PABRIK PEMBUATAN ASAM OKSALAT DARI BAHAN BAKU ECENG GONDOK DENGAN KAPASITAS 2500 TON/TAHUN

Transkripsi

1 PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN ASAM OKSALAT DARI BAHAN BAKU ECENG GONDOK DENGAN KAPASITAS 2500 TON/TAHUN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia OLEH : SANJAYA HUTAPEA / DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmatnya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oksalat Dari Bahan Baku Eceng Gondok dengan Kapasitas 2500 Ton/Tahun. Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi tugas tugas dan merupakan salah satu syarat untuk mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis banyak menerima bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Prof.Dr.Ir.Mhd.Turmuzi Lubis, MS, selaku dosen pembimbing dalam penyusunan tugas akhir ini. 2. Bapak Ir. Bambang Trisakti, M.T., selaku co dosen pembimbing dalam penyusunan tugas akhir ini. 3. Bapak Dr.Eng Ir. Irvan, M.Si, Ketua Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. 4. Ibu Dr. Ir. Fatimah, M.T., Sekretaris Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. 5. Ibu ir.renita Manurung, MT sebagai koordinator tugas akhir. 6. Bapak dan Ibu dosen serta pegawai Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. 7. Dan yang paling istimewa orang tua penulis yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis. 8. Partner saya, Alan Damero Parhusip atas kerjasamanya dalam penyelesaian tugas akhir ini. 9. Abang/Kakak senior yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.

3 10. Teman-teman angkatan 2006 dan adik junior yang selalu memberi semangat dalam penyelesaian tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapakan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Medan, Desember 2011 Penulis, ( Sanjaya Hutapea )

4 INTISARI Pabrik pembuatan asam oksalat dari eceng gondok direncanakan akan didirikan di hilir sungai Lamongan, Kecamatan Wajak, Kabupaten Malang, Jawa Timur. Pabrik ini berbentuk Perseroan Terbatas (PT) dengan sistem organisasi staff dan garis. Pabrik ini memiliki luas tanah m 2 dengan jumlah karyawan 145 orang. Pabrik asam oksalat ini direncanakan beroperasi 24 jam/hari selama 350 hari dalam satu tahun dengan kapasitas ton/tahun. Proses yang digunakan adalah proses oksidasi karbohidrat. Asam oksalat dihasilkan dengan mengoksidasi glukosa dengan oksidator asam nitrat dengan bantuan katalis V 2 O 5, dimana terlebih dahulu glukosa dihasilkan melalui reaksi hidrolisis selulosa dengan bantuan katalis asam sulfat. Produk yang dihasilkan berbentuk padatan. Hasil analisa ekonomi Pabrik Asam Oksalat sebagai berikut : Total Modal Investasi : Rp ,- Biaya Produksi : Rp ,- Hasil Penjualan : Rp ,- Laba Bersih : Rp ,- Profit Margin : 16,87 % Break Even Point : 55,40 % Return on Investment : 18,51 % Pay Out Time : 5,40 tahun Return on Network : 30,85% Internal Rate of Return : 26,79 % Dari analisa ini diperoleh kesimpulan bahwa pabrik ini layak untuk didirikan.

5 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i INTISARI... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... viii BAB I PENDAHULUAN... I Latar Belakang... I Perumusan Masalah... I Tujuan Perancangan pabrik... I Manfaat Perancangan Pabrik... I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... II Asam Oksalat... II Sifat-sifat Asam Oksalat Dihidrat...II Kegunaan Asam Oksalat...II Tanaman Eceng Gondok... II Sifat-sifat Bahan Baku... II Pembuatan Asam Oksalat...II Proses Propilen......II Proses Etilen Glikol......II Proses Dialkil Oksalat......II-5

6 2.4.4 Proses Oksidasi Karbohidrat...II Deskripsi Proses... II Tahap Persiapan Bahan Baku...II Tahap Reaksi......II-7 BAB III BAB IV NERACA MASSA... III-1 NERACA PANAS... IV-1 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN... V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA... VI Instrumentasi... VI Keselamatan Kerja... VI Pencegahan Bahaya Pada Pabrik Pembuatan Asam Oksalat.. VI-6 BAB VII UTILITAS... VII Kebutuhan Uap (Steam)... VII Kebutuhan Air... VII Kebutuhan Listrik... VII Kebutuhan Bahan Bakar... VII Unit Pengolahan Limbah (UPL)... VII Spesifikasi Peralatan Pengolahan Limbah... VII Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air...VII-22 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK... VIII Faktor Primer... VIII Faktor Sekunder... VIII-2

7 8.3 Lokasi Pabrik... VIII Tata Letak Pabrik... VIII Perincian Luas Tanah... VIII-8 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN... IX Organisasi Perusahaan... IX Manajemen Perusahaan... IX Bentuk Hukum Badan Usaha... IX Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab... IX Sistem Kerja... IX Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan... IX Sistem Penggajian...IX Fasilitas Tenaga Kerja... IX-12 BAB X ANALISA EKONOMI... X Modal Investasi... X Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC)... X Total Penjualan (Total Sales)... X Bonus Perusahaan... X Perkiraan Rugi/Laba Usaha... X Analisa Aspek Ekonomi... X-5 BAB XI KESIMPULAN... XI-1 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA...LA-1

8 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS...LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN...LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS...LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI...LE-1

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 7.1 Gambar 8.1 Flowdiagram Unit Pengolahan Air....VII-28 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oksalat... VIII-9 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan Asam Oksalat dari Eceng Gondok... IX-13 Gambar LD.1 Sketsa Sebagian Bar Screen (tampak atas)... LD-2 Gambar LD.2 Grafik Entalpi Dan Temperatur Cairan Pada CT... LD-30 Gambar LD.3 Kurva Hy... LD-30 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki Pelarutan... LE-5 Gambar LE.2 Kurva Break Even Point Pabrik Pembuatan Asam Oksalat... LE-26

10 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Impor dan Produksi Asam Oksalat di Indonesia... I-2 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 3.6 Tabel 3.7 Tabel 3.8 Tabel 3.9 Neraca Massa pada Rotary Cutter... III-1 Neraca Massa pada Disk Mill... III-1 Neraca Massa pada Tangki Pengenceran Asam Sulfat... III-2 Neraca Massa pada Reaktor Hidrolisa... III-2 Neraca Massa pada Sentrifuge... III-2 Neraca Massa pada Tangki pelarutan NaOH... III-3 Neraca Massa pada Netralizer... III-3 Neraca Massa pada Decanter... III-3 Neraca Massa pada Tangki Pengenceran Asam Nitrat... III-3 Tabel 3.10 Neraca Massa pada Reaktor Sintesa... III-4 Tabel 3.11 Neraca Massa pada Evaporator... III-4 Tabel 3.12 Neraca Massa pada Kristalizer... III-4 Tabel 3.13 Neraca Massa pada Filter Press... III-5 Tabel 3.14 Neraca Massa pada Rotary Dryer... III-5 Tabel 3.15 Neraca Massa pada Absorber... III-5 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Neara Energi pada Reaktor Hidrolisa... IV-1 Neraca Energi pada Heat Exchanger... IV-1 Neraca Energi pada Cooler... IV-2 Tabel 4.4 Neraca Energi pada Netralizer... IV-2

11 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Neraca Energi pada Reaktor Sintesa... IV-2 Neraca Energi pada Evaporator... IV-2 Neraca Energi pada Cooler... IV-2 Neraca Energi pada Kristalizer... IV-3 Neraca Energi pada Rotary Dryer... IV-3 Tabel 4.10 Neraca Energi pada Water condensor... IV-3 Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra RancanganPabrik Asam Okslat... VI-4 Tabel 6.2 Tabel 7.1 Tabel 7.2 Tabel 7.3 Tabel 7.4 Tabel 7.5 Tabel 7.6 Tabel 7.7 Tabel 7.8 Tabel 7.9 Tabel 8.1 Tabel 9.1 Tabel 9.2 Metode Pencegahan dan Pertolongan Pertama Jika Terkena Bahan Kimia... VI-9 Kebutuhan Uap sebagai Media Pemanas... VII-1 Kebutuhan Air Pendingin... VII-2 Kebutuhan Air Proses... VII-3 Pemakaian Air Untuk Kebutuhan Domestik... VII-3 Kualitas Air Sungai Lamongan... VII-4 Kebutuhan Daya Unit Proses... VII-12 Kebutuhan Daya Utilitas... VII-12 Spesifikasi Pompa UPL... VII-20 Spesifikasi Pompa Utilitas... VII-21 Perincian Luas Tanah... VIII-8 Jadwal Kerja Karyawan Shift... IX-9 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya... IX-10

12 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan... IX-11 Tabel LD.1 Spesifikasi PompaPengolahan Air... LD-1 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan Dan Sarana Lainnya... LE-1 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses... LE-6 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah... LE-7 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi... LE-10 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai... LE-13 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas... LE-15 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja... LE-16 Tabel LE.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia No.17 Tahun LE-17 Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi... LE-18 Tabel LE.11 Perhitungan Internal Rate of Return (IRR)... LE-26