irvan, MSi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia FT USU. 7. Bapak dan Ibu dosen serta pegawai Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara 8. Adik-adik tercinta Ramos dan Romeo yang selalu memberikan semangat kepada penulis 9. Artina sebagai partner dalam penulisan Tugas Ahir ini


10. Teman-teman stambuk 2005 tanpa terkecuali, yang telah memberikan sukacita, dukungan dan semangat kepada penulis untuk menulis Tugas Ahir ini, serta Abang, Kakak dan Adik stambuk yang tidak telepas juga memberikan dukungan kepada penulis 11. Teman-teman dari UKM KMK UP FT yang telah memberikan dukungan doa, semangat dan motivasi 12. Serta pihak-pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak tercantum namanya. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Februari 2010 Penulis

Cory Regina Napitupulu 050405052


INTISARI Perkembangan industri pupuk di saat ini sangatlah berkembang, dikarenakan kebutuhan pupuk yang semakin meningkat. Salah satu jenis pupuk adalah diamonium fosfat atau yang serimg dikenal dengan DAP. Pembuatan DAP dilakukan dengan mereaksikan asam fosfat cair dengan gas amonia pada suhu 171°C dan tekanan 6,12 atm pada reaktor pipa. DAP yang dihasilkan mengandung banyak senyawa seperti Fe2O3, H2O, Al2O3, CaO, MgO, Di-amonium sulfat (DAS). DAP yang diproduksi 40000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan di Bintan, Riau dengan luas areal 19.395 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 200 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur utama dengan struktur organisasi sistem garis dan staf. Hasil analisa ekonomi Di-Amonium Fosfat adalah sebagai berikut : a. Modal Investasi

: Rp 397.461.298.038,-

b. Biaya Produksi

: Rp 347.381.963.398,-

c. Hasil Penjualan

: Rp 435.600.000.000.-

d. Laba Bersih

: Rp 58.682.494.241,-

e. Profit Margin

: 19,24 %

f. Break Event Point

: 55,05 %

g. Return of Investment

: 14,76 %

h. Pay Out Time

: 7 tahun

i. Internal Rate of Return

: 24,61 %

Dari analisa ekonomi diperoleh kesimpulan bahwa pabrik pembuatan DiAmonium Fosfat (DAP) dari amonia dan asam fosfat ini layak untuk didirikan.


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-2 1.3 Tujuan Perancangan…………………..………………………………...I-3 1.4 Manfaat……………………………...…………………………………..I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA……………...……………………………….…II-1 2.1 Pengertian dan Jenis Pupuk…………...…………...…………………..II-1 2.2 Sifat Pupuk…………………………...………………………………...II-2 2.2.1 Di-Amonium Fosfat……...…..………………………………II-3 2.2.2 Kegunaan Di-Amonium Fosfat…...……………….…………II-3 2.3 Sifat Bahan Baku Produk………………...…………………………….II-4 2.3.1 Sifat Bahan Baku……………..……………………………...II-4 2.3.2 Sifat Produk………………..………………………………...II-5 2.4 Pembuatan di-amonium fosfat……..…………………………………..II-5 2.5 Pemilihan Proses……………………………………...………………..II-7 2.6 Deskripsi Proses……………………………………...…………….…..II-8 BAB III NERACA MASSA…………………………...………..……………….III-1 BAB IV NERACA PANAS…………………………...……………...……….....IV-1 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN………………………..…………….…...V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA………...….....VI-1 6.1 Instrumentasi…………………………………......…………………...VI-1 6.2 Keselamatan Kerja……………………………..……………………..VI-8 6.3 Keselamatan Kerja pada pabrik Di-Amonium Fosfat……..……….…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-6 7.2.2 Koagulasi dan Flokulasi…...……………………………….VII-6 7.2.3 Filtrasi……………………..……………………………….VII-7 7.2.4 Demineralisasi……………...………………………………VII-9 7.2.5 Deaerator…………………...……………………………..VII-13 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia…………...……………………………….VII-12 7.4 Kebutuhan Listrik………………..…………………………………VII-13 7.5 Kebutuhan Bahan Bakar……………………………………..……..VII-14 7.6 Unit Pengolahan Limbah…………………………………..……….VII-16 7.6.1 Bak Penampungan……………………………..…………VII-17 7.6.2 Bak Pengendapan awal………………………..………….VII-18 7.6.3 Bak Netralisasi………………………………..…………..VII-19 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas…………………………..…………...VII-20 BAB VIII TATA LETAK PABRIK…………………………...……………..VIII-1 8.1 Landasan Teori……………………………………..……………….VIII-1 8.1.1. Faktor Utama Dalam Pemilihan Lokasi Pabrik……..……VIII-1 8.1.2 Faktor Sekunder/ Tambahan………………………...…….VIII-4 8.2 Lokasi Pabrik………………………………………………..………VIII-5 8.3 Tata Letak Pabrik…………………………………………...……….VIII-7 8.4 Perincian Luas Areal Pabrik………………………………...………VIII-9 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 Fungsionil dan Staf……..……………....IX-3 9.2 Manajemen Perusahaan….…………………………...……………….IX-3 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha………………………..………………..IX-5 9.4 Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab…………..…………………IX-6


9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham………...…………………..IX-6 9.4.2 Dewan Komisaris………………….…..……………………IX-7 9.4.3 Direktur………………………………..……………………IX-7 9.4.4 Staf Ahli……………………………..……………………...IX-7 9.4.5 Sekretaris…………………………...……………………….IX-8 9.4.6 Manajer Produksi…………………..……………………….IX-7 9.4.7 Manajer Teknik…………………..…………………………IX-7 9.4.8 Manajer Umum dan Keuangan…..……….…………………IX-8 9.4.9 Manajer Pembelian dan Pemasaran……....…………………IX-8 9.5 Sistem Kerja……………………………………..……………………IX-9 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan……...………………......IX-11 9.7 Sistem Penggajian……………………………..…………………….IX-12 9.8 Fasilitas Tenaga Kerja….……………………...…………………….IX-13 BAB X ANALISA EKONOMI………………………….……………………….X-1 10.1 Modal Investasi…………………………………...…………………..X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap………………...…………………….X-1 10.1.2 Modal Kerja…………………………..…………………….X-3 10.1.3 Biaya Tetap (Fixed Cost)…………...……………………....X-4 10.1.4 Biaya Variabel (Variable Cost)…..………………………...X-4 10.2 Total Penjualan…………………………..…………………………...X-5 10.3 Perkiraan Laba Rugi…………………..……………………………...X-5 10.4 Analisa Aspek Ekonomi……………..……………………………….X-5 10.4.1 Profit Margin……………...…………………………...…...X-5 10.4.2 Break Ivent Point………...…………………………………X-6 10.4.3 Return Of Investment…...…………………………………..X-6 10.4.4 Pay Out Time…………...…………………………………..X-7 10.4.5 Return Of Network………...………………………………..X-7 10.4.6 Internal Rate Of Return…..………………………………...X-7 BAB XI KESIMPULAN……………………………...……………………..…..XI-1


DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A PERHITUGAN NERACA MASSA LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI


DAFTAR GAMBAR Gambar 6.1 Mekanisme Pengendalian Proses………………..…………………..VI-4 Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik di-amonium fosfat (DAP).……..………………VIII-9 Gambar 9.1 Bagan struktur organisasi perusahaan pabrik di-amonium fosfat….IX-13 Gambar LD-1 Spesifikasi Screening…..…...…………………….…………...….LD-1 Gambar LD-2 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower…....LD-74 Gambar LD-3 Kurva Hy terhadap 1/ (Hy* - Hy)………………………………...LD-75 Gambar LE-1 Kurva BEP Pabrik Pembuatan di-amonium fosfat……………....LE-29


DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Import Indonesia akan di-amonium fosfat…………..…………………...I-1 Tabel 2.1 Sifat Pupuk Organik………………………………...…………………...II-2 Tabel 3.1 Neraca Massa Reaktor……………………………...…………………..III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa Granulator…………………………..…………………..III-2 Tabel 3.3 Neraca Massa Absorber………..…………………...…………………..III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa Rotary Drum Dryer...……………….…………………..III-3 Tabel 3.5 Neraca Massa Ball Mill...………………………..……………………..III-3 Tabel 3.6 Neraca Massa Screen I………………………..………………………..III-4 Tabel 3.7 Neraca Massa Screen II...…………………..…………………………..III-4 Tabel 3.8 Neraca Massa Stripper……………………..…………………………..III-5 Tabel 3.9 Neraca Massa Reboiler……...……………..…………………………..III-5 Tabel 3.10 Neraca Massa Cooler.……...…………..……………………………..III-5 Tabel 4.1 Neraca Panas. Reaktor…………………...……………………………..IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas. Granulator……...………..……………………………..IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas. Absorber…………..……..……………………………..IV-1 Tabel 4.4 Neraca Panas Rotary Drum Dryer……..………………………………IV-2 Tabel 4.5 Neraca Panas. Reboiler…………….....………………………………..IV-2 Tabel 4.6 Neraca Panas. Cooler…………………………………………………..IV-2 Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan DAP..….VI-3 Tabel 7.1 Kebutuhan Uap Pabrik……………………………………………...…VII-1 Tabel 7.2 Kebutuhan air Pendingin…………………………………………...….VII-2 Tabel 7.3 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan………………………...….VII-3 Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Rokan………………………………………..…..VII-4 Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik……………………………………..…..VII-13 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah…………………………………………..….....VIII-8 Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan shift…………….…………………...………...IX-9 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasi…………………………..………..IX-10 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan…………………………………..…………IX-11 Tabel LA-1 Neraca Massa Screen II…..……………………………..…………..LA-4 Tabel LA-2 Neraca Massa Screen I………………………………..…………….LA-6


Tabel LA-3 Neraca Massa Ball Mill……………………………..………………LA-8 Tabel LA-4 Neraca Massa Rotary Drum Dryer..………………...……………..LA-10 Tabel LA-5 Neraca Massa Granulator…………………………..……………..LA-11 Tabel LA-6 Neraca Massa Reaktor……………………………...……………...LA-17 Tabel LA-7 Neraca Massa Absorber…………………………...……………….LA-19 Tabel LA-8 Neraca Massa Stripper…………………………..….……………..LA-21 Tabel LA-9 Neraca Massa Reboiler………………………...…………………..LA-22 Tabel LB-1 Data Kapasitas Panas Cairan…………………..……………………LB-1 Tabel LB-2 Data Kapasitas Panas Gas……………………...……………………LB-1 Tabel LB-3 Data Kapasitas Panas Padatan………………..……………………..LB-2 Tabel LB-4 Kontribusi Elemen Padatan untuk Menentukan Kapasitas Panas ......LB-2 Tabel LB-5 Data Kapasitas Panas Reaksi Pembentukan…….…………………..LB-3 Tabel LB-6 Neraca Panas Masuk pada Reaktor………………………………….LB-9 Tabel LB-7 Neraca Panas Keluar dari Reaktor……………………………..…..LB-13 Tabel LB-8 Neraca Panas pada Reaktor………………………..……………….LB-14 Tabel LB-9 Neraca Panas Masuk pada Granulator………...………………..…LB-19 Tabel LB-10 Neraca Panas Keluar dari Granulator……...………......……...….LB-22 Tabel LB-11 Neraca Panas pada Granulator………………...............……..…..LB-23 Tabel LB-12 Spesifikasi nomenkular untuk menentukan kapasitas panas..……LB-24 Tabel LB-13 Neraca Panas Masuk pada Absorber……………….....…...……...LB-25 Tabel LB-14 Neraca Panas Keluar dari Absorber……………….............……...LB-27 Tabel LB-15 Neraca Panas pada Absorber………………............…….....…….LB-27 Tabel LB-16 Perhitungan Entalpi pada Rotary Drum Dryer……........………...LB-31 Tabel LB-17 Neraca Energi pada Rotary Drum Dryer….........……..….............LB-32 Tabel LB-18 Neraca Energi pada Reboiler……………...........…..…….............LB-35 Tabel LB-19 Neraca Energi pada Cooler………...….…................…….............LB-38 Tabel LC-1 Komposisi Umpan Masuk Reaktor………..………………...……..LC-20 Tabel LC-2 Komposisi Gas yang Keluar dari Reaktor.…………….....………..LC-31 Tabel LC-3 Laju alir komponen yang masuk ke absorber…...….……...…..…..LC-32 Tabel LC-4 Laju Alir Komponen yang masuk ke stripper …………..……..….LC-45 Tabel LC-5 Komposisi Produk di-amonium fosfat…………………..…………LC-65 TAbel LD-1 Perhitungan Entalpi dalam menentukan tinggi menara pendingin..LD-74


Tabel LE-1 Perincian harga bangunan dan sarana lainnya…………………….....LE-1 Tabel LE-2 Harga Indeks Marshall dan Swift……………………………...….....LE-3 Tabel LE-3 Estimasi Harga Peralatan Proses…………….…………………..…..LE-6 Tabel LE-4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah……...….LE-6 Tabel LE-5 Biaya Sarana Transportasi…….…………….………………...……LE-11 Tabel LE-6 Perincian Gaji Karyawan……...…………….………………...……LE-15 Tabel LE-7 Perincian Biaya Kas…………...…………….………………..……LE-17 Tabel LE-8 Perincian Modal Kerja…………...………….………………...……LE-18 Tabel LE-9 Aturan Depresiasi UU Republik Indonesia No.17 Tahun 2000...….LE-19 Tabel LE-10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UURI No.17 Tahun 2000....LE-20 Tabel LE-11 Data Perhitungan Interval Rate Of Return (IRR)……………........LE-28


PEMBUATAN DI-AMONIUM FOSFAT (DAP) DARI AMONIA DAN ASAM FOSFAT

Recommend Documents