PRARANCANGAN PABRIK ASAM LEMAK DARI MINYAK KELAPA SAWIT KAPASITAS TON/TAHUN

Transkripsi

1 LAPORAN TUGAS PRARANCANGAN PABRIK PRARANCANGAN PABRIK ASAM LEMAK DARI MINYAK KELAPA SAWIT KAPASITAS TON/TAHUN Oleh: Dwi Handayani D DosenPembimbing: Dr. Ir. H. Herry Purnama, MT Dr. M. Mujiburohman, ST, MT JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2012

2 HALAMAN PENGESAHAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA Nama : Dwi Handayani NIM : D Judul TPP : Prarancangan Pabrik Asam Lemak dari Minyak Kelapa Sawit Kapasitas Ton/Tahun Dosen Pembimbing : 1. Dr. Ir. H. Herry Purnama, MT 2. Dr. M. Mujiburohman, ST, MT Surakarta, Februari 2012 Pembimbing I Menyetujui, Pembimbing II Dr. Ir. H. Herry Purnama, MT NIK. 664 Dr. M. Mujiburohman, ST, MT NIK. 794 Dekan Teknik Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia Ir. Agus Riyanto, MT NIK. 483 Ir. H. Haryanto, AR, MS NIP

3 INTISARI Pengembangan perkebunan kelapa sawit di Indonesia berjalan sangat pesat karena merupakan komoditas yang berperan penting dalam pembangunan perekonomian Indonesia. Hasil pengolahan kelapa sawit sangat penting sebagai bahan baku berbagai industri kimia. Industri non pangan yang banyak menggunakan minyak kelapa sawit adalah industri oleokimia yang salah satu produknya adalah asam lemak. Kebutuhan asam lemak terus mangalami peningkatan. Oleh karena itu, didirikan Pabrik Asam Lemak dari Minyak Kelapa Sawit Kapasitas Ton/Tahun yang dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri dan luar negeri. Asam lemak diperoleh dari hidrolisis minyak (fat splitting). Proses hidrolisis yang digunakan adalah autoclave fat splitting, yaitu proses hidrolisis minyak yang beroperasi pada 240 C dan 29 atm selama 2 jam. Produksi asam lemak (99%) sebanyak ,5152 kg/jam membutuhkan bahan baku minyak kelapa sawit sebanyak ,3056 kg/jam dan air sebanyak ,1834 kg/jam. Utilitas meliputi penyediaan air proses ,6200 kg/jam (over design 20%), air untuk pendingin pada proses sebesar 4.320,1927 kg/jam, air untuk kebutuhan steam sebesar 7.137,6464 kg/jam yang diproduksi dari boiler dengan bahan bakar gas alam sebesar 105,4830 kg/jam, air untuk sanitasi sebesar kg/jam. Kebutuhan listrik sebesar 998,1510 kw diperoleh dari PLN dan disediakan sebuah generator set sebagai cadangan. Kebutuhan udara tekan sebesar 101,52 m 3 /jam. Pabrik ini direncanakan didirikan di Rokan Hilir, Riau pada tahun 2015 dengan luas tanah m 2 dan memerlukan karyawan 200 orang. Pabrik Asam Lemak ini menggunakan modal tetap sebesar Rp ,82 dan modal kerja sebesar Rp ,16. Dari analisis ekonomi terhadap pabrik ini menunjukkan keuntungan sebelum dan sesudah pajak adalah Rp ,99 dan Rp ,39. Return on Investment (ROI) sebelum dan setelah pajak, 69,82% dan 48,87%. Pay Out Time (POT) sebelum dan sesudah pajak, selama 1,25 tahun dan 1,69 tahun. Break Even Point (BEP) sebesar 47,48%, Shut Down Point (SDP) sebesar 38,37%, Discounted Cash Flow (DCF) terhitung sebesar 48,42%. Dari data analisis kelayakan dapat disimpulkan, bahwa pabrik ini layak untuk didirikan.

4 MOTTO Allah meninggikan orang-orang yang beriman diantara kamu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat (Q.S. Al-Mujadalah: 11) Sesungguhnya Allah tidak akan merubah nasib suatu kaum sehingga mereka merubah nasib mereka sendiri (QS : ) Ketika kau dilahirkan ke dunia, kau menangis sedangkan orang di sekelilingmu tertawa, maka buatlah ketika kau meninggal kau tersenyum, sedangkan orang di sekelilingmu menangis (Sayyidina Ali bin Tholib ra) Pengetahuan adalah warisan yang mulia, budi pekerti ibarat pakaian yang baru dan pikiran ibarat cermin yang bening (jernih) (Khalifah Ali bin Abi Thalib) Keberanian dan rasa takut adalah dua rahmat yang saling melengkapi. Engkau tak akan tumbuh tanpa keberanian, dan engkau tak akan selamat tanpa rasa takut. Maka, beranikanlah dirimu, saat engkau merasa takut. Tapi, belajarlah untuk merasa takut, saat engkau merasa berani

5 PERSEMBAHAN Karya ini kupersembahkan Kepada Allah SWT Semoga Engkau terima sebagai amal sholeh Hingga setiap kemudahan menambah kesyukuran Dan setiap kesukaran menjadi penghapus dosa. Sosok yang pertama yang melukiskan corak dalam lembar hidupku, Ibu, Ibu, Ibu serta almarhum Bapak tercinta, terima kasih atas kasih kasih sayang, pengorbanan dan pendidikan yang telah diberikan selama ini. Hanya do a dan bakti yang dapat aku beri untuk membalas kasih sayangmu. Kakakku tercinta yang selalu memberiku semangat, terima kasih atas do a, kasih sayang, pengorbanan, dan kesabarannya selama ini, karenamu lah aku bisa kuat. Adik-adikku tercinta yang selalu memberiku dukungan. Para dosen yang dengan tulus dan sabar membimbingku dalam menemukan mutiara dan arti kehidupan, semoga dapat menjadi bekal dan bermanfaat bagi kehidupanku. Teman satu timku, Vifi Fitrawati, terima kasih sudah sabar dan setia mendampingiku, mulai dari kerja praktek dan mengerjakan tugas akhir. Sahabat-sahabatku, Candra, Dewi, Mega, terima kasih atas dukungannya dan telah memberikan aku kebersamaan dan keceriaan. Semoga persahabatan kita tidak akan putus. Semua teman-teman angkatan 2007, terima kasih atas kebersamaannya selama ini. Kenangan indah saat kita bersama semoga bisa terulang lagi. Thank s for All

6 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr. Wb. Puji syukur ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-nya sehingga Penyusun dapat menyelesaikan laporan Tugas Prarancangan Pabrik dengan judul Prarancangan Pabrik Asam Lemak dari Minyak Kelapa Sawit Kapasitas Ton/Tahun dengan baik. Tugas Prarancangan Pabrik ini merupakan tugas akhir yang harus diselesaikan oleh setiap mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta sebagai prasyarat untuk menyelesaikan jenjang studi sarjana. Dengan tugas ini, diharapkan kemampuan penalaran dan penerapan teori-teori yang telah diperoleh selama kuliah dapat berkembang dan dapat dipahami dengan baik. Penyusunan laporan ini tidak akan berjalan lancar tanpa bantuan dari pihak-pihak terkait. Maka dari itu, Penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Ir. H. Haryanto, AR, MS, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Bapak Dr. Ir. H. Herry Purnama, MT, selaku Dosen Pembimbing I. 3. Bapak Dr. M. Mujiburohman, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing II. 4. Bapak dan Ibu Dosen Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah Surakarta atas segala bimbingan dan arahannya. 5. Bapak, Ibu, Kakak, dan Adik tercinta serta seluruh keluarga atas segala do a dan dukungannya. 6. Teman satu tim, Vifi Fitrawati, yang sabar dan setia bekerja sama dari awal sampai selesainya Tugas Prarancangan Pabrik ini. 7. Semua teman Teknik Kimia angkatan Semua pihak yang membantu hingga terselesaikannya Tugas Prarancangan Pabrik ini. Penyusun menyadari adanya keterbatasan dalam penyusunan laporan Tugas Prarancangan Pabrik ini. Besar harapan Penyusun akan adanya saran dan

7 kritik yang membangun guna kesempurnaan laporan ini. Penyusun berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi semua pihak yang membaca. Wassalamu alaikum Wr. Wb. Penyusun

8 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN...ii INTISARI... iii MOTTO... iv PERSEMBAHAN... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR...xii BAB I. PENDAHULUAN Latar Belakang Pendirian Pabrik Kapasitas Rancangan Prediksi Kebutuhan dalam Negeri Kebutuhan Bahan Baku Kapasitas Minimal Pemilihan Lokasi Faktor Utama dalam Pemilihan Lokasi Pabrik Faktor Pendukung dalam Pemilihan Lokasi Pabrik Tinjauan Pustaka Minyak dan Lemak Asam Lemak Macam-Macam Hidrolisa dan Pemilihan Proses Kegunaan Produk Sifat Fisika dan Kimia Bahan Baku dan Produk BAB II. DESKRIPSI PROSES Spesifikasi Bahan Baku dan Produk Bahan Baku Produk Konsep Proses vi

9 Mekanisme Reaksi Tinjauan Termodinamika Tinjauan Kinetika Langkah Proses Tahap Penyiapan Bahan Baku Tahap Proses Autoclave Fat Splitting Tahap Pemurnian Produk Diagram Alir Proses Neraca Massa dan Panas Neraca Massa Neraca Panas Tata Letak Pabrik dan Peralatan Tata Letak Pabrik Tata Letak Peralatan BAB III. SPESIFIKASI ALAT Reaktor Dekanter Menara Distilasi Flash Drum Tangki Condensor Reboiler Accumulator Heater Cooler Expansion Valve Pompa BAB IV. UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM Unit Pendukung Proses Unit Penyediaan dan Pengolahan Air Spesifikasi Alat Utilitas vii

10 Kebutuhan Air Unit Penyediaan Steam Unit Pengadaan Tenaga Listrik Unit Udara Tekan Unit Pengadaan Bahan Bakar Unit Pengolahan Limbah Laboratorium Program Kerja Laboratorium Penanganan Sampel Prosedur Analisis Peralatan Utama Laboratorium BAB V. MANAJEMEN PERUSAHAAN Bentuk Perusahaan Struktur Organisasi Tugas dan Wewenang Pemegang Saham Dewan Komisaris Direktur Kepala Bagian Kepala Seksi Staf Ahli Sekretaris Sistem Kepagawaian dan Gaji Pembagian Jam Kerja Karyawan Karyawan Non Shift Karyawan Shift Penggolongan Jabatan dan Gaji Kesejahteraan Sosial Karyawan Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3) Manajemen Produksi Perencanaan Produksi viii

11 Pengendalian Produksi BAB VI. ANALISIS EKONOMI Perhitungan Biaya Investasi Modal (Capital Investment) Biaya Produksi (Manufacturing Cost) Pengeluaran Umum (General Expenses) Analisis Kelayakan Fixed Capital Investment Manufacturing Cost Working Capital General Expenses Analisis Ekonomi Return on Investment (ROI) Pay Out Time (POT) Break Even Point (BEP) Shut Down Point (SDP) Discounted Cash Flow (DCF) BAB VII. KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ix

12 DAFTAR TABEL Tabel 1.1. Data kebutuhan asam lemak... 3 Tabel 1.2. Data produksi minyak kelapa sawit di Indonesia... 4 Tabel 1.3. Data kapasitas pabrik asam lemak yang telah berdiri... 5 Tabel 1.4. Perbandingan proses hidrolisis minyak konvensional Tabel 2.1. Neraca massa total Tebel 2.2. Neraca massa di sekitar Reaktor Tabel 2.3. Neraca massa di sekitar Dekanter Tebel 2.4. Neraca massa di sekitar Menara Distilasi Tabel 2.5. Neraca massa di sekitar Flash Drum Tabel 2.6. Neraca panas di sekitar Heater Tabel 2.7. Neraca panas di sekitar Heater Tabel 2.8. Neraca panas di sekitar Heater Tabel 2.9. Neraca panas di sekitar Heater Tabel Neraca panas di sekitar Reaktor Tabel Neraca panas di sekitar Cooler Tabel Neraca panas di sekitar Dekanter Tabel Neraca panas di sekitar Heater Tabel Neraca panas di sekitar Heater Tabel Neraca panas di sekitar Menara Distilasi Tabel Neraca panas di sekitar Cooler Tabel Neraca panas di sekitar Cooler Tabel Neraca panas di sekitar Cooler Tabel Neraca panas di sekitar Cooler Tabel Neraca panas di sekitar Heater Tabel Neraca panas di sekitar Flash Drum Tabel Neraca panas di sekitar Cooler Tabel Luas bangunan pabrik Tabel 4.1. Kebutuhan air pendingin Tabel 4.2. Kebutuhan steam x

13 Tabel 4.3. Kebutuhan air sanitasi Tabel 4.4. Kebutuhan listrik untuk keperluan proses Tabel 4.5. Kebutuhan listrik untuk utilitas Tabel 5.1. Jadwal kerja masing-masing regu Tabel 5.2. Penggolongan jabatan, jumlah karyawan dan gaji Tabel 6.1. Cost index chemical plant Tabel 6.2. Fixed capital investment Tabel 6.3. Manufacturing cost Tabel 6.4. Working capital Tabel 6.5. General expenses Tabel 6.6. Fixed cost Tabel 6.7. Variable cost Tabel 6.8. Regulated cost xi

14 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Grafik kebutuhan asam lemak di Indonesia....3 Gambar 1.2. Peta lokasi pendirian pabrik... 7 Gambar 2.1. Diagram alir kuantitatif Gambar 2.2. Diagram alir kualitatif Gambar 2.3. Tata letak pabrik Gambar 2.4. Tata letak peralatan Gambar 4.1. Unit pengolahan air sungai Gambar 5.1. Struktur organisasi perusahaan Gambar 6.1. Grafik Cost Index Gambar 6.2. Grafik analisis ekonomi xii