PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN SOAP NOODLE DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 71.280 TON/TAHUN TUGAS AKHIR
DISUSUN OLEH:
SUMARDY CARNIAGO NIM : 060405027
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
Universitas Sumatera Utara
LEMBAR PENGESAHAN
PABRIK PEMBUATAN SOAP NOODLE DARI CAMPURAN ASAM LEMAK KAPASITAS 71.280 TON/TAHUN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia Oleh:
SUMARDY CARNIAGO NIM : 060405027 Telah Diperiksa / Disetujui, Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Dr.Ir. Iriany, M.Si NIP.196406131990032001
Dosen Penguji I
Ir. Bambang Trisakti, MT NIP. 196609251991031003
Dosen Penguji II
Dosen Penguji III
Dr.Ir. Iriany, M.SiProf.Dr.Ir. M. Turmuzi Lubis, M.SIr. Indra Surya, M.Sc NIP.196406131990032001NIP. 196112251989031003NIP. 196306091989031004
Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir
Ir. Renita Manurung, MT NIP196812141997022002 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul : PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN SOAP NOODLE DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 71.280 TON / TAHUN Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, Penulis banyak menerima bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini juga, Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Dr. Ir. Iriany, MSi., sebagai dosen pembimbing I yang telahmembimbing dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Bapak Ir. Bambang Trisakti, MT, sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan pengarahan pada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Orang tua yang telah memberikan dukungan moral dan spiritual. 4. Oktabani atas kerjasamanya sebagai partner dalam penulisan tugas akhir ini. 5. Bapak Dr. Ir. Taslim, M.Si yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis. 6. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, sebagai Koordinator tugas akhir. 7. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si, sebagai ketua Departemen Teknik Kimia. 8. BapakIr. Refnil Dodi,MBA yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis. 9. BapakIr. Dodik Suyanto yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis.
Universitas Sumatera Utara
10. Teman-teman angkatan 2006 yang telah banyak memberikan, masukan, dukungan dan semangat. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, Penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu, Penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari pembaca yang bersifat konstruktif demi kesempurnaan penulisan ini. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua. Terima Kasih.
Medan, Juni 2011 Penulis
Sumardy Carniago
Universitas Sumatera Utara
INTISARI Indonesia merupakan negara produsen sawit kedua terbesar di dunia setelah Malaysia.Dalam rangka meningkatkan keuntungan dari melimpahnya produksi CPO (Crude Palm Oil), diperlukan usaha untuk mengolah CPO menjadi produk hilir yang dapat memberikan nilai tambah lebih tinggi. Salah satu produk olahan CPO adalah soap noodle. Kebutuhan soap noodle industri sabun akan semakin meningkat seiring dengan peningkatan penduduk dunia. Di Indonesia sendiri, kebutuhan soap noodle meningkat cukup pesat dari tahun ke tahun. Ada beberapa alternatif dalam proses produksi soap noodle, di antara alternatif yang ada dipilih proses netralisasi asam lemak. Soap noodlediproduksi dengan kapasitas 71.280 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Kawasan Industri Medan, Medan Labuhan, Sumatera Utara dengan luas areal 11.875 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 158 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur utama dengan struktur organisasi sistem garis dan staf. Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan soap noodle adalah sebagai berikut:
Modal Investasi
:
Rp 263.594.725.834
Biaya Produksi
:
Rp709.348.991.532
Hasil Penjualan
:
Rp765.190.800.000
Laba Bersih
:
Rp 38.911.319.597
Profit Margin
:
7,26 %
Break Even Point
:
59,36 %
Return of Investment
:
14,76 %
Pay Out Time
:
6,77tahun
Return on Network
:
24,60 %
Internal Rate of Return
:
24,74 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan soap noodle layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ..........................................................................................i INTISARI .......................................................................................................... iii DAFTAR ISI ......................................................................................................iv DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vi DAFTAR TABEL..............................................................................................vii BAB I
PENDAHULUAN ........................................................................ I-1 1.1 Latar Belakang ....................................................................... I-1 1.2 Perumusan Masalah ............................................................... I-2 1.3 Tujuan Perancangan ............................................................... I-2 1.4 Manfaat .................................................................................. I-2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA ............................................................. II-1 2.1 Soap Noodle.......................................................................... II-1 2.2 Bahan Baku ........................................................................... II-2 2.3 Sifat-sifat Bahan Baku dan Produk ........................................ II-2 2.4 Proses-proses Pembuatan Soap Noodle .................................. II-6 2.5 Seleksi Proses ....................................................................... II-7 2.6 Deskripsi Proses ................................................................... II-7
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-4 6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Soap Noodle ..... VI-5
BAB VII
UTILITAS ................................................................................ VII-1 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ...................................................... VII-1 7.2 Kebutuhan Air .................................................................... VII-2 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ..................................................... VII-9 7.4 Kebutuhan Listrik ............................................................... VII-9 7.5 Kebutuhan Bahan Bakar.................................................... VII-10
Universitas Sumatera Utara
7.6 Pengolahan Limbah........................................................... VII-11 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ............................................. VII-12 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
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 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 Fasilitas Tenaga Kerja ........................................................ IX-11
BAB X
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 .......................................................................................... x LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1
Soap Noodle.............................................................................. II-1
Gambar 6.1
Instrumentasi pada Alat........................................................... VI-4
Gambar 8.1
Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Soap Noodle ... VIII-5
Gambar 9.1
Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan
Soap Noodle IX-12 Gambar LA.1 Neraca Overall Pembuatan Soap Noodle ................................ LA-2 Gambar LD.1 Bar Screen ..............................................................................LD-2 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki Pelarutan ..................................................................... LE-5 Gambar LE.2 Grafik Break Event Point (BEP) Pabrik Soap Noodle ............ LE-25
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL Tabel 1.1
Data Kebutuhan Sabun Dalam Negeri dan Ekspor ........................ I-1
Tabel 2.1
Standar Mutu Sabun Mandi.......................................................... II-1
Tabel 2.2
Komposisi Asam Lemak dari Stearin dan PKO ............................ II-2
Tabel 3.1
Neraca Massa pada Static Mixer -1 (S-101).................................III-1
Tabel 3.2
Neraca Massa pada Plate Exchanger -1 (PE-101) .......................III-1
Tabel 3.3
Neraca Massa pada Mix Joint -1..................................................III-2
Tabel 3.4
Neraca Massa pada Static Mixer -2 (S-102).................................III-2
Tabel 3.5
Neraca Massa pada Plate Exchanger -2 (PE-102) .......................III-2
Tabel 3.6
Neraca Massa pada Homogenizer -1 (H-101) ..............................III-2
Tabel 3.7
Neraca Massa pada Plug Flow Reactor (R-101) ..........................III-3
Tabel 3.8
Neraca Massa pada Homogenizer -2 (H-102) ..............................III-3
Tabel 3.9
Neraca Massa pada Vacuum Spray Drier (D-101) .......................III-4
Tabel 3.10 Neraca Massa pada Cyclone Separator -1 (C-101) ......................III-4 Tabel 3.11 Neraca Massa pada Cyclone Separator -2 (C-102) ......................III-4 Tabel 3.12 Neraca Massa pada Steam Ejector...............................................III-5 Tabel 4.1
Neraca Panas pada Plate Exchanger -1 (PE-101) ....................... IV-1
Tabel 4.2
Neraca Panas pada Plate Exchanger -2 (PE-102) ....................... IV-1
Tabel 4.3
Neraca Panas pada Plug Flow Reactor (R-101) .......................... IV-1
Tabel 4.4
Neraca Panas pada Vacuum Spray Drier (D-101) ....................... IV-2
Tabel 6.1
Daftar Instrumentasi Pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan
Soap Noodle VI-3 Tabel 7.1
Kebutuhan Uap ......................................................................... VII-1
Tabel 7.2
Kebutuhan Air Proses ............................................................... VII-2
Tabel 7.3
Kualitas Air Sungai Deli ........................................................... VII-3
Tabel 8.1
Perincian Luas Tanah............................................................... VIII-4
Tabel 9.1
Jadwal Kerja Karyawan Shift ..................................................... IX-9
Tabel 9.2
Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ...................................... IX-10
Tabel LB.1 Nilai Kontribusi Gugus pada Perhitungan Cp dengan Metode Chueh dan Swanson .................................................................. LB-2 Tabel LB.2 Nilai Elemen Atom pada Perhitungan Cp dengan metode
Universitas Sumatera Utara
Hurst dan Harisson ................................................................... LB-2 Tabel LB.3 Panas Masuk Static Mixer -1 pada Alur 1.................................. LB-6 Tabel LB.4 Panas Masuk Static Mixer -1 pada Alur 2.................................. LB-7 Tabel LB.5 Jumlah Nilai maStatic Mixer -1 pada Alur 3.............................. LB-7 Tabel LB.6 Jumlah Nilai mb Static Mixer -1 pada Alur 3............................. LB-8 Tabel LB.7 Panas Masuk Plate Exchanger -1 .............................................. LB-9 Tabel LB.8 Panas Keluar Plate Exchanger -1 .............................................LB-10 Tabel LB.9 Panas Masuk Plate Exchanger -2 .............................................LB-11 Tabel LB.10 Panas Keluar Plate Exchanger -2 .............................................LB-11 Tabel LB.11 Panas Masuk Plug Flow Reactor..............................................LB-12 Tabel LB.12 Panas Keluar Plug Flow Reactor..............................................LB-13 Tabel LB.13 Panas Masuk Homogenizer-2 pada Alur 13..............................LB-14 Tabel LB.14 Panas Masuk Homogenizer-2 pada Alur 14..............................LB-14 Tabel LB.15 Jumlah Nilai ma Homogenizer -2 pada Alur 15 ........................LB-15 Tabel LB.16 Jumlah Nilai mb Homogenizer -2 pada Alur 15 ........................LB-15 Tabel LB.17 Panas Masuk Vacuum Spray Dryer ..........................................LB-16 Tabel LB.18 Panas Masuk Vacuum Spray Dryer pada Alur 16 .....................LB-17 Tabel LB.19 Panas Masuk Vacuum Spray Dryer pada Alur 17 .....................LB-18 Tabel LC.1 Densitas dan Viskositas Stearin dan PKO ................................LC-15 Tabel LC.2 Fraksi dan Massa Komponen Masuk Static Mixer -2 (S-102) ...LC-18 Tabel LC.3 Data Komponen dan Bahan dalam Plate Exchanger -1 ............LC-22 Tabel LC.4 Data Air dan Steam dalam Plate Exchanger -1 .........................LC-24 Tabel LC.5 Data Komponen dan Bahan dalam Plate Exchanger -2 .............LC-27 Tabel LC.6 Densitas dan Viskositas Larutan NaOH dan Gliserin................LC-31 Tabel LC.7 Densitas dan Viskositas Campuran Total .................................LC-31 Tabel LC.8 Jumlah Nilai ma Reaktor..........................................................LC-35 Tabel LC.9 Jumlah Nilai mb Reaktor..........................................................LC-35 Tabel LC.10 Fraksi, Densitas dan Viskositas komponen pada suhu 118,6oC .LC-36 Tabel LC.11 Densitas dan Viskositas Sabun dan EDTA ...............................LC-39 Tabel LC.12 Laju Alir Massa, Densitas, dan Viskositas Umpan ...................LC-56 Tabel LC.13 Laju Alir Volumetrik Umpan, Diameter Optimum dan Ukuran Pipa .........................................................................................LC-56
Universitas Sumatera Utara
Tabel LC.14 Kecepatan Linear, Bilangan Reynolds, ε/D, Faktor Fanning dan Panjang Pipa Lurus............................................................LC-57 Tabel LC.15 Jumlah Valve, Nilai KfGate Valve, Jumlah Elbow 90o, Nilai KfElbow,
dan ΣF Pipa ........................................................LC-57
Tabel LC.16 Static Head, Velocity Head, Pressure Head, -Ws, Daya Pompa dan Daya yang Digunakan .......................................................LC-58 Tabel LD.1 Perhitungan Pompa Utilitas-2 sampai Pompa Utilitas-16 (PU-02 – PU-16)..................................................................... LD-27 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 ............................................... 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-16 Tabel LE.9 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No.17 Tahun 2000 .............................................................................. LE-18 Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi sesuai UURI No.17 Tahun 2000 LE-18 Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ....................... LE-26
Universitas Sumatera Utara
