Text ABSTRAK pdf

(1)

PRARANCANGAN PABRIK FURFURIL ALKOHOL DARI

FURFURAL DAN HIDROGEN DENGAN

KAPASITAS 18.000 TON/TAHUN

Tugas Khusus Perancangan Reaktor Hidrogenasi (RE-201)

(Skripsi)

Oleh :

EKA NANDA PUTRIANI

(1315041021)

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

(2)

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK FURFURIL ALKOHOL DARI FURFURAL DAN HIDROGEN

KAPASITAS 18.000 TON/TAHUN

Oleh

EKA NANDA PUTRIANI

Pabrik furfuril alkohol berbahan baku furfural dan hidrogen, akan didirikan di Kebomas, Gresik - Jawa Timur. Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja yang mudah didapatkan dan kondisi lingkungan.

Pabrik direncanakan memproduksi furfuril alkohol sebanyak 18.000 ton/tahun, dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah furfural sebanyak 2.763,6585 kg/jam dan hidrogen sebanyak 117,8814 kg/jam.

Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik furfuril alkohol berupa : pengadaan air, pengadaan steam, pengadaan listrik, kebutuhan bahan bakar, dan pengadaan udara kering.

Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur organisasi line dan staff dengan jumlah karyawan sebanyak 181 orang.

Dari analisis ekonomi diperoleh:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 729.185.043.554,9470

Working Capital Investment (WCI) = Rp 137.258.361.139,7550

Total Capital Investment (TCI) = Rp 857.864.757.123,4670

Break Even Point (BEP) = 37 %

Shut Down Point (SDP) = 22 %

Pay Out Time before taxes (POT)b = 2 tahun

Pay Out Time after taxes (POT)a = 2,5 tahun

Return on Investment before taxes (ROI)b = 36,5 %

Return on Investment after taxes (ROI)a = 29 %

Discounted cash flow (DCF) = 30 %

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

(3)

ABSTRACT

MANUFACTURE OF FURFURYL ALCOHOL

FROM FURFURAL AND HYDROGEN

By

EKA NANDA PUTRIANI

Furfuryl alcohol plant produced by reacting furfural and hydrogen is planned to be in industrial factory in the region of Gresik in East Java Province. Plant will be established by considering the availability of raw materials, transportation facilities, readily available labor and environmental conditions.

Production capacity is planned 18,000 tons/year, with operating time of 24 hours/day and 330 working days in a year. The raw materials used are much furfural 2.763,6585 kg/hr and hydrogen as 117,8814 kg/hr.

Provision of utility plant needs a treatment system and water supply, steam supply systems, instrument air supply systems, and power generation systems. Labor needed as many as 181 people with a business entity form Limited Liability Company (PT) which is headed by a Director who is assisted by the Director of Production and Director of Finance with line and staff organizational structure.

From the economic analysis is obtained:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 729.185.043.554,9470

Working Capital Investment (WCI) = Rp 137.258.361.139,7550

Total Capital Investment (TCI) = Rp Rp 857.864.757.123,4670

Break Even Point (BEP) = 37 %

Shut Down Point (SDP) = 22 %

Pay Out Time before taxes (POT)b = 2 years

Pay Out Time after taxes (POT)a = 2,5 years

Return on Investment before taxes (ROI)b = 36,5 %

Return on Investment after taxes (ROI)a = 29 %

Discounted cash flow (DCF) = 30 %

Consider the summary above, it is proper establishment of furfuryl alcohol plant to studied further, because the plant is profitable and has good prospects.

(4)

PRARANCANGAN PABRIK FURFURIL ALKOHOL DARI

FURFURAL DAN HIDROGEN DENGAN

KAPASITAS 18.000 TON/TAHUN

Tugas Khusus Perancangan Reaktor Hidrogenasi (RE-201)

(Skripsi)

Oleh :

EKA NANDA PUTRIANI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

(5)

(6)

(7)

(8)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kramat Jati, Jakarta Timur pada tanggal

26 November 1994, sebagai anak pertama dari dua bersaudara

dari bapak Arisman dan ibu Elvinelis. Pendidikan Taman

Kanak – Kanak (TK) Aisyah Tanjung Bonai Lintau Buo Utara

diselesaikan tahun 2001, Sekolah Dasar (SD) diselesaikan di

SDN 35 Pincuran VII Sembayan, Tanjung Bonai Lintau Buo

Utara pada tahun 2007, Sekolah Menengah Pertama (SMP) diselesaikan di SMPN 3

Lintau, Tanjung Bonai Lintau Buo Utara pada 2010, dan Sekolah Menengah Atas

(SMA) diselesaikan di SMAN 1 Linta, Tanjung Bonai Lintau Buo Utara pada tahun

2013.

Tahun 2013, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas

Teknik Universitas Lampung melalui jalus SNMPTN. Pada tahun 2017, penulis

melakukan Kerja Praktek di PT. Lotte Chemical Titan Cilegon, Banten dengan Tugas

Khusus “Evaluasi Kinerja Primary Gas Cooler pada Train 2”. Pada Tahun 2017 juga penulis melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Kecepatan Pengadukan Dan

Waktu Reaksi Pada Sintesis α-terpineol Dari Terpentin Dengan Menggunakan Katalis Zeolit Alam Lampung Teraktivasi”. Penelitian tersebut telah dipublikasi pada

tahun 2019 dalam Indonesian Journal Of Chemical Science di UNNES (Univeritas

(9)

Selama kuliah penulis aktif dalam berbagai organisasi kemahasiswaan diantaranya,

Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEMIA) Fakultas Teknik Universitas

Lampung sebagai Staff Divisi Olahraga Departemen Minat Bakat HIMATEMIA

Fakultas Teknik Universitas Lampung tahun 2014-2015, sebagai Sekretaris Divis

Olahraga Departemen Minat Bakat HIMATEMIA Fakultas Teknik Universitas

Lampung tahun 2015-2015, sebagai Sekretaris Departemen Minat Bakat

HIMATEMIA Fakultas Teknik Universitas Lampung tahun 2015-2016. Selama

menjadi mahasiswa penulis juga mengikuti beberapa pelatihan yaitu Pelatihan Aspen,

Pelatihan Plant Design Management System (PDMS) yang diadakan HIMATEMIA.

Selain organisasi internal Universitas Lampung, penulis juga aktif di organisasi

kedaerahan yaitu Ikatan Mahasiswa Minang (IMAMI) Provinsi Lampung. Penulis

pernah menjabat sebagai Sekretaris Bidang Kaderisasi IMAMI Provinsi Lampung

tahun 2015-2016 dan Sebagai Ketua Umum IMAMI Provinsi Lampung pada tahun

(10)

Motto Dan Persembahan

“Laa Haula Wa Laa Quwwata Illa Billaah”

“Tidak ada daya dan upaya kecuali dengan pertolongan

Allah”

(HR. Al-Bukhari)

”Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan, Maka

apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan) tetaplah

bekerja keras untuk urusan yang lain”

(Qs. Al-Insyirah : 6-7)

“Barang siapa yang menghendaki dunia wajib atasnya dengan

ilmu, barang siapa menghendaki akhirat maka wajib atasnya

dengan ilmu dan barang siapa yang menghendaki

kedua-keduanya maka wajib atasnya dengan ilmu”

(HR. Al-Bukhari)

“Berangkat dengan penuh keyakinan, berjalan dengan

keikjlasan, walaupun di tengah perjalanan terengah-engah

(11)

Sebuah Karya Kecilku...

Dengan segenap hati kupersembahkan tugas akhir ini kepada:

Allah SWT,

Atas kehendak-Nya semua ini ada

Atas rahmat-Nya semua ini aku dapatkan

Atas kekuatan dari-Nya aku bisa bertahan.

Orang tuaku sebagai tanda baktiku, terima kasih atas segalanya,

doa, kasih sayang, pengorbanan, kesabaran, dan keikhlasannya.

Ini hanyalah setitik balasan yang tidak bisa dibandingkan dengan

berjuta-juta pengorbanan dan kasih sayang

yang tidak pernah berakhir.

Adekku terima kasih atas segalanya, kasih sayang, semangat dan doa

yang diberikan selama ini.

Sahabat-Sahabatku, Terima kasih telah menjadi bagian hidupku

selama kuliah di Teknik Kimia Universitas Lampung. Semua cerita

hidup ini, semua akan ku simpan selamanya. Semoga suatu saat nanti

kita bersua kembali dengan kisah-kisah kesuksesan kita

Guru-guruku dan Dosen-dosenku sebagai tanda hormatku,

terima kasih atas ilmu yang telah diberikan.

Kepada Almamaterku tercinta,

Universitas Lampung

(12)

SANWACANA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, atas segala rahmat dan

hidayah-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul “Prarancangan Pabrik Furfuril

Alkohol dari Furfural dan Hidrogen dengan Kapasitas 18.000 ton/tahun” dapat

diselesaikan dengan baik.

Tugas akhir ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat guna

memperoleh derajat kesarjanaan (S-1) di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Lampung.

Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari beberapa

pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Orang tuaku tercinta, Ibuku Elvinelis, Bapakku Nasri, terimakasih atas

pengorbanan, doa, cinta dan kasih sayang yang selalu mengiringi disetiap

langkahku. Terimakasih atas segala semangat dan dukungan yang diberikan

selama ini baik secara moril maupun material yang tidak akan pernah

terbalaskan oleh penulis. Maaf membuat kalian menunggu terlalu lama untuk

melihat anak kalian menjadi seorang Sarjana, terimakasih untuk kesabaran

dan pengertian kalian akan proses perjalanan yang panjang ini. Semoga

penulis bisa memberikan sedikit balasan jerih payah kalian sampai

(13)

Allah yang Maha Kuasa dan Maha Penyayang memberikan perlindungan dan

Karunia-Nya.

2. Bapak Prof. Drs. Suharno, M.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Lampung.

3. Bapak Ir. Azhar, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas

Lampung, yang telah memberikan nasihat, ilmu, dan “pressure” yang

menjadikan saya pribadi yang lebih baik dalam berfikir dan bertindak

berdasarkan ilmu bukan hanya asal bicara.

4. Bapak Dr. Joni Agustian, S.T, M.Sc., selaku dosen pembimbing I, yang telah

memberikan pengarahan, masukan, bimbingan, kritik dan saran selama

penyelesaian tugas akhir. Semoga ilmu bermanfaat yang diberikan dapat

berguna dikemudian hari.

5. Ibu Panca Nugrahin F., S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II atas semua

ilmu, saran, masukan, bimbingan, kritik dan saran selama penyelesaian tugas

akhir. Semoga ilmu bermanfaat yang diberikan dapat berguna dikemudian

hari.

6. Ibu Dr. Lilis Hermida, S.T., M.Sc. sebagai Dosen Penguji I, yang telah

memberikan saran dan kritik yang sangat membangun dalam penyempurnaan

Tugas Akhir.

7. Ibu Lia Lismeri, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji II, yang telah memberikan

saran dan kritik yang sangat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir.

Dan sebagai Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan semangat

adan arahan selama penulis berada di perkuliahan. Semoga ilmu bermanfaat

(14)

8. Ibu Dr. Herti Utami, S.T., M.T. sebagai Dosen Pembimbing Penelitian yang

telah memberikan saran dan kritik yang sangat membangun selama penelitian

atas segala ilmu, kesabaran, saran, dan kritiknya dalam banyak hal.

9. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung, atas semua ilmu dan

bekal masa depan yang akan selalu bermanfaat.

10. Ananda, adekku satu-satunya atas doa dan dukungan baik secara moril

maupun materil.

11. Rohmat. S.T sebagai partner tugas akhir yang banyak membantu selama menyelesaikan Tugas Akhir ini. Akhirnya kita bisa menyelesaikan Tugas

Akhir ini walaupun membutuhkan waktu 1 tahun 10 bulan (Maret 2018 –

Januari 2020). Dari awal pertemuan yang manis dengan dosen pembimbing I

sampai yang berakhir dengan air mata. Terimakasih sudah menjadi teman

yang baik selama menyelesaikan tugas akhir, terimakasih sudah sabar dengan

sifat penulis yang kadang bikin marah, bikin kesel dan sering bikin sakit hati.

Semoga pertemanan kita tidak berakhir sampai disini. Insya Allah segala

usaha dan kerja keras yang kita lakukan bernilai pahala dimata Allah. Semoga

kita segera bertemu di puncak kesuksesan.

12. Amalia Sasmita Yusuf, S.T, sebagai partner Kerja Praktek dan teman dari

awal perkuliahan. Terimakasih telah banyak membantu penulis dalam

berbagai hal baik dalam dunia perkuliahan maupun dalam hal pribadi penulis.

Semoga pertemenan kita tidak berkhir ketika kita keluar dari Teknik Kimia,

pertemanan kita sampai kita sukses dan sampai kita punya anak nanti. Semoga

(15)

13. Nurhasana, S.T sebagai partner penelitian dan teman penulis dari awal

perkuliahan. Terimakasih telah menjadi teman yang baik selama melakukan

penelitian. Semoga pertemenan kita tidak berkhir ketika kita keluar dari

Teknik Kimia. Semoga kita bertemu di puncak kesuksesan dengan pasangan

dan anak masing – masing.

14. Untuk Gadizz 13elia : Ade Febriana, S.T., Ancastami, Anggi Pratiwi, S.T.,

Anggun Lestari, S.T., Ani Lailia, Annisa Mufida, S.T., Atika Maharani MP,

Cindy Rizka Aulia, Della Inestia, S.T., Fadhilla Soraya Isfahani, S.T.,

Fransiska Pratiwi, Gracelia Irmalinda, S.T., Hilda Lestari, S.T., Indah Lestari,

S.T., Kiki Fatma Dewi, Laila Kunia, S.T., Meiliza Anggraini, Nita Pita Sari,

S.T., Pia Sabrina Murtado, S.T., Rantiana Sera, S.T., Rini Martina, Wanda

Gustina Utami, S,T., Yeni Yulia, S.T., yang telah menjadi teman dan keluarga

selama penulis berada di Teknik Kimia terutama ketika penulis menginjakan

kaki di tanah Lampung sebagai seorang perantau yang mencari ilmu. Banyak

kenangan dari awal perkuliahan sampai akhirnya penulis lulus dari Teknik

Kimia Fakultas Teknik Univeristas Lampung. Banyak cerita dari kita maba

(pengkaderan dan makrab), staff hima, dewan pimpinan hima dan sampai kita

jadi senior muda dan sampe senior tua. Setiap orang punya cerita tersendiri

dengan penulis yang tidak bisa penulis tuliskan satu persatu. Penulis harap

kita bisa sukses dan ketika kita reuni nanti kita bisa kembali nostalgia dengan

kehidupan di Teknik Kimia dahulu. Semoga kita sukses sesuai dengan

harapan kita masing – masing. Dan jangan lupa jargon kita sewaktu kita maba

(16)

15. 13ujang, Achmad Fahry Zimam, Agus Sudarno, Andri Sanjaya, S.T., Anggita

Pradana, Alib Yuli Setiawan, Firstiando Yuda P, Hermawan, S.T., Heru, S.T., ,

M. Rouf Suprayogi, Rendy Parningotan P dan Guntur Hariaji W. Terimakasih

untuk kebersamaannya kenangannya dan canda tawa menjadi penghibur

selama masa perkuliahan sampai akhirnya penulis lulus dari Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung. Setiap orang punya cerita tersendiri

dengan penulis yang tidak bisa penulis tuliskan satu persatu. Penulis harap

kita bisa sukses dan ketika kita reuni nanti kita bisa kembali nostalgia dengan

kehidupan di Teknik Kimia dahulu. Semoga kita sukses sesuai dengan

harapan kita masing – masing. Dan jangan lupa jargon kita sewaktu kita maba.

16. Geng Rumah Kuning, Leony Fransiska, Nur Shafika, Mutiara Ulfa, Yola

Deska, Sernila, Seski Halira Yanti dan Shindy Kurnia yang telah menjadi

teman hidup selama setahun ini. Semoga tali persaudaraan kita tidak berakhir

ketika kita telah meninggalkan rumah kuning.

17. Saudara di perantauan : Bang Af, Bang Topik, Fadilla, Novi, Putri, Rozi, Eko,

dan adek – adek Ikatan Mahasiswa Minang Provinsi Lampung yang lainnya

yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

18. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

Semoga Allah membalas semua kebaikan mereka terhadap penulis dan semoga

skripsi ini berguna.

Bandar Lampung, 06 Februari 2020 Penulis,

(17)

xviii

DAFTAR ISI

COVER ... i

ABSTRAK ... ii

ABSTRCT ... iii

COVER DALAM ... iv

LEMBAR PERSETUJUAN ... v

LEMBAR PENGESAHAN ... vi

SURAT PERNYATAAN ... vii

RIWAYAT HIDUP ... viii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... x

SANWACANA ... xii

DAFTAR ISI ... xviii

DAFTAR GAMBAR ... xxii

DAFTAR TABEL ... xxiii

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Kegunaan Produk ... 3

C. Kapasitas produksi rancangan ... 3

(18)

xix

II. PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES

A. Jenis- Jenis Proses ... 10

1. Hidrogenasi Fasa Cair ... 10

2. Hidrogenasi Fasa Uap ... 12

B. Pemilihan Proses ... 13

C. Deskripsi Proses ... 19

III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK... 22

IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI A.Neraca Massa ... 30

B. Neraca Energi ... 35

V. SPESIFIKASI PERALATAN... ... 40

VI. UTILITAS A. Unit Pendukung Proses ... 66

1. Unit Penyedia dan Pengolahan air ... 66

2. Unit Penyedia Steam ... 82

3. Unit Penyedia Tenaga Listrik ... 83

4. Unit Pengadaan Bahan Bakar ... 84

5. Unit Penyedia Udara Tekan ... 84

(19)

xx

C. Laboratorium... 85

D. Instrumentasi dan Pengendalian Proses ... ... 89

VII. TATA LETAK PABRIK A. Lokasi Pabrik ... 92

B. Tata Letak Pabrik ... 95

C. Perkiraan Areal Lingkungan ... 96

VIII. ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan ... 99

B. Struktur Organisasi Perusahaan ... 102

C. Tugas dan Wewenang ... 105

D. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ... 113

E. Pembagian Jam Kerja Karyawan ... 113

F. Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karyawan ... 116

G. Kesejahteraan Karyawan ... 119

XI. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI A. Penaksiran Harga Peralatan ... 122

B. Dasar Perhitungan ... 123

C. Perhitungan Biaya ... 123

D. Analisis Kelayakan ... 131

(20)

xxi

X. SIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI

LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

LAMPIRAN D PERHITUNGAN UTILITAS

LAMPIRAN E INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI

LAMPIRAN F PERANCANGAN REAKTOR (RE-201)

A. Simpulan ... 143

(21)

xxii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Hal

I.1 Garfik Kebutuhan Furfuril Alkohol di Dunia ... 4

I.2 Garfik Perkembangan Impor Furfuril Alkohol ... 5

VI.1 Cooling Tower ...71

VI.2 Diagram Cooling Water System ...72

VI.3 Deaerator ...74

VI.4 Diagram Alir Pengolahan Air ...75

VII.1 Peta dan Lokasi Prarancangan Pabrik Furfuril alkohol ... 93

VII.2 Tata Letak Pabrik...97

VII.3 Tata Letak Alat Proses ...98

VIII.1 Struktur Organisasi Perusahaan ...104

IX.1 Grafik Analisis Ekonomi ...140

(22)

xxiii

DAFTAR TABEL

Tabel Hal

I.1 Data impor furfuril alkohol di Indonesia ... 4

II.1 Nilai ΔH°f dan ΔG°f komponen pada kondisi standar ... 15

II.2 Nilai konstanta panas masing – masing komponen ... 15

II.3 Matrik pemilihan proses ... 18

III.1 Sifat fisik furfural ... 22

III.2 Sifat fisik hidrogen ... 23

III.3 Sifat fisik furfuryl alcohol ... 23

III.4 Sifat fisik komponen ... 24

III.5 Konstanta panas gas ... 25

III.6 Konstanta panas cairan ... 25

III.7 Konstanta tekanan uap ... 26

III.8 Konstanta panas penguapan ... 26

III.9 Konstanta viskositas gas ... 27

III.10Konstanta viskositas cairan ... 27

III.11Konstanta konduktivitas termal gas ... 28

III.12Konstanta konduktivitas termal cairan ... 28

(23)

xxiv

IV.1 Neraca massa Total ... 30

IV.2 Neraca massa Flash Drum (FD-101) ... 31

IV.3 Neraca massa Mix Point (MP-101) ... 31

IV.4 Neraca massa Vaporizer (VP-101) ... 31

IV.7 Neraca massa Reaktor (RE-201) ... 33

IV.8 Neraca massa Partial Condensor (PC-201) ... 33

IV.9 Neraca massa Flash Drum (FD-201) ... 34

IV.10 Neraca massa Distilation Column (DC-301) ... 34

IV.11 Neraca energi Heater (HE-101) ... 35

IV.12 Neraca energi Condensor (CD-101) ... 35

IV.13 Neraca energi Mix Point (MP-101)... 35

IV.14 Neraca energi Vaporizer (VP-101) ... 36

IV.15 Neraca energi Expansion Valve(VP-101) ... 36

IV.16 Neraca energi Mixed Point (MP-102) ... 36

IV.17 Neraca massa Mixed Point (MP-103) ... 37

IV.18 Neraca energi Heater (HE-101) ... 37

IV.19 Neraca energi Reaktor (RE-201) ... 38

IV.20 Neraca energi Partial Condensor (PC-201) ... 38

IV.21 Neraca energiHeater (HE-102) ... 39

IV.22 Neraca energiDistilation Column (DC-301) ... 39

(24)

xxv

V.1 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Furfural (ST-101) ... 40

V.2 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Hidrogen (ST-102) ... 41

V.3 Spesifikasi Heater (HE-101) ... 42

V.4 Spesifikasi Flash Drum (FD-101) ... 43

V.5 Spesifikasi Condenser (CD-101) ... 44

V.6 Spesifikasi Vaporizer (VP - 101) ... 45

V.7 Spesifikasi Expansion Valve (EX-101) ... 46

V.8 Spesifikasi Heater (HT-101) ... 47

V.9 Spesifikasi Reaktor (RE-201) ... 48

V.10 Spesifikasi Partial Condensor (PC-201) ... 49

V.11 Spesifikasi Flash Drum (FD-201) ... 50

V.12 Spesifikasi Heater (HT-102) ... 51

V.13 Spesifikasi Distilation Column (DC-301) ... 52

V.14 Spesifikasi Condensor (CD-301) ... 53

V.15 Spesifikasi Accumulator (AC-301) ... 54

V.16 Spesifikasi Reboiler (RB-301) ... 55

V.17 Spesifikasi Cooler (CO-301)... 56

V.18 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Furfuryl Alcohol (ST-301) ... 57

V.19 Spesifikasi Blower (BL - 201) ... 58

V.22 Spesifikasi Pompa Proses (PP - 101) ... 59

(25)

xxvi

VI.1 Peralatan yang Membutuhkan Air Pendingin ... 69

VI.2 Peralatan yang Membutuhkan Steam ... 73

VI.3 Tingkat Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian ... 90

VI.4 Pengendalian Variabel Utama Proses ... 91

VII.1 Area bangunan pabrik ... 96

VII.2 Area fasilitas penunjang pabrik ... 97

VII.3 Area perluasan pabrik ... 97

VIII.1 Jadwal Kerja Masing-Masing Regu ... 115

VIII.2 Perincian Tingkat Pendidikan ... 116

VIII.3 Jumlah Operator Unit Proses... 117

VIII.4 Jumlah Operator Unit Utilitas ... 117

VIII.5 Jabatan ... 118

IX.1 Direct Cost ... 135

IX.2 Indirect Cost ... 136

IX.3 Direct Manufacturing Cost ... 137

IX.4 Fixed Manufacturing Cost ... 137

IX.5 General Expense ... 138

(26)

Prarancangan Pabrik Furfuril Alkohol dari Furfural dan Hidrogen Kapasitas 18.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia FakultasTeknik Universitas Lampung

I.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Sektor industri dewasa ini berkembang pesat di Indonesia. Namun,

kebutuhan beberapa bahan baku dan bahan penunjang untuk industri di

Indonesia masih banyak didatangkan dari luar negeri (impor). Jika bahan

baku dan bahan penunjang ini bisa dihasilkan di dalam negeri tentunya akan

menghemat pengeluaran devisa negara. Selain itu juga akan meningkatkan

nilai tambah sektor ekspor dan mengembangkan penguasaan teknologi. Salah

satu bahan penunjang pada beberapa industri yang banyak di impor adalah

furfuril alkohol.

Furfuril alkohol juga disebut 2-furylmethanol atau 2-furancarbinol, merupakan senyawa organik dimana gugus furan diganti dengan gugus

hidroksimetil. Furfuril alkohol dibuat dari furfural/furan yang dihidrogenasi

dengan adanya katalis yang sesuai. Furfuril alkohol mempunyai rumus

molekul C5H6O2 yang merupakan cairan bening tidak berwarna, larut dalam

air, mudah menguap, dan mempunyai bau yang khas.

Furfuril alkohol merupakan senyawa alkohol primer heterosiklik

yang sangat penting dalam industri kimia sebagai solven/pelarut senyawa

(27)

2

mengakibatkan peningkatan penggunaan pada berbagai industri lokal seperti

industri pengecoran logam, industri tekstil, industri perekat, pelarut resin

fenolis, pelarut zat warna juga merupakan bahan intermediet pada pembuatan

tetrahidrofurfuril alkohol yang dapat digunakan sebagai pelarut ester selulosa,

etil selulosa dan vinil asetat.

Hingga saat ini furfuril alkohol belum dapat diproduksi di dalam

negeri sehingga seluruh kebutuhan bagi industri lokal yang menggunakan

bahan ini masih mengandalkan pasokan impor. Impor furfuril alkohol untuk

Indonesia banyak didatangkan dari China, Thailand dan Korea. Oleh karena

itu, untuk memenuhi peningkatan permintaan pada tahun-tahun mendatang

sangat potensial untuk mendirikan pabrik baru yang memproduksi furfuril

alkohol dalam negeri. Selain untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri,

produk juga bisa diekspor untuk memenuhi kebutuhan dunia.

Untuk menjamin kelangsungan pabrik furfuril alkohol ini, maka

ketersediaan bahan baku dan jauh dekatnya sumber bahan baku dengan lokasi

pabrik yang akan didirikan harus benar-benar dipertimbangkan. Bahan baku

yang digunakan dalam pembuatan furfuril alkohol proses hidrogenasi adalah

furfural dan hidrogen. Pada pendirian pabrik furfuril alkohol kali ini, untuk

pemenuhan kebutuhan bahan baku secara terus menerus furfural dapat

diperoleh dari PT Sree International Indonesia (Jakarta) dengan kapasitas

pemenuhan mencapai 50.000 ton/tahun. Sedangkan gas hidrogen diperoleh

dari PT Samator Gresik karena pertimbangan lokasi yang lebih dekat dengan

(28)

3

Pabrik furfuril alkohol ini termasuk pabrik yang tidak beresiko

tinggi. Hal ini dapat ditinjau dari bahan baku, proses, maupun produknya

yang tidak beracun, tidak bersifat eksplosif, dan tidak mudah terbakar. Selain

itu pabrik ini tidak termasuk dalam daftar pabrik yang dilarang didirikan.Dari

pertimbangan-pertimbangan diatas, maka pabrik furfuril alkohol layak

didirikan di Indonesia.

B. Kegunaan Produk

1. Zat perekat (binder) yang baik dalam industri pengecoran logam, industri tekstil dan industri perekat karena mempunyai viskositas rendah dan

reaktifitas yang tinggi.

2. Jika dicampur dengan serat gelas atau bahan penguat lainnya, dapat

digunakan dalam industri pemipaan, industri pembuatan tangki karena

ketahanan yang tinggi terhadap korosi.

3. Furfuril alkohol juga dimanfaatkan sebagai pelarut resin fenolis, pelarut zat

warna, dan pelarut zat perekat.

4. Merupakan bahan intermediate pada pembuatan Tetrahydrofurfuril Alkohol

yang dapat digunakan sebagai pelarut ester selulosa, etil selulosa dan vinil

asetat.

5. Bahan untuk menurunkan viskositas pada resin epoxy.

C. Kapasitas Produksi Rancangan

Kapasitas produksi dapat diartikan sebagai jumlah output yang dapat

diproduksi dalam satuan waktu tertentu. Pabrik berusaha mendapatkan

(29)

4

dihasilkan dapat menghasilkan laba maksimum dengan biaya produksi

minimum. Data statistic yang diperoleh dari BPS mengenai jumlah impor

furfuryl alcohol dapat dilihat pada tabel berikut ini

Tabel I.1 Data Impor Furfuryl Alcohol di Indonesia

Tahun Jumlah impor (Ton)

2012 7415.72

2013 8891.12

2014 8988.93

2015 9931.559

2016 10503.49

[image:29.595.177.499.311.544.2]

Sumber : Badan pusat statistik 2019, diakses 21 Juli 2019

Gambar I.1 Kebutuhan Furfuril Alkohol di Dunia

Berdasarkan data impor, kebutuhan furfuti alcohol di Indonesia mengalami

peningkatan. Hal ini disebabkan di Indonesia belum terdapat pabrik

furfuryl alcohol sehingga untuk memenuhi kebutuhan furfuryl alcohol

(30)

5

Konsumsi furfuryl alcohol di Indonesia diperkirakan akan terus meningkat. Proyeksi pertumbuhan tersebut didasari semakin membaiknya

perekonomian nasional dan peningkatan daya beli masyarakat, serta

pertambahan jumlah penduduk. Peningkatan konsumsi furfuryl alcohol

didasarkan atas perkembangan industri pemakainya yang mengalami

perkembangan cukup pesat. Di samping masih tingginya minat investasi

pada sektor industri, industri pemakai yang ada juga aktif melakukan

perluasan pabrik. Sehingga dengan pendirian pabrik ini diharapkan

kebutuhan furfuryl alcohol dalam industri di Indonesia dapat terpenuhi dan akan merangsang pertumbuhan pabrik baru yang menggunakan bahan

baku furfuryl alcohol.

Prediksi kapasitas pabrik diambil berdasarkan data statistik yang

diperoleh dari Badan Pusat Statistik (BPS) prihal data impor furfuryl alcohol di Indonesia dan kebutuhan furfuryl alcohol. Peningkatan impor

[image:30.595.156.533.520.719.2]

furfuryl alcohol dari tahun ke tahun dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar I.2 Grafik Perkembangan Impor furfuryl alcohol y = 721.6x + 6981.4

R² = 0.9393

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

0 1 2 3 4 5 6

To n /tah u n Tahun

(31)

6

Untuk menghitung kebutuhan impor furfuryl alcohol tahun berikutnya

menggunakan persamaan garis lurus :

Y = ax + b

Keterangan : Y = kebutuhan impor alumina, ton/tahun

x = tahun ke-

b = intercept

a = gradien garis miring

Berdasarkan grafik diatas didapatkan persamaan linier :

Y = 721.6X + 6981.4

Dari persamaan di atas diketahui bahwa kebutuhan impor furfuryl alcohol di Indonesia pada tahun 2023 adalah :

Y = 721.6 x 13 + 6981.4

Y = 16.362,2000 ton/tahun

Berdasarkan hasil perhitungan kebutuhan furfuryl alcohol dapat diketahui bahwa kebutuhan alumina di Indonesia pada tahun 2023 adalah 16.362

ton/tahun, sehingga kapasitas perancangan pabrik furfuryl alcohol adalah 18.000 ton/tahun.

D. Lokasi Pendirian Pabrik

Lokasi suatu pabrik merupakan unsur penting dalam menunjang

(32)

7

agar didapat keuntungan yang maksimal bagi perusahaan. Secara geografis

penentuan letak lokasi suatu pabrik sangat menentukan kemajuan pabrik

tersebut saat produksi maupun di masa yang akan datang. Oleh karena itu

pemilihan lokasi yang tepat dari pabrik akan menghasilkan biaya produksi dan

distribusi yang seminimal mungkin. Penentuan lokasi pabrik yang tepat dapat

menekan biaya produksi dan dapat memberikan keuntungan-keuntungan lain.

Beberapa hal yang menjadi pertimbangan dalam penentuan lokasi pabrik,

antara lain :

1. Penyediaan bahan baku

2. Tenaga kerja

3. Utilitas

4. Pemasaran

5. Transportasi

6. Keadaan iklim dan tanah

7. Pengolahan limbah industri

Berdasarkan faktor-faktor tersebut diatas, maka pabrik furfuril alkohol

ini direncanakan berlokasi di daerah kawasan industri. Berdasarkan

pertimbangan di atas, lokasi pabrik furfuril alkohol ditetapkan di daerah

Kebomas, Kabupaten Gresik, Jawa Timur.

1. Penyediaan Bahan Baku

Bahan baku pabrik furfuril alkohol ini adalah furfural dan hidrogen.

Furfural diperoleh dari PT Sree International Indonesia yang bahannya

didatangkan dari China melalui pelabuhan Tanjung Perak, Surabaya, Jawa

(33)

8

Keberlangsungan ketersediaan bahan baku ini dapat dilakukan dengan

melakukan kontrak kerjasama antar kedua belah pihak.

2. Tenaga Kerja

Sumber tenaga kerja di daerah ini cukup banyak dan dapat diperoleh

dengan mudah, karena lokasinya yang terletak di kawasan industri, baik

tenaga berpendidikan tinggi, menengah maupun tenaga kerja terampil

serta tenaga engineer. Penerimaan tenaga kerja untuk pabrik furfuril alkohol ini dapat mengurangi jumlah pengangguran di daerah tersebut.

3. Utilitas

Kebutuhan air untuk proses dan keperluan lainnya cukup tersedia karena

lokasi pabrik berada dekat dengan aliran Sungai Bengawan Solo. Untuk

kebutuhan listrik dapat dengan membuat generator sendiri dengan atau dari

PLN, sehingga dengan adanya sungai ini, kebutuhan air untuk proses dan

utilitas dapat terpenuhi.

4. Pemasaran

Pabrik furfuril alkohol didirikan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri

dan impor. Kabupaten Gresik dan sekitarnya termasuk tempat yang

strategis untuk distribusi produk. Lokasi pabrik yang dekat pelabuhan

tentunya mempermudah proses distribusi produk dalam skala besar,

menengah maupun kecil. Pemilihan lokasi ini juga didasarkan pada

konsumen furfuril alkohol yang sebagian besar pabriknya berada di daerah

(34)

9

5. Transportasi

Sarana transportasi yang memadai sangat mendukung bagi kelancaran

pemasaran produk. Lokasi pabrik yang akan didirikan ini berdekatan

dengan Pelabuhan Tanjung Perak-Surabaya serta Pelabuhan

Ketapang-Banyuwangi yang tentunya akan lebih mempermudah keperluan

pengiriman produk baik domestik maupun luar negeri.

6. Keadaan Iklim dan Tanah

Iklim yang baik (kelembaban udara, intensitas panas matahari, curah

hujan, dan angin) serta kondisi tanah yang baik mempengaruhi kelancaran

proses produksi sekaligus menjadi faktor pendorong bagi karyawan untuk

bekerja lebih baik dengan keadaan di sekelilingnya yang mendukung.

7. Pengolahan Limbah Industri

Limbah industri pabrik berupa pencegahan kontaminasi gas purging yang dikelola di dalam pabrik, sehingga tidak membahayakan kehidupan di

sekitarnya.

8. Peraturan Pemerintah dan Keadaan Masyarakat

Kebijaksanaan yang dikeluarkan oleh pemerintah akan sangat

mempengaruhi kelangsungan suatu pabrik. Keuntungan bisa diperoleh jika

pemerintah memberikan kemudahan kepada pihak pabrik, sedangkan

pihak pabrik juga memberikan konstribusi kepada pemerintah berupa

pemasukan pajak serta dapat menciptakan lapangan kerja baru bagi

masyarakat, sehingga dapat mengurangi pengangguran. Dan daya dukung

(35)

Prarancangan Pabrik Furfuril alkohol dari Furfural dan Hidrogen Kapasitas 18.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia FakultasTeknik Universitas Lampung

X. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap

Prarancangan Pabrik Furfuril Alkohol dengan kapasitas 18.000 ton per tahun

dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Percent Return on Investment (ROI) sesudah pajak sebesar 29,05 %. 2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak 2,24 tahun.

3. Break Even Point (BEP) sebesar 36,44 % dan Shut Down Point (SDP) sebesar 21,98 %, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik harus

berhenti berproduksi karena merugi.

4. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sebesar 29,39 %, lebih besar dari suku bunga bank saat ini, sehingga investor akan lebih memilih untuk

menanamkan modalnya ke pabrik ini daripada ke bank

B. Saran

Berdasarkan pertimbangan hasil analisis ekonomi di atas, maka dapat diambil

kesimpulan bahwa pabrik Furfuril Alkohol dengan kapasitas 20.000 ton per

(36)

DAFTAR PUSTAKA

Badan Pusat Statistik, 2019, Statistic Indonesia, www.bps.go.id, Indonesia Brown.G.George., 1950, Unit Operation 6ed, Wiley&Sons, USA.

Brownell.L.E. and Young.E.H., 1959, Process Equipment Design 3ed, John Wiley & Sons, New York.

Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1983, Chemical Engineering vol 6, Pergamon Press Inc, New York.

Fogler.A.H.Scott, 1999, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall International Inc, New Jersey.

Geankoplis.Christie.J., 1993, Transport Processes and unit Operation 3th ed, Allyn & Bacon Inc, New Jersey.

Ghashghee.Samira and Ghambarian, 2017, Kinetic Models For Hydroconversion Of Furfural Over The Ecofriendly Cu2Cr2O5 Catalyst: An Experimental

And Theoretical Study, Tehran, Iran

Hewwit.G.F., 2000, Process Heat Transfer, Begell House Inc, New York.

Himmeblau.David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.

(37)

Kirk, R.E and Othmer, D.F., 2006, “Encyclopedia of Chemical Technologi”, 4nd

ed., vol. 17., John Wiley and Sons Inc., New York.

McCabe.W.L. and Smith.J.C., 1985, Operasi Teknik Kimia, Erlangga, Jakarta. McKetta.J.J., Encyclopedia of Chemical Process & Design, The International Inc,

New York.

Megyesy.E.F., 1983, Pressure Vessel Handbook, Pressure Vessel Handbook Publishing Inc, USA.

Perry.R.H. and Green.D., 1997, Perry’s Chemical Engineer Handbook 7th ed, McGraw-Hill Book Company, New York.

Peter.M.S. and Timmerhause.K.D., 1991, Plant Design an Economic for Chemical Engineering 3ed, McGraww-Hill Book Company, New York.

Powell, S.T., 1954, “Water Conditioning for Industry”, Mc Graw Hill Book

Company, New York.

Reklaitis, 1984, Mass & Energy Balance, John Wiley and Sons, New York.

Smith.J.M. and Van Ness.H.C., 1975, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics 3ed, McGraww-Hill Inc, New York.

Treyball.R.E., 1983, Mass Transfer Operation 3ed, McGraw-Hill Book Company, New York.

Ulmann, 2007. “Ulmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry”. VCH

Verlagsgesell Scahft, Wanheim, Germany.

(38)

Wahyu, 2010, Proses Pengolahan Air, www.zeofilt.wordpress.com, Indonesia Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers,

Stoneham USA.