TAHUN (Tugas Khusus Reaktor Eelektrolisis (RE-201)) Skripsi

PRARANCANGAN PABRIK POTASSIUM PERCHLORATE DARI KALIUM KLORIDA DAN AIR KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN (Tugas Khusus Reaktor Eelektrolisis (RE-201)) Skripsi

Oleh OCTE VIA DEVI

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2016

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK POTASSIUM PERCLHORATE DARI KALIUM KLORIDA DAN AIR KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN REAKTOR ELEKTROLISIS (RE-201)

Oleh OCTE VIA DEVI

Pabrik Potassium Perclhorate berbahan baku kalium klorida dan air, akan didirikan di Bungah duku, Gersik Jawa Timur. Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja yang mudah didapatkan dan kondisi linkungan. Pabrik direncanakan memproduksi potassium perclhorate sebanyak 30.000 ton/tahun, dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah kalium klorida sebanyak 2519,128 kg/jam. Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik potassium perclhorate berupa: pengadaan air, pengadaan steam, pengadaan listrik, kebutuhan bahan bakar, dan pengendalian udara kering. Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) mengunakan struktur organisasi line dan staff dengan jumlah karyawan sebanyak 198 orang. Dari analisa ekonomi diperoleh: Fixed Capital Investment

(FCI)

= Rp 155.846.501.249

Working Capital Investment

(WCI)

= Rp 27.503.232,750

Total Capital Investment

(TCI)

= Rp 183.348.824.999

Break Even Point

(BEP)

= 56,5348%

Shut Dwont Point

(SDP)

= 24,5666%

Pay Out Time before taxes

(POT)b

= 1,33 tahun

Pay Out Time after taxes

(POT)a

= 1,616 tahun

Retrun on Investement before taxes

(ROI)b

= 55,1149%

Retrun on Investement after taxes

(ROI)a

= 44,0919 %

Discounted cash flow

(DCF)

= 44,0919

Mempertimbangkan paparan di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik potassium perclhorate ini dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dan mempunyai masa depan yang baik.

ABSTRACT

PREDESIGN OF POTASSIUM PERCHLORATE FROM POTASSIUM CHLORIDE AND WATER WITH CAPACITY OF 30.000 TONS/YEAR ELECTROLYSIS REACTOR (RE-201)

By OCTE VIA DEVI

Potassium Perchlorate Plant use potassium cloride and water as its feedstock, this plant will be build in industrial region of Bungah dukuh in Gresik, East Java. Plant was established by considering the availability of raw materials, transportation facilities, readily available labor and environmental conditions. Plant’s production capacity which planned are 30.000 tons/year, with operating time of 24 hours/day and 330 working days in a year. The raw material which used is potassium chloride as many as 2519,128 kg/hr. The supply of potassium perchlorate plant’s utility such as: water treatment system, steam supply system, electricity supply system, fuel supply system, air supply system and power generation system. The type of business enity is Limited Liability Company (PT) and use Line and staff as organization system with 198 worker which is headed by a Director who assisted by the Director of Production and Director of Finance. From the economic analysis, which can be obtained are: Fixed Capital Investment

(FCI)

= Rp 155.846.501.249

Working Capital Investment

(WCI)

= Rp 27.503.232,750

Total Capital Investment

(TCI)

= Rp 183.348.824.999

Break Even Point

(BEP)

= 56,5348%

Shut Dwont Point

(SDP)

= 24,5666%

Pay Out Time before taxes

(POT)b

= 1,33 years

Pay Out Time after taxes

(POT)a

= 1,616 years

Retrun on Investement before taxes

(ROI)b

= 55,1149%

Retrun on Investement after taxes

(ROI)a

= 44,0919 %

Discounted cash flow

(DCF)

= 44,0919

By considering the summary above, it is better to take proper study of establishment from potassium perchlorate plant, it is because the plant has profitabe and good propects.

PRARANCANGAN PABRIK POTASSIUM PERCHLORATE DARI KALIUM KLORIDA DAN AIR KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN (Tugas Khusus Reaktor Eelektrolisis (RE-201))

Oleh OCTE VIA DEVI Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK Pada Jurusan Teknik Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2016

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kecamatan Trimurjo, Lampung Tengah pada hari Rabu, 14 oktober 1991, sebagai putri ke 2 dari 3 bersaudara. Penulis menyelesaikan Pendidikan Dasar di SD Negeri 2 Purwodadi pada tahun 2004, Sekolah Menengah Pertama Muhammadiyah 3 Metro pada tahun 2007, dan Sekolah Menenegah Atas Negeri 5 Metro pada bulan juli tahun 2010. Penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung Melalui jalur PKAB Universitas Lampung 2010.

Pada bulan september 2013, Penulis Melaksanakan Kerja Praktek di PT.Pupuk Sriwidjaja dengan tugas khusus “Evaluasi Kinerja Reaktor Urea PUSRI Plant 1B”

Pada tahun 2014, penulis juga melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Aktivasi Kimia Terhadap Zeolit Alam Lampung Sebagai Adsorber Gas CO2 dari Biogas”selain itu penulis juga pernah

ditugaskan sebagai Asisten Laboratorium Operasi Teknik Kimia (OTK) dengan modul “ Sedimentasi” (Semester Ganjil 2013/2014).

Pada tahun 2015 mengikuti Program Kreativitas Mahasiswa dengan judul “ Penentuan Modifikasi Terbaik Pada Zeolit Alam Lampung (ZAL) Untuk Meningkatkan Efektivitas Penjerapan Terhadap Gas CO2 pada Biogas Dari Kotoran Sapi” bidang kegiatan PKM PENELITIAN. Selama menjalani perkuliahan, penulis juga pernah menjadi Anggota Forum Silahturahmi dan Studi Islam Fakultas Teknik/FOSSI FT (2010), Staff Kesekertariatan Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia FT Unila periode 2011/2012, dan Ketua Div. Kesekertariatan Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia FT UNILA periode 2012/2013.

Motto “ Dan yang ini pun pasti berlalu”

“ Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari suatu urusan), tetaplah bekerja keras untuk urusan yang lain” (q.s. al insyirah : 6-7)

SEBUAH KARYA KECILKU……

Kupersembahkan setulus hati ini teruntuk:

Allah SWT atas rahmat dan ridho-Nya Hingga aku dapat menyelesaikan tugasku ini…..

Kedua Orang tuaku sebagai tanda baktiku…… Sebagai setitik pengganti atas jutaan pengorbanan dan kasih sayang Terimakasih atas doa dan dukungannya yang tidak pernah berhenti……

Dan taklupa kupersembahkan kepada almamaterku tercinta….. Semoga karya ini berguna di kemudian hari……

SANWACANA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan banyak kenikmatan dan segalanya yang membuat penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Prarancangan Pabrik Potassium Perclhorate dari Kalium Klorida kapasitas 30.000 ton/tahun”

dengan

baik.

Tugas

akhir

ini

disusun

dalam

rangkamemenuihi salah satu persyaratan untuk memperoleh drajat kesarjanaan (Strata-1) di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung.

Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan trimakasih kepada: 1. Bapak Ir.Azhar, M.T., sebagai ketua Jurusan Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan untuk kelancaran proses belajar selama di kampus. 2. Ibu Dr.Elida Purba, S.T.,M.Sc., sebagai dosen pembimbing I, atas segala ilmu, kesabaran, saran dan kritiknya dalam pengerjaan tugas akhir ini.

3. Ibu Simparmin Br.Ginting ,S.T.,M.T., sebagai dosen pembimbing II, atas segala ilmu, kesabaran, saran dan kritiknya dalam pengerjaan tugas akhir ini. 4. Ibu Panca Nugrahini F.N, S.T.,M.T., sebagai dosen Pembimbing Akademik yang telah banyak memberikan do’a, nasihat serta sarannya, demi kelancaran perkuliahan penulis. 5. Ibu

Sri

Ismiyati

Damayanti,

S.T,.M.Eng.,

sebagai

dosen

pembimbing penelitian yang telah banyak memberikan do’a, saran, semangat, kepercayaan serta banyak inspirasi untuk penulis. 6. Bapak Heri Rustamaji, S.T., M.Eng., sebagai dosen Pembimbing Kerja Praktek yang telah banyak memberikan do’a, nasihat serta sarannya, demi kelancaran perkuliahan penulis. 7. Seluruh Dosen dan Staff Teknik Kimia yang telah banyak memberikan ilmu yang sangat bermanfaat dan membantu kelancaran dalam pengerjaan. 8. Bapak Ibu. Ini adalah hadiah kecil dari anakmu yang penuh khilaf dan dosa ini. Anakmu tidak akan menjadi apa-apa tabpa perjuangan dari restu Bapak dan Ibu. Trimakasoh Bapak dan Ibu ku tersayang. 9. Nenek, kaka dan adik ku tersayang yang selalu memberikan doa dan dukungannya. 10. Rendri Ardinata, S.T., sebagai partner Tugas Akhir, yang telah menjadi teman diskusi, teman berbagi kesulitan pengerjaan, dan selalu berbagi semangat untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

11. Shabat sekaligus keluarga,

Nico I Ginting, Nina Febriantina,

Vastina Baikhulkhairat, Nina Triarosa, Silvia Febiani , Febrina Yohanadewi, Abdul Aziz Ahmad, dan Lorentius Agung S.W. Riana Giarti, Yoannika. Nur khasanah, Mita Saraswati, Syevia Maretha Putri trimakasih untuk waktu, semangat, cinta, perhatian dan kepercayaannya. 12. Saudara-saudar

seperjuangan

“TEKIM

10”

yaitu

:

Yogi

(Komandan Tingkat 2010), Handoko, Tauhid, Reza, Mas Ari, Rangga, Ocol, Eca, Tiwi, Pahmi, Yunike, Uni, Sika, Dwi, Wike, Damay, Novi, Lisa, Debora, Yunita, Bulan, bang novrit, ade, galih, yudi, paiz, reata, dan triyuni semoga kita selalu sukses dan tetap semangat. 13. Kakak-kakak dan adik-adik tingkat di Jurusan Teknik Kimia, yang banyaj memberikan warna-warni selama berada di kampus. 14. Kak armando Aji S.T,. Bang Edo S.T, mbak Ipeh S.T dan semua pihak yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Bandar Lampung, 16 Agustus 2016 Penulis,

Octe Via Devi

iii

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR ISI ................................................................................................................. iii DAFTAR TABEL ......................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... xi I.

II.

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang.......................................................................................... 1.2 Kegunaan Produk...................................................................................... 1.3 Kapasitas produk...................................................................................... 1.3.1 Data import dalam negri................................................................... 1.4 Lokasi Pabrik............................................................................................. 1.4.1 Bahan Baku....................................................................................... 1.4.2 Sarana Transportasi........................................................................... 1.4.3 Letak pasar......................................................................................... 1.4.4 Unit Pendukung (UTILITAS)............................................................ 1.4.5 Tenaga Kerja dan Ahli........................................................................ 1.4.6 Kondisi Tanah dan Daerah.................................................................

1 1 2 2 4 5 5 5 6 6 7

DESKRIPSI PROSES 2.1 Proses Produksi............................................................................................ 2.1.1 Tinjauan Proses................................................................................... 2.1.2 Pemilihan Proses................................................................................. 2.2 Proses Pembentukan KClO4......................................................................... 2.3 Uraian Proses................................................................................................

8 8 9 24 25

III.

SPESIFIKASI BAHAN BAKU dan PRODUK 3.1 Bahan Baku.................................................................................................. 27 3.2 Produk .......................................................................................................... 28

IV.

NERACA MASSA dan ENERGI 4.1 Neraca Massa............................................................................................... 4.1.1 Neraca Massa disekitar Dissolving Tank (DT-101)............................ 4.1.2 Neraca Massa disekitar Reaktor Elektrolisis (RE-201)....................... 4.1.3 Neraca Massa disekitar Reaktor Elektrolisis RE-202)........................ 4.1.4 Neraca Massa disekitar Cristalizer (CR-301)...................................... 4.1.5 Neraca Massa disekitar Centrifuge (CF-301)...................................... 4.2 Neraca Panas................................................................................................. 4.2.1 Neraca Panas disekitar Dissolving Tank (DT-101)............................. 4.2.2 Neraca Panas disekitar Reaktor Elektrolisis (RE-201)........................

31 31 31 32 32 33 34 34 34

iv

4.2.3 Neraca Panas disekitar Reaktor Elektrrolisis (RE-202)....................... 35 4.2.4 Neraca Panas disekitar Cristalizer (CR-301)....................................... 35 4.2.5 Neraca Panas disekitar Centrifuge (CF-301)........................................ 36 4.2.6 Neraca Panas disekitar Heat Exchanger (HE-101)............................... 36 4.2.7 Neraca Panas disekitar Heat Exchanger (HE-102)............................... 37 4.2.8 Neraca Panas disekitar Heat Exchanger (HE-201)............................... 37 4.2.9 Neraca Panas disekitar Heat Exchanger (HE-202)............................... 38 V.

SPESIFIKASI ALAT 5.1 Spesifikasi Alat Unit Proses...........................................................................39 5.1.1 Solid Storage (S-101).......................................................................... 39 5.1.2 Screw Conveyor (SC-101).................................................................. 40 5.1.3 Hopper (HO-101)................................................................................ 42 5.1.4 Dissolving Tank (DT-101).................................................................. 43 5.1.5 Reaktor Elektrolisis (RE-201)............................................................. 45 5.1.6 Reaktor Elektrolisis (RE-202)............................................................. 46 5.1.7 Cristalizer (CR-301)............................................................................ 47 5.1.8 Centrifuge (CF-301)............................................................................ 49 5.1.9 Screw Conveyor (SC-102).................................................................. 49 5.1.10 Pompa Proses ................................................................................... 50 5.1.11 Heat Exchanger................................................................................. 64 5.1.12 Gudang Produk KClO4 (GD-301) ..................................................... 70 5.2 Spesifikasi Alat Unit Utilitas dan Udara Instrumentasi................................. 70 5.2.1 Bak Sedimentasi (BS-401).................................................................. 70 5.2.2 Tangki Alum (ST-401)........................................................................ 71 5.2.3 Tangki Kaporit (ST-402)..................................................................... 72 5.2.4 Tangki Kaustik Soda (ST-403)............................................................. 73 5.2.5 Clarifier (CL-401)................................................................................ 74 5.2.6 Sand Silter (SF-401)............................................................................ 75 5.2.7 Tangki Air Filter (ST-404).................................................................. 76 5.2.8 Cation Exchanger (CE-401)................................................................ 77 5.2.9 Anion Exchanger (AE-401)................................................................. 78 5.2.10 Tangki Penyimpanan Air Proses (ST-405)........................................ 79 5.2.11 Tangki Air Kondensat (ST-406)........................................................ 80 5.2.12 Deaerator (DA-401) .......................................................................... 81 5.2.13 Tangki Hidrazin (ST-407)................................................................. 82 5.2.14 Boiler (BO-401) ................................................................................ 83 5.2.15 Tangki Bahan Bakar ........................................................................ 83 5.2.16 Pompa Utilitas ................................................................................. 84 5.2.17 Blower (BU-401)............................................................................... 97 5.2.18 Cylone (CN-401)............................................................................... 97 5.2.19 Blower (BU-402) .............................................................................. 98 5.2.20 Air Dryer (AD-401) ......................................................................... 98 5.2.21 Blower (BU-403)............................................................................... 99

v

5.2.22 Compressor (CO-201) ....................................................................... 100 5.2.23 Generator (GS-201) ........................................................................... 100 5.2.24 Compressor (CO-202) ....................................................................... 101 5.2.25 Compressor (CO-203) ....................................................................... 101 5.2.26 Compressor (CO-204) ....................................................................... 102 VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH 6.1 Unit Pendukung Proses................................................................................ 6.1.1 Unit Pengolahan air (Water Treatment Unit)..................................... 6.1.2 Air Untuk Keperluan umum dan Sanitasi........................................... 6.1.3 Chiling Water (Air Pendingin)........................................................... 6.1.4 Air Besbas Mineral (Demineralized Water)....................................... 6.1.5 Penyediaan Kukus (Steam).................................................................. 6.2 Sistem Pembangkit Tenaga Listrik ............................................................. 6.3 Sistem Penyedia Bahan Bakar .................................................................... 6.4 Sistem Penyediaan Udara Tekanan ............................................................ 6.5 Pengolahan Limbah .................................................................................... 6.6 Laboratorium ............................................................................................... 6.6.1Laboratorium Fisika............................................................................. 6.6.2 Laboratorium Analitik......................................................................... 6.6.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan...................................... 6.6.4 Laboratorium Analisa Air.................................................................... 6.6.5 Alat Analisa......................................................................................... 6.7 Instrumen dan Pengendalian Proses............................................................. VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK 7.1 Landasan Teori............................................................................................. 7.1.1 Faktor-faktor Utama............................................................................ 7.1.2 Faktor Skunder.................................................................................... 7.2 Lokasi Pabrik .............................................................................................. 7.3 Tata Letak Pabrik ........................................................................................ 7.4 Perincian Luas Tanah ................................................................................. VIII. SISTEM MANAJEMEN dan OPERASI PERUSAHAAN

104 104 111 112 114 117 120 120 121 121 126 128 128 128 129 130 130 133 134 135 139 141 142

8.1 Bentuk Perusahaan ...................................................................................... 145 8.2 Struktur Organisasi Perusahaan................................................................... 148 8.3 Tugas dan Wewenang.................................................................................. 151 8.4 Pembagian Jam Kerja Kayawan ................................................................. 155 8.5 Pengolahan Karyawan dan Jumlah Karyawan ........................................... 157 8.6 Status Karyawan dan Sistem Penggajian ................................................... 162 8.7 Kesejahteraan Karyawan ............................................................................ 163 8.8 Manajemen Produksi .................................................................................. 167 IX. Investasi DAN Evaluasi Ekonomi

vi

9.1Investasi ......................................................................................................... 170 9.2 Evaluasi Ekonomi ......................................................................................... 174 9.3 Discounted Cash Flow (DCF)........................................................................ 176

X. SIMPULAN DAN SARAN 10.1 Simpulan ...................................................................................................... 179 10.2 Saran ............................................................................................................ 179

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI LAMPIRAN C SPESIFIKASI PERALATAN LAMPIRAN D UTILITAS LAMPIRAN E INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI LAMPIRAN F TUGAS KHUSUS

vii

DAFTAR TABEL

Tabel

Halaman

1.1 Pabrik Penguna KClO4 di Indonesia............................................................................... 2 1.2 Data Import KClO4 di Indonesia Tahun 2009-2013....................................................... 2 2.1 Daftar Hara Bahan Baku dan Produk pada 298 K........................................................... 9 2.2 Data Entalphi dan Energi Bebas Gibbs Reaksi.............................................................. 9 2.3 Data Entalphi dan Energi Bebas Gibbs Reaksi.............................................................. 15 2.4 Data Entalphi dan Energi Bebas Gibbs Reaksi.............................................................. 16 2.5 Data Entalphi dan Energi Bebas Gibbs Reaksi.............................................................. 17 2.6 Data Entalphi dan Energi Bebas Gibbs Reaksi.............................................................. 22 2.7 Data Entalphi dan Energi Bebas Gibbs Reaksi.............................................................. 23 2.8 Tinjauan Pemilihan Proses............................................................................................. 24 4.1 Neraca Massa di Sekitar Dissolving Tank (DT-101)...................................................... 31 4.2 Neraca Massa di Sekitar Reaktor Elektrolisis (RE-201)................................................. 31 4.3 Neraca Massa di Sekitar Reaktor Elektrolisis (RE-202)................................................. 32 4.4. Neraca Massa di Sekitar Cristalizer (CR-301)............................................................... 32 4.5 Neraca Massa di Sekitar Centrifuge (CF-301)................................................................ 33 4.6 Neraca Panas di Sekitar Dissolving Tank (DT-101)....................................................... 34 4.7 Neraca Panas di Sekitar Reaktor Elektrolisis (RE-201).................................................. 34 4.8 Neraca Panas di Sekitar Reaktor Elektrolisis (RE-202).................................................. 35 4.9 Neraca Panas di Sekitar Cristalizer (CR-301)................................................................. 35 4.10 Neraca Panas di Sekitar Centrifuge (CF-301)............................................................... 36 4.11 Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger (HE-101)...................................................... 36 4.12 Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger (HE-102)...................................................... 37 4.13 Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger (HE-201)...................................................... 37 4.14 Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger (HE-202)...................................................... 38 5.1 Spesifikasi Solid Storage (S-101)................................................................................... 39 5.2 Spesifikasi Screw Conveyor (SC-101)............................................................................ 40 5.3 Spesifikasi Hopper (HO-101).......................................................................................... 42 5.4 Spesifikasi Dissolving Tank (DT-101)............................................................................ 43 5.5 Spesifikasi Reaktor Elektrolisis (RE-201)...................................................................... 45 5.6 Spesifikasi Reaktor Elektrolisis (RE-202)....................................................................

46

viii

5.7 Spesifikasi Cristalizer (CR-301)...................................................................................

47

5.8 Spesifikasi Centrifuge (CF-301)...................................................................................

49

5.9 Spesifikasi Screw Conveyor (SC-102).......................................................................... 49 5.10 Spesifikasi Pompa Proses (P-101)............................................................................... 50 5.11 Spesifikasi Pompa Proses (P-102)............................................................................... 51 5.12 Spesifikasi Pompa Proses (P-103)............................................................................... 52 5.13 Spesifikasi Pompa Proses (P-104)............................................................................... 52 5.14 Spesifikasi Pompa Proses (P-105)............................................................................... 53 5.15 Spesifikasi Pompa Proses (P-106)............................................................................... 54 5.16 Spesifikasi Pompa Proses (P-107)............................................................................... 54 5.17 Spesifikasi Pompa Proses (P-108)..............................................................................

55

5.18 Spesifikasi Pompa Proses (P-109)..............................................................................

56


57


57


58


59


59


60


61


62


62


63

5.29 Spesifikasi Heat Exchanger (HE-101)........................................................................

64

5.30 Spesifikasi Heat Exchanger (HE-102)........................................................................

65

5.31 Spesifikasi Heat Exchanger (HE-201) .......................................................................

67

5.32 Spesifikasi Heat Exchanger (HE-202) .......................................................................

68

5.33 Spesifikasi Gudang Produk KClO4 (GD-301) ...........................................................

70

5.34 Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS-401) ......................................................................

70

5.35 Spesifikasi Tangki Alum (ST-401) ............................................................................

71

5.36 Spesifikasi Tangki Kaporit (ST-402) .........................................................................

72

5.37 Spesifikasi Tangki Kaustik Soda (ST-403) ................................................................

73

5.38 Spesifikasi Clarifier (CL-401) .................................................................................... 74 5.39 Spesifikasi Sand Filter (SF-401) ................................................................................. 75 5.40 Spesifikasi Tangki Air Filtrasi (ST-404) .................................................................... 76

ix

5.41 Spesifikasi Cation Exchanger (CE-401) ..................................................................... 77 5.42 Spesifikasi Anion Exchanger (AE-401) .....................................................................

78

5.43 Spesifikasi Tanki Penyimpanan Air Proses (ST-408) ................................................ 79 5.44 Spesifikasi Tanki Penyimpanan Air Kondensat (ST-405) .........................................

80

5.45 Spesifikasi Deaerator (DA-401) ................................................................................. 81 5.46 Spesifikasi Tangki Hidrazin (ST-407) ........................................................................ 82 5.47 Spesifikasi Boiler (BO-401) ....................................................................................... 83 5.48 Spesifikasi Tangki penyimpanan Bahan Bakar (ST-408) ........................................... 83 5.49 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-401) .......................................................................... 84 5.50 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-402) .......................................................................... 85 5.51 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-403) .......................................................................... 86 5.52 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-404) .......................................................................... 86 5.53 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-405) .......................................................................... 87 5.54 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-406) .......................................................................... 88 5.55 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-407) .......................................................................... 88 5.56 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-408) .......................................................................... 89 5.57 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-409) .......................................................................... 90 5.58 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-410) .......................................................................... 90 5.59 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-411) .......................................................................... 91 5.60 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-412) .......................................................................... 92 5.61 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-413) .......................................................................... 92 5.62 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-414) .......................................................................... 93 5.63 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-415) .......................................................................... 94 5.64 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-416) .......................................................................... 94 5.65 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-417) .......................................................................... 95 5.66 Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-418) .......................................................................... 96 5.67 Spesifikasi Blower Udara (BU-401) ..........................................................................

97

5.68 Spesifikasi Cylone (CN-401) .....................................................................................

97

5.69 Spesifikasi Blower Udara (BU-402) ..........................................................................

98

5.70 Spesifikasi Air Dryer (AD-401) ................................................................................

98

5.71 Spesifikasi Blower Udara (BU-403) ..........................................................................

99

5.72 Spesifikasi Compresor (CO-201)................................................................................ 100 5.73 Spesifikasi Generator Set (GS-201) ..........................................................................

100

5.74 Spesifikasi Compresor (CO-202) ..............................................................................

101

x


101


102

5.77 Spesifikasi Hidroen Storage Tank (ST-408) .............................................................. 103 6.1Kebutuhan Air Pabrik.................................................................................................... 105 6.2 Peralatan yang Membutuhkan Air Pendingin............................................................... 113 6.3 Peralatan yang Membutuhkan Steam...........................................................................

117

6.4 Syarat-Syarat Kualitas (Mutu) Air Limbah.................................................................. 122 6.5 Tinggkat Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian............................................ 131 6.6 Pengendalian Variabel Utama Proses........................................................................... 132 7.1 Penentuan Luas Tanah......................................................................................... ......... 142 8.1 Jadwal Pembagian Jam Kerja Karyawan Shift.............................................................. 156 8.2 Jumlah Karyawan.......................................................................................................... 157 8.3 Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat Proses........................................................... 159 8.4 Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat Utilitas.......................................................... 160 8.5 Perincian Jumlah Karyawan Berdasarkan Jabatan........................................................ 160 9.1 Fixed Capitak Investement............................................................................................ 171 9.2 Manufacturing Cost....................................................................................................... 173 9.3 General Expenses.......................................................................................................... 174 9.4 Hasil Uji Kelayakan Ekonomi....................................................................................... 177

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Halam

1.1Import KClO4 di Indonesia Tahun 2009-2013.............................................................

3

6.1Diagram Alir Pengolahan Air........................................................................................

106

7.1 Peta Pulau Jawa............................................................................................................

143

7.2 Lokasi Pabrik................................................................................................................

144

7.3 Tata Letak Peralatan dan Faselitas Pendukung............................................................. 144 7.4 Tata Letak Peralatan Proses.......................................................................................... 144 8.1 Sistem Organisasi Perusahaan......................................................................................

150

9.1 Kurva Break Even Point dan Shut Dwon Point ...........................................................

176

9.2 Kurva Cummulative Cash Flow Metode (DCF)...........................................................

177

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Potasium Perklorat (KClO4) adalah suatu senyawa kimia yang mempunyai rumus molekul KClO4. Senyawa ini berbentuk padat berwarna putih. Pembuatan KClO4 dapat dilakukan dengan mengelektrolisi KCl sehingga mendapatkan KClO3 kemudian menjadi KClO4.

Selama ini untuk memenuhi kebutuhan KClO4 di Indonesia, pemerintah masih mengandalkan impor luar negeri. Ketergantungan impor ini menyebabkan berkurannya devisa negara sehingga diperlukan suatu usaha untuk mengatasi ketergantungan tersebut, sehingga perlu didirikan industri KClO4 di Indonesia.

1.2 Kegunaan Produk Potasium Perklorat (KClO4) sangat diperlukan oleh berbagai industri kimia di Indonesia karena banyak dipergunakan secara luas pada bidang industri kimia proses, seperti pada industri pembuatan kembang api, korek api dan petasan. Berikut akan disajikan berapa pengguna KClO4 di Indonesia.

2

Tabel 1.1 Pabrik Pengguna KClO4 di Indonesia No

Nama Produk

Nama Pabrik

1

Korek Api

Java Mach Factory

2

Kembang Api

PT. Mulia Fiveworks

3

Bahan Peledak

PT. Pradad

(Sumber: Gratachem,2015)

Untuk memenui kebutuhan KClO4 Indonesia masih mengimpor dari luar negeri, hal ini dikarenakan belum adanya pabrik KClO4 di Indonesia.

1.3 Kapasitas Produk 1.3.1

Data Impor dalam Negeri Untuk mengurangi ketergantungan impor, perlu didirikan pabrik Potasium Perklorat dengan kapasitas yang memadai. Berikut ini adalah tabel yang menunjukkan data impor Potasium Perklorat dari tahun 2009-2013.

Tabel 1.2 Data import KClO4 di Indonesia tahun 2009 - 2013 Tahun

Kebutuhan (kg/tahun)

2009

16.694.982

2010

77.000.747

2011

115.993.096

2012

39.231.702

3

2013

44.267.235

(Sumber: BPS, 2014) Dari data pada tabel 1.2 di atas dapat diketahui bahwa kebutuhan KClO4 di Indonesia masih cukup tinggi, walaupun pada tahun 2012 mengalami penurunan yang cukup pesat. Penurunan impor KClO4 di Indonesia dipengaruhi oleh adanya krisis global, sehingga total produksi KClO4 mengalami penurunan. Dari data pada tabel 1.2 di atas dapat diketahui bahwa kebutuhan KClO4 di Indonesia masih cukup tinggi.

140.000.000

y = -2E+07x2 + 7E+10x - 7E+13

120.000.000

R=0,617

100.000.000 80.000.000 60.000.000 40.000.000 20.000.000 0 2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

Gambar 1.1 Import KClO4 di Indonesia tahun 2009 – 2013

Untuk menghitung kebutuhan impor KClO4 tahun berikutnya digunakan persamaan berikut: y = ax2 + bx + c keterangan :

4

y= Kebutuhan import ton/tahun x= Tahun keb= Intercept a= Gradien garis miring c= konstanta

Diperoleh persamaan garis lurus y = -2E+07x2 + 7E+10x - 7E+13 (ton/tahun)

Dari persamaan di atas diketahui bahwa kebutuhan import KClO4 di Indonesia pada tahun 2023 adalah : y = -2E+07x2 + 7E+10x - 7E+13 y = 28.667 ton Berdasarkan pertimbangan di atas dan berbagai persaingan yang akan tumbuh pada tahun 2023 maka kapasitas KClO4 yang direncanakan sebesar Ton 28.667 ≈ 30.000 Ton/Tahun.

1.4 Lokasi Pabrik Penentuan lokasi pabrik adalah merupakan hal yang penting bagi pendirian suatu pabrik

karena akan mempengaruhi kedudukan pabrik

tersebut dalam persaingan dan menentukan kelangsungan hidup pabrik tersebut. Lokasi pendirian pabrik KClO4 dengan kapasitaas 30.000 ton/tahun dipilih di daerah Jl. Raya Bungah Dukuh, Kabupaten Gresik,

5

Propinsi Jawa Timur. Faktor-faktor yang mempengaruhi penentuan lokasi pabrik adalah sebagai berikut :

1.4.1

Bahan Baku Bahan baku merupakan kebutuhan utama bagi kelangsungan produksi suatu pabrik sehingga penyediaan bahan baku sangat diprioritaskan. KCl direncanakan diperoleh dari impor luar negeri.

1.4.2

Sarana Transportasi Ketersediaan transportasi yang mendukung distribusi produk dan bahan baku baik melalui laut maupun darat. Sehingga daerah yang akan dijadikan lokasi pabrik haruslah mempunyai fasilitas transportasi yang memadai dan biaya untuk transportasi dapat ditekan sekecil mungkin. Di daerah Jawa Timur, fasilitas transportasi sangat mendukung, seperti: jalan pantura, jalan tol Gresik-Surabaya,

Pelabuhan

Tanjung

Perak-Surabaya,

serta

Pelabuhan Ketapang-Banyuwangi.

1.4.3

Letak Pasar Pabrik didirikan

untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri.

Industri-industri kimia yang menggunakan KClO4 sebagai bahan baku banyak terdapat di daerah Jawa sehingga pemasaran produk lebih dekat.

6

1.4.4

Unit Pendukung (UTILITAS) Persediaan air untuk kebutuhan pabrik di daerah Gresik tersedia dalam jumlah yang cukup besar, karena daerah tersebut merupakan daerah yang cukup dekat dengan aliran sungai.

Untuk kebutuhan seperti listrik dapat dipenui dari PLN, dengan adanya

jaringan

PLN

transmisi

Jawa-Bali

dan

generator

diupayakan sendiri sedangkan kebutuhan air dipenuhi oleh pihak pengelola kawasan industri Gresik terutama diperoleh dari sumber air Sungai Brantas dan Sungai Bengawan Solo.

1.4.5

Tenaga Kerja dan Ahli Tenaga kerja di Indonesia tidak begitu sulit diperoleh, begitu juga di daerah ini, yang memiliki sumber daya manusia dalam tingkatan, baik dalam tingkatan sarjana, menengah ataupun buruh kasar maupun tenaga trampil. Jawa Timur merupakan daerah industri yang tingkat kepadatan penduduknya tinggi. Selain itu juga terdapat universitas-universitas ternama sehingga tenaga kerja berpendidikan tinggi, menengah maupun tenaga kerja trampil dapat tercukupi.

7

1.4.6

Kondisi Tanah dan Daerah Kondisi tanah yang relatif masih luas dapat merupakan tanah datar, dengan kondisi iklim yang relatif stabil sepanjang tahun sangat menguntungkan. Di samping itu, Gresik merupakan salah satu kawasan

industri

di

Indonesia

sehingga

pengaturan

dan

penanggulangan mengenai dampak lingkungan dapat dilaksanakan dengan baik. juga perlu dipilih lokasi pabrik yang masih memungkinkanuntuk pengembangan aera pabrik. Hal ini berkaitan dengan kemungkinan pengembangan pabrik dimasa yang akan datang.

BAB X SIMPULAN DAN SARAN

10.1. Simpulan Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan Pabrik Potassium Perchlorate dengan kapasitas 30.000 ton/tahun dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Percent Return on Investment (ROI) sebelum pajak 55,1149% dan sesudah pajak sebesar 44,0919%. 2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak 1,6162 tahun. 3. Break Even Point (BEP) sebesar 56,5348% dan Shut Down Point (SDP) sebesar 24,5666%, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik harus berhenti berproduksi karena merugi. 4. Interest Rate of Return (IRR) sebesar 11,0%, lebih besar dari suku bunga bank saat ini, sehingga investor akan lebih memilih untuk menanamkan modalnya ke pabrik ini daripada ke bank.

10.2. Saran Berdasarkan pertimbangan hasil analisis ekonomi di atas, maka dapat diambil kesimpulan bahwa Prarancangan Pabrik Potassium Perchlorate

180 dengan kapasitas 30.000 ton/tahun layak untuk dikaji lebih lanjut dari segi proses maupun ekonominya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonimous. 2016. Peta Provinsi Gersik, Jawa Timur. Google Maps, 2016. Diakses pada 20 Maret 2016 . Anonimous. 2016. Kurs BI. (www.bi.go.id April 2016). Di akses April 2016 Alibaba Group. 2013. Product Price. http://www.alibaba.com. Diakses pada 15 November 2015. Bachus, L and Custodio, A. 2003. Know and Understand CentrifugaI Pumps. Bachus Company, Inc. Oxford: UK. Badan Pusat Statistik, 2013, Statistic Indonesia, www.bps.go.id, Indonesia Diakses 25 maret 2015. Banchero, Julius T., and Walter L. Badger. 1955. Introduction to Chemical Engineering. McGraw Hill : New York. Boonsongsup, L., Lisa, K., and Jr. Frederick, W.J. 1997. Kinetics of the Sulfation of NaCl at Combustion Conditions. Department of Chemical Engineering, Oregon State University. Corvallis. Oregon: 97331 Brown, G.George. 1950. Unit Operation 6ed. Wiley & Sons; USA. Brownell, Lloyd E., and Edwin H. Young. 1959. Process Equipment Design. John Wiley & Sons, Inc. : New York.

Cheremisinoff, N.P. 2002. Handbook of Water and Wastewater Treatment Technologies. Butterworth-Heinemann: USA. Coulson J.M., and J. F. Richardson. 2005. Chemical Engineering 4th edition. Butterworth-Heinemann : Washington. Couper, J.R. and Penney, W.R. 2005. Chemical Process Equipment Selection and Design 2nd ed. Elsevier Inc.:USA. Fogler, H. Scott. 1999. Elements of Chemical Reaction Envgineering. Prentice Hall International Inc. : United States of America. Garrett, Donald E. 2001. Sodium Sulfate Handbook of Deposits, Processing, Properties, and Use. Academic Press: USA. Geankoplis, Christie J. 1993. Transport Processes and Unit Operations 3rd edition. Prentice Hall : New Jersey. Goldberg, R.N. and Parker, V.B. 1985. Thermodynamics of Solution of S02(g) in Water and of Aqueous Sulfur Dioxide Solutions. National Bureau

of

Standards, Gaithersburg, MD: 20899 Himmeblau, David. 1996. Basic Principles and Calculation in Chemical Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey. Kern, Donald Q. 1965. Process Heat Transfer. Mcgraw-Hill Co. : New York. Kirk, R.E and Othmer, D.F. 2006. Encyclopedia of Chemical Technologi, 4nd ed., vol. 17. John Wiley and Sons Inc. New York. Levenspiel, Octave. 1995. Chemical Reaction Engineering 2nd edition. John Wiley & Sons, Inc. : New York. Marcelmulder, 1996 .Basic Principle membrane tecnology Mc Cabe, W.L. and Smith, J.C. 1985. Operasi Teknik Kimia. Erlangga: Jakarta.

Megyesy, E.F. 1983. Pressure Vessel Handbook. Pressure Vessel Publishing Inc., USA. Mullin, J.W. 2001. Crystallization 4th edition. Reed Educational and Professional Publishing Ltd. Oxford: London. Perry, Robert H., and Don W. Green. 1999. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook 7th edition. McGraw Hill : New York. Perry, Robert H., and Don W. Green. 2008. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook 8th edition. McGraw Hill : New York. Powell, S. 1954. Water Conditioning for Industry, Ed. 1st. Mc Graw Hill Book Company : London. Smith, J.M., H.C. Van Ness, and M.M. Abbott. 2001. Chemical Engineering Thermodynamics 6th edition. McGraw Hill : New York. Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 1991. Plant Design an Economic for Chemical Engineering 3ed. McGraww-Hill Book Company: New York. Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 2002. Plant Design and Economics for Chemical Engineers 5th edition. McGraw-Hill : New York. Ulmann.

2007.

Ulmann’s

Encyclopedia

of

IndustrialChemistry.

VCH

Verlagsgesell Scahft. Wanheim: Germany. Ulrich.G.D. 1987. A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics. John Wiley & Sons Inc: New York. Walas, Stanley M. 1990. Chemical Process Equipment. Butterworth-Heinemann : Washington.

Yaws, C.L. 1999. Chemical Properties Handbook. Mc Graw Hill Book Co. New York

TAHUN (Tugas Khusus Reaktor Eelektrolisis (RE-201)) Skripsi

Recommend Documents