PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN KARBON DISULFIDA DARI ARANG TEMPURUNG KELAPA DAN BELERANG. Kapasitas TON PERTAHUN

Transkripsi

1 PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN KARBON DISULFIDA DARI ARANG TEMPURUNG KELAPA DAN BELERANG Kapasitas TON PERTAHUN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sidang Sarjana Teknik Kimia OLEH : EKA MUSTAQIM BARUS DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2

3 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugerah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Karbon Disulfida dari Arang Tempurung Kelapa dan Belerang dengan Kapasitas Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana. Selama mengerjakan Tugas Akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr.Eng.Irvan,Msi sebagai Dosen Pembimbing yang telah membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Bapak Mhd. Hendra S.Ginting, ST, MT, selaku Koordinator Tugas Akhir yang telah banyak memberikan pengarahan dan masukan kepada Penulis selama menyelesaikan Tugas Akhir ini. 3. Seluruh Dosen Pengajar dan Pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi. 4. Orang tua saya H. Karina Barus dan Hj. Sabar Lina Sembiring yang selalu mendukung penulis dalam melaksanakan studi dalam proses pengerjaan skripsi ini dan abang saya Edi Syahputra Barus dan kakak sayaema Karlisa Barus yang selalu memberi semangat. 5. Teman-teman angkatan 2011,2012 dan 2013 ekstensi Teknik Kimia yang memberikan dukungan dan semangat kepada penulis. 6. Teman Spesial saya Sandra Amelia Siregar yang selama ini telah membantu dan selalu ada di kala saya mengerjakan skripsi ini. 7. Sahabat Tercinta yang tak bisa di sebutkan satu persatu, yang selama ini selalu ada dalam menemani diriku untuk menyelesaikan skripsi ini.

4 Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Medan, Agustus 2016 Penulis, Eka Mustaqim Barus

5 INTISARI Pabrik Karbon Disulfida dari Arang Tempurung Kelapa dan Belerang ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas ton/tahun dan beroperasi selama 300 hari dalam setahun. Pabrik ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri, dan juga membuka peluang ekspor. Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah Sulawesi Utara, Daerah Kawasan Industri Bitung dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar m 2. Adapun pemilihan lokasi di Sulawesi Utara karena dekat dengan sumber bahan baku, dekat dengan pelabuhan dan merupakan daerah lalu lintas perdagangan, baik dalam maupun luar negeri. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dikepalai oleh seorang Dewan Komisarisdengan jumlah total tenaga kerja 159 orang. Adapun bentuk organisasi dari pabrik ini adalah organisasi garis dan staf. Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik karbon disulfida, adalah: Total Modal Investasi : Rp ,256,262,- Biaya Produksi (per tahun) : Rp ,527,940,- Hasil Penjualan (per tahun) : Rp ,998,296,- Laba Bersih : Rp ,129,240,- Profit Margin (PM) : 52,08 % Break Even Point (BEP) : 38,28 % Return on Investment (ROI) : 25,05 % Pay Out Time (POT) : 4,00 tahun Return on Network (RON) : 41,67% Internal Rate of Return (IRR) : 27,40% Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa perancangan pabrik pembuatan Karbon Disulfida dari Arang Tempurung Kelapa dan Belerang berkapasitas ton/tahun layak untuk didirikan.

6 DAFTAR ISI Hal KATA PENGANTAR... i INTISARI... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR LAMPIRAN... xii BAB I PENDAHULUAN... I Latar Belakang... I Perumusan Masalah... I Tujuan... I Manfaat... I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... II Tempurung Kelapa... II Belerang (Sulfur)... II Karbon Disulfida (CS 2 )... II Spesifikasi Bahan baku dan Produk... II Bahan Baku... II Produk... II Deskripsi Proses... II-7 BAB III NERACA MASSA......III Neraca Massa Pada Bucket Elevator (BE-101)... III Neraca Massa Pada Roller Mill (FR-101)... III Neraca Massa Pada Vibrating Screen (SS-101)... III Neraca Massa Pada Belt Conveyor (BC-101)... III Neraca Massa Pada Rotary Kiln (RK-101)... III Neraca Massa Pada Belt Conveyor (BC-102)... III Neraca Massa Pada Bucket Elevator (BE-102)... III Neraca Massa Pada Roller Mill (FR-102)... III Neraca Massa Pada Vibrating Screening (S2-102)... III-4

7 3.10 Neraca Massa PadaBelt Conveyor (BC-103)... III Neraca Massa PadaBucket Elevator (BE-103)... III Neraca Massa PadaReaktor (R-101)... III Neraca Massa PadaCyclone (FG-101)... III Neraca Massa PadaCooler (CO-101)... III Neraca Massa PadaCondensor (CD-101)... III-5 BAB IV NERACA PANAS... IV Neraca Panas PadaRotary Kiln (RK-101)... IV Neraca Panas PadaReaktor(R-101)... IV Neraca Panas PadaCooler (CO-101)... IV Neraca Panas PadaCondensor (CD-101)... IV-2 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN... V Gudang Bahan Baku (GD-101)... V Bucket Elevator (BE-101)... V Rooler Mill (FR-101)... V Vibrating Screen (SS-101)... V Belt Conveyor (BC-101)... V Rotary Kiln (RK-101)... V Belt Conveyor (BC-102)... V Reaktor (R-101)... V Blower (BL-101)... V Cyclone (FG-101)... V Blower (BL-102)... V Blower (BL-103)... V Cooler (CO-101)... V Condensor (CD-101)... V Pompa (P-101)... V Storage Tank (T-101)... V Gudang Bahan Baku (G-102)... V Bucket Elevator (BE-102)... V Rooler Mill (FR-102)... V Vibrating Screen (SS-102)... V-9

8 5.21 Belt Conveyor (BC-103)... V Bucket Elevator (BE-103)... V-10 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA... VI Instrumentasi... VI Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Krabon Disulfida dari arang Tempurung Kelapa dan Belerang... VI Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan... VI Peralatan Perlindungan Diri... VI Keselamatan Kerja Terhadap Bahaya Mekanis... VI Pencegahan Terhadap Bahaya Listrik... VI Penyediaan Poliklinik di Pabrik... VI-13 BAB VII UTILITAS... VII Kebutuhan Air... VII Screening... VII Klarifikasi... VII Filtrasi... VII Kebutuhan Air Pendingin... VII Unit Refrigerasi (UR)... VII Kebutuhan Bahan Kimia... VII Kebutuhan Listrik... VII Unit Pengolahan Limbah... VII Bak Penampungan... VII Bak Netralisasi... VII Bak Pengendapan... VII Pengolahan Limbah... VII Tangki Sedimentasi... VII Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air... VII-13 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK... VIII Lokasi Pabrik... VIII Tata Letak Pabrik... VIII Perincian Luas Tanah... VIII-6

9 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN... IX Organisasi Perusahaan... IX Bentuk Organisasi Garis... IX Bentuk Organisasi Fungsionil... IX Bentuk Organisasi Garia dan Staf... IX Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf... IX Manajemen Perusahaan... IX Bentuk Hukum Badan Usaha... IX Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab... IX Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)... IX Dewan Komisaris... IX Direktur... IX Staf Ahli... IX Kabag Keselamatan Kerja... IX Sekretaris... IX Manajer Produksi... IX Manajer Teknik... IX Manajer Umum dan Keuangan... IX Manajer Pembelian dan Pemasaran... 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 Modal Investasi Tetap/Fixed Capital Investment(FCI). X Modal Kerja/Working Capital(WC)... X Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC)... X Biaya Tetap/Fixed Cost (FC)... X Biaya Variabel/Variable Cost (VC)... X Perkiraan Rugi/Laba Usaha... X Analisa Aspek Ekonomi... X-5

10 Profit Margin (PM)... X Break Event Point(BEP)... X Return on Investment (ROI)... X Pay Out Time (POT)... X Return On Network (RON)... X Internal Rate of Return (IRR)... X-7 BAB XI KESIMPULAN... XI-1 DAFTAR PUSTAKA... xii LAMPIRAN

11 DAFTAR TABEL Hal Tabel 1.1 Kebutuhan Karbon Disulfida di Indonesia... I-2 Tabel 2.1 Komposisi Oksida dari Coconut Shell Ash (CSA)... II-2 Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Bucket Elevator (BE-101)... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa Pada Roller Mill (FR-101)... III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa Pada Vibrating Screen (SS-101)... III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Belt Conveyor (BC-101)... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Rotary Kiln (RK-101)... III-2 Tabel 3.6 Neraca Massa Pada Belt Conveyor (BC-102)... III-3 Tabel 3.7 Neraca Massa Pada Bucket Elevator (BE-102)... III-3 Tabel 3.8 Neraca Massa Pada Roller Mill (FR-102)... III-3 Tabel 3.9 Neraca Massa Pada Vibrating Screening (S2-102)... III-4 Tabel 3.10 Neraca Massa PadaBelt Conveyor (BC-103)... III-4 Tabel 3.11 Neraca Massa PadaBucket Elevator (BE-103)... III-4 Tabel 3.12 Neraca Massa PadaReaktor (R-101)... III-4 Tabel 3.13 Neraca Massa PadaCyclone (FG-101)... III-5 Tabel 3.14 Neraca Massa PadaCooler (CO-101)... III-5 Tabel 3.15 Neraca Massa PadaCondensor (CD-101)... III-5 Tabel 4.1 Neraca Panas pada Rotary Kiln (RK -101)... IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas pada Reaktor (R -101)... IV-2 Tabel 4.3 Neraca Panas pada Cooler (CO -101)... IV-2 Tabel 4.1 Neraca Panas pada Condensor (CD -101)... IV-2 Tabel 7.2 Pemakaian Air Untuk Kebutuhan... VII-2 Tabel D.2 Kebutuhan Air Pendingin... VII-5 Tabel 8.1 Pembagian penggunaan Areal Tanah... VIII-6 Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift... IX-9 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya... IX-10 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan... IX-11 Tabel LA.1 Asumsi Kadar Arang Tempurung Kelapa... LA-1 Tabel LB.1 Kapasitas Panas Gas... LB-1 Tabel LB.2 Kapasitas Panas Fasa Liquid... LB-1

12 Tabel LB.3 Kapasitas Panas Solid... LB-1 Tabel LB.4 Panas Laten... LB-2 Tabel LB.5 Entalpi Pembentukan... LB-2 Tabel LD.1 Total Kebutuhan Air Sanitasi... LD-2 Tabel LD.2 Kebutuhan Air Pendingin... LD-2 Tabel LD.3 Pemakaian Listrik Pada Proses Produksi...LD-48 Tabel LD.4 Pemakaian Listrik pada Pengolahan Air... LD-49 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya... LE-1 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses... LE-6 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas... LE-7 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi... LE-9 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai... LE-12 Tabel LE.7 Pajak Bumi dan Bangunan... LE-14 Tabel LE.8 Perincian Biaya Kas selama 3 bulan... LE-15 Tabel LE.9 Perincian Modal Kerja... LE-16 Tabel LE.10 Aturan Depresiasi... LE-17 Tabel LE.11 Perhitungan Biaya Depresiasi... LE-18 Tabel LE.12 Data Perhitungan IRR... LE-26

13 DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 6.1 Gambar 6.2 Gambar 6.3 Gambar 6.4 Gambar 6.5 Gambar 6.6 Gambar 7.1 Gambar 8.1 Gambar 8.2 Gambar 8.3 Gambar 9.1 Gambar LA.1 Gambar LA.2 Gambar LA.3 Gambar LA.4 Gambar LA.5 Gambar LA.6 Gambar LA.7 Gambar LA.8 Gambar LA.9 Gambar LA.10 Gambar LA.11 Gambar LA.12 Gambar LA.13 Gambar LA.14 Gambar LA.15 Gambar LD.1 Tangki... VI-5 Rotary Kiln... VI-6 Reaktor... VI-6 Cooler... VI-7 Pompa... VI-7 Tingkat Kerusakan... VI-9 Unit Refrigerasi... VII-6 Peta Lokasi Pabrik Karbon Disulfida... VIII-2 Tata Letak Peta Lokasi Kawasan Industri Bitung... VIII-2 Tata Letak Pabrik... VIII-7 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan KarbonDisulfida dari Arang Tempurung Kelapa dan Belerang... IX-14 Aliran Proses PadaBucket Elevator (BE-101)... LA-1 Aliran Proses PadaRooler Mill (FR-101)... LA-2 Aliran Proses Pada Vibrating Screen(SS-101)... LA-2 Aliran Proses Pada Belt Conveyor (BC-101)... LA-3 Aliran Proses Pada Kalsinasi (RK-101)... LA-3 Aliran Proses PadaBelt Conveyor (BC-102)... LA-4 Aliran Proses Pada Bucket Elevator (BE-102)... LA-5 Aliran Proses Pada Rooler Mill (FR-102)... LA-5 Aliran Proses Pada VibratingScreening (SS-102)... LA-5 Aliran Proses Pada Belt Conveyor (BC-103)... LA-6 Aliran Proses Pada Bucket Elevator (BE-103)... LA-6 Aliran Proses Pada Reaktor (R-101)... LA-7 Aliran Proses Pada Cyclone (FG-101)... LA-8 Aliran Proses Pada Cooler (CO-101)... LA-8 Aliran Proses Pada Condensor (CD-101)... LA-9 Spesifikasi Screening... LD-4

14 Gambar LE.1 Gambar LE.4 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki Pelarutan...LE-5 Grafik BEP......LE-27

15 DAFTAR LAMPIRAN Hal LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA PANAS... LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS... LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI... LE-1