SIERNALA SEBAYANG

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN ASAM OLEAT DARI MINYAK JAGUNG DENGAN KAPASITAS 6000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

SIERNALA SEBAYANG 080425026

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

Universitas Sumatera Utara

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN ASAM OLET DARI MINYAK JAGUNG DENGAN KAPASITAS 6000 TON/TAHUN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia Oleh : SIERNALA SEBAYANG

080425026 Telah Diperiksa/Disetujui, Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Rosdanelly Hsb, MT NIP : 19680808199403 2 003

Dosen Penguji I

Farida Hanum, ST MT NIP : 19780610200212 2 003

Dosen Penguji II

Dosen Penguji III

Dr. Ir. Rosdanelly Hsb, MT Dr. Eng. Ir. Irvan, MSi M.Hendra S. Ginting ST MT NIP : 19680808199403 2 003 NIP : 19690215199512 1 001 NIP : 19700919199903 1 001

Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir

Dr.Eng.Ir.Irvan, MSi NIP : 19690215199512 1 001

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010


KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Noodle soap dari netralisasi asam stearat dan NaOH dengan kapasitas 50.000 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. Ibu Dr. Ir. Rosdanelli Hsb MT

sebagai Dosen Pembimbing I yang telah

membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Ibu Farida Hanum, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Ibu Ir. Renita Manurung MT, Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 4. Bapak M. Hendra Syahputra Ginting, Sekretaris Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 5. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, MSi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia FT USU. 6. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi. 7. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Departemen Teknik Kimia. 8. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yaitu Ibunda Saodah dan Ayahanda Poniran, yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis. 9. Kakak tercinta Purwita Ningrum AMK & Mirna Sari SE yang selalu mendoakan dan memberikan semangat.


10. Teman-teman stambuk ‘04 tanpa terkecuali. Thanks buat kebersamaan dan semangatnya. 11. Teman seperjuangan sebagai partner penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 12. Teman-teman kos 46 comunity Thanks buat kebersamaan dan semangatnya. 13. Seluruh Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 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 laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan,

April 2010

Penulis,

Siernala Sebayang 080425026


INTISARI

Gliserol diperoleh melalui hasil reaksi dari minyak jagung dan air di dalam kolom hidrolisa (splitting) pada temperatur dan tekanan yang tinggi, dan proses pemisahan yang dilakukan yaitu Fraksinasi I dan Fraksinasi II. Pabrik pembuatan Gliserol ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 50.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Belawan, Sumatera Utara dengan luas areal 13.110 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 148 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang General Manager dengan struktur organisasi sistem garis. Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan noodle soap ini adalah sebagai berikut: 

Modal Investasi

: Rp 234.181.507.645,-



Biaya Produksi

: Rp 568.614.958.505,-



Hasil Penjualan

: Rp 636.674.047.200,-



Laba Bersih

: Rp 110.676.785.276,-



Profit Margin

: 33,84%



Break Event Point

: 27,65 %



Return of Investment

: 27,19 %



Return on Network

: 45,17%



Pay Out Time

: 5,10 tahun



Internal Rate of Return

: 41,97 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan noodle soap dari Minyak Jagung ini layak untuk didirikan.


DAFTAR ISI

Hal KATA PENGANTAR .............................................................................................. i INTISARI...............................................................................................................iii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii DAFTAR GAMBAR............................................................................................ xiii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xiv BAB I

BAB II

PENDAHULUAN .............................................................................. I-1 1.1

Latar Belakang ........................................................................... I-1

1.2

Perumusan Masalah .................................................................... I-2

1.3

Tujuan Pra Rancangan Pabrik ..................................................... I-2

1.4

Manfaat Pra Rancangan Pabrik ................................................... I-2

TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES...................... II-1 2.1

BAB III

BAB IV

Minyak Nabati ........................................................................... II-1 2.1.1

Jenis-jenis Minyak Nabati .............................................. II-2

2.1.2

Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung ............. II-5

2.2

Asam Oleat ................................................................................ II-6

2.3

Asam Linoleat .......................................................................... II-7

2.4

Asam Stearat ............................................................................. II-9

2.5

Gliserol.................................................................................... II-10

2.6

Deskripsi Proses ...................................................................... II-11

NERACA MASSA ............................................................................ III-1 3.1

Kolom Hidrolisa (KH-101) ....................................................... III-1

3.2

Flash Tank Asam Lemak (FT-01) ............................................. III-2

3.3

Flash Tank Gliserol (FT-02) ..................................................... III-2

3.4

Fraksinasi I (T-101) .................................................................. III-3

3.5

Fraksinasi II (T-102) ................................................................. III-3

NERACA PANAS.............................................................................IV-1 4.1

Heater Minyak Jagung (E-101) .................................................IV-1

4.2

Heater Air Umpan (E-102)........................................................IV-1


4.3

Kolom Hidrolisa (KH-101) .......................................................IV-2

4.4

Flash Tank Asam Lemak (FT-101) ...........................................IV-2

4.5

Flash Tank Gliserol (FT-102) ...................................................IV-3

4.6

Kolom Fraksinasi I (T-101) ......................................................IV-3

4.7

Kondensor Fraksinasi I (E-103) ................................................IV-4

4.8

Reboiler Fraksinasi I (E-104) ....................................................IV-4

4.9

Cooler Destilat Fraksinasi I (E-105) ..........................................IV-5

4.10 Kolom Fraksinasi II (T-102) ....................................................IV-5 4.11 Kondensor Fraksinasi II (E-106) ...............................................IV-6 4.12 Reboiler Fraksinasi II (E-107)...................................................IV-6 4.13 Cooler Destilat Fraksinasi II (E-108) ........................................IV-7 4.14 Cooler Bottom Fraksinasi II (E-109) .........................................IV-7 BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN ........................................................... V-1

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ....................VI-1 6.1

Instrumentasi ............................................................................VI-1

6.2

Keselamatan Kerja Pabrik ........................................................VI-7

BAB VII UTILITAS ...................................................................................... VII-1

BAB VIII

BAB IX

7.1

Kebutuhan Uap (Steam) .......................................................... VII-1

7.2

Kebutuhan Air ........................................................................ VII-2

7.3

Kebutuhan Bahan Kimia ....................................................... VII-12

7.4

Kebutuhan Listrik ................................................................. VII-12

7.5

Kebutuhan Bahan Bakar ....................................................... VII-13

7.6

Unit Pengolahan Limbah ...................................................... VII-14

7.7

Spesifikasi Peralatan Utilitas ................................................ VII-18

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK................................... VIII-1 8.1

Lokasi Pabrik ........................................................................ VIII-1

8.2

Tata Letak Pabrik .................................................................. VIII-6

8.3

Perincian luas tanah ............................................................... VIII-7

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ...................IX-1 9.1

Organisasi Perusahaan ............................................................IX-1

9.2

Manajemen Perusahaan ............................................................IX-3

9.3

Bentuk Hukum Badan Usaha ....................................................IX-4


BAB X

9.4

Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab .......................IX-6

9.5

Sistem Kerja .............................................................................IX-8

9.6

Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ...............................IX-9

9.7

Sistem Penggajian ..................................................................IX-11

9.8

Fasilitas Tenaga Kerja ............................................................IX-12

ANALISA EKONOMI ...................................................................... X-1 10.1 Modal Investasi ......................................................................... X-1 10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) ............................. X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales) ..................................................... X-5 10.4 Bonus Perusahaan...................................................................... X-5 10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ....................................................... X-5 10.6 Analisa Aspek Ekonomi ............................................................ X-5

BAB XI

KESIMPULAN .................................................................................XI-1

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... xiv


DAFTAR TABEL Hal Tabel 1.1

Kebutuhan Asam stearat.................................................................. I-1

Tabel 1.2

Produksi Jagung di Indonesia .......................................................... I-2

Tabel 2.1

Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung ............................. II-5

Tabel 3.1

Neraca Massa pada Kolom Hidrolisa (KH-101) ............................ III-1

Tabel 3.2

Neraca Massa pada Flash Tank Asam Lemak (FT-101) ................. III-2

Tabel 3.3

Neraca Massa pada Flash Tank Gliserol (FT-102) ......................... III-2

Tabel 3.4

Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi I (T-101) ............................ III-3

Tabel 3.5

Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi II (T-102)........................... III-3

Tabel 4.1

Neraca Panas pada Heater Minyak Jagung (E-101) .......................IV-1

Tabel 4.2

Neraca Panas pada Heater Air Umpan (E-102) ..............................IV-1

Tabel 4.3

Neraca Panas pada Kolom Hidrolisa (KH-101) .............................IV-2

Tabel 4.4

Neraca Panas pada Flash Tank Asam Lemak (FT-101)..................IV-2

Tabel 4.5

Neraca Panas pada Flash Tank Gliserol (FT-102) ..........................IV-3

Tabel 4.6

Neraca Panas pada Kolom Fraksinasi I (T-101) .............................IV-3

Tabel 4.7

Neraca Panas pada Kondensor Fraksinasi I (E-103).......................IV-4

Tabel 4.8

Neraca Panas pada Reboiler Fraksinasi - I (E-104) ........................IV-4

Tabel 4.9

Neraca Panas pada Cooler Destilat Fraksinasi - I (E-105) ..............IV-5

Tabel 4.10

Neraca Panas pada Kolom Fraksinasi II (T-102) ...........................IV-5

Tabel 4.11

Neraca Panas pada Kondensor Fraksinasi II (E-106) .....................IV-6

Tabel 4.12

Neraca Panas pada Reboiler Fraksinasi II (E-107) .........................IV-6

Tabel 4.13

Neraca Panas pada Cooler Destilat Fraksinasi II (E-108) ...............IV-7

Tabel 4.14

Neraca Panas pada Cooler Bottom Fraksinasi II (E-109) ...............IV-7

Tabel 6.1

Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat dari Minyak Jagung ..................................................VI-5

Tabel 7.1

Kebutuhan Uap (steam) ............................................................... VII-1

Tabel 7.2

Kebutuhan Air Pendingin pada Alat ............................................ VII-2

Tabel 7.3

Kebutuhan air proses pada alat .................................................... VII-3

Tabel 7.4

Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan ................................. VII-4

Tabel 7.5

Kualitas Air Sungai Belawan, Medan .......................................... VII-4


Tabel 7.6

Perincian Kebutuhan Listrik ...................................................... VII-12

Tabel 8.1

Perincian Luas Tanah ................................................................. VIII-7

Tabel 9.1

Jadwal Kerja Karyawan Shift ........................................................IX-9

Tabel 9.2

Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya .........................................IX-10

Tabel 9.3

Perincian Gaji Karyawan.............................................................IX-11

Tabel LA.1

Komposisi Minyak Jagung .......................................................... LA-1

Tabel LA.2

Neraca Massa pada Kolom Hidrolisa (KH-101) .......................... LA-8

Tabel LA.3

Neraca Massa pada Flash Tank Asam Lemak (FT-101) ..............LA-10

Tabel LA.4

Neraca Massa pada Flash Tank Gliserol (FT-102) ......................LA-12

Tabel LA.5

Total Reflux Fraksinasi I (T-101) ...............................................LA-13

Tabel LA.6

Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi I (T-101) .........................LA-15

Tabel LA.7

Total Reflux Fraksinasi II (T-102)..............................................LA-16

Tabel LA.8

Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi II (T-102)........................LA-18

Tabel LB.1

Kapasitas Panas Komposisi Minyak Jagung .................................LB-1

Tabel LB.2

Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 4...................................LB-4

Tabel LB.3

Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 11 .................................LB-4

Tabel LB.4

Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 9...................................LB-5

Tabel LB.5

Neraca Panas Flash Tank 1 pada alur 9 ........................................LB-7

Tabel LB.6

Neraca Panas Flash Tank 1 pada alur 13.......................................LB-8

Tabel LB.7


Tabel LB.8


Tabel LB.9

Neraca Panas Heater 1 (E-101) pada alur 1................................. LB-11

Tabel LB.10 Neraca Panas Heater 1 (E-101) pada alur 4................................. LB-11 Tabel LB.11 Neraca Panas Heater 2 (E-101) pada alur 5................................. LB-13 Tabel LB.12 Neraca Panas Heater 2 (E-102) pada alur 4................................. LB-13 Tabel LB.13 Neraca Panas Kolom Fraksinasi 1 (T-101) pada alur 13 ............. LB-15 Tabel LB.14 Neraca Panas Kolom Fraksinasi 1 (T-101) pada alur 22 ............. LB-15 Tabel LB.15 Neraca Panas Kolom Fraksinasi 1 (T-101) pada alur 17 ............. LB-16 Tabel LB.16 Komposisi Kolom Fraksinasi 1 (T-101) ..................................... LB-16 Tabel LB.17 Titik Embun Destilat (pada 2300C) pada Fraksinasi I (T-101) .... LB-17 Tabel LB.18 Titik Gelembung Bottom (pada 2550C) Fraksinasi I (T-101) ...... LB-17 Tabel LB.19 Komposisi pada Kolom Fraksinasi I (T-101) .............................. LB-20


Tabel LB.20 Neraca Panas Feed pada T 2520C ............................................... LB-20 Tabel LB.21 Neraca Panas Feed pd Boiling Point 2550C ................................ LB-21 Tabel LB.22 Neraca Panas Feed pd Dew Point 2300C .................................... LB-21 Tabel LB.23 Neraca Panas Fraksinasi 1 (T-101) pada alur Reflux .................. LB-23 Tabel LB.24 Neraca Panas Fraksinasi 1 (T-101) pada alur Vapor ................... LB-23 Tabel LB.25 Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 17 ................................. LB-25 Tabel LB.26 Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 19 ................................. LB-26 Tabel LB.27 Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 18 ................................. LB-27 Tabel LB.28 Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 16 ................................. LB-27 Tabel LB.29 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur 22 ......................... LB-28 Tabel LB.30 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur 24 ......................... LB-28 Tabel LB.31 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur 23 ......................... LB-28 Tabel LB.32 Komposisi Fraksinasi II (T-102)................................................. LB-29 Tabel LB.33 Titik Embun Destilat (230 0C) pada Fraksinasi 2 (T-102) ............ LB-29 Tabel LB.34 Titik Gelembung Bottom (2600C) pada Fraksinasi 2 (T-102)...... LB-30 Tabel LB.35 Komposisi Kolom Fraksinasi II (T-102) ..................................... LB-31 Tabel LB.36 Neraca Panas Feed pada T 2550C ............................................... LB-32 Tabel LB.37 Neraca Panas Feed pd Boiling Point 2600C ................................ LB-32 Tabel LB.38 Neraca Panas Feed pd Dew Point 2300C .................................... LB-33 Tabel LB.39 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur reflux ................... LB-34 Tabel LB.40 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur vapor .................... LB-35 Tabel LB.41 Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 23 ................................ LB-37 Tabel LB.42 Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 27 ................................. LB-38 Tabel LB.43 Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 26 ................................. LB-38 Tabel LB.44 Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 25 ................................. LB-39 Tabel LB.45 Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 24 ................................. LB-39 Tabel LB.46 Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 30 ................................. LB-40 Tabel LB.47 Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 31 ................................. LB-40 Tabel LB.48 Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 32 ................................. LB-41 Tabel LC.1

Komposisi Kolom Fraksinasi I (T-101) ...................................... LC-58

Tabel LC.2

Titik Embun Destilat (230 0C) pada Fraksinasi 1 (T-101) ............ LC-59

Tabel LC.3

Titik Gelembung Bottom (2600C) pada Fraksinasi 1 (T-101)...... LC-59


Tabel LC.4

Komposisi Kolom Fraksinasi I (T-101) ...................................... LC-62

Tabel LC.5

Neraca Panas Feed pada T 2520C ............................................... LC-63

Tabel LC.6

Neraca Panas Feed pd Boiling Point 2550C ................................ LC-63

Tabel LC.7

Neraca Panas Feed pd Dew Point 2300C .................................... LC-64

Tabel LC.8

Komposisi Kolom Fraksinasi II (T-102) ..................................... LC-69

Tabel LC.9

Titik Embun Destilat (230 0C) pada Fraksinasi 2 (T-102) ............ LC-70

Tabel LC.10 Titik Gelembung Bottom (2600C) pada Fraksinasi 2 (T-102)...... LC-70 Tabel LC.11 Komposisi Kolom Fraksinasi 2 (T-102) ..................................... LC-72 Tabel LC.12 Neraca Panas Feed pada T 2550C ............................................... LC-72 Tabel LC.13 Neraca Panas Feed pd Boiling Point 2600C ................................ LC-73 Tabel LC.14 Neraca Panas Feed pd Dew Point 2300C .................................... LC-73 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-7

Tabel LE.5

Biaya Sarana Transportasi .......................................................... LE-10

Tabel LE.6

Perincian Gaji Pegawai .............................................................. LE-13

Tabel LE.7

Perincian Biaya Kas ................................................................... LE-15

Tabel LE.8

Perincian Modal Kerja ............................................................... LE-17

Tabel LE.9

Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia No.17 Tahun 2000 ..................................................................... LE-18

Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UU RI No. 17 Tahun 2000 .................................................................... LE-19 Tabel LE.11 Data Perhitungan BEP................................................................ LE-26 Tabel LE.12 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ......................... LE-28


DAFTAR GAMBAR

Hal Gambar 2.1

Flowsheet Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat Dari Minyak Jagung ................................................................... II-13

Gambar 6.1

Instrumentasi Pompa....................................................................VI-5

Gambar 6.2

Instrumentasi Tangki Cairan ........................................................VI-6

Gambar 6.3

Instrumentasi Kolom Hidrolisa ....................................................VI-6

Gambar 6.4

Instrumentasi Cooler dan Condenser ...........................................VI-7

Gambar 7.1

Diagram Alir Pengolahan Air .................................................. VII-16

Gambar 8.1

Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat ........ VIII-9

Gambar 9.1

Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat ..................................................IX-13

Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki Pelarutan .................................................................. LE-5 Gambar LE.2 Grafik BEP .............................................................................. LE-27


DAFTAR LAMPIRAN

Hal LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ..................................... LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS.......................................LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ......................LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS ............... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ..................................... LE-1


SIERNALA SEBAYANG

Recommend Documents