PERANCANGAN PABRIK MAGNESIUM SULFAT DARI MAGNESIUM KARBONAT DAN ASAM SULFAT KAPASITAS TON PER TAHUN

Transkripsi

1 LAPORAN TUGAS AKHIR PERANCANGAN PABRIK MAGNESIUM SULFAT DARI MAGNESIUM KARBONAT DAN ASAM SULFAT KAPASITAS TON PER TAHUN Oleh : Adinda Fitri Wahyuningtyas D Dosen Pembimbing : 1. Ir. H. Haryanto, A. R., M. S. 2. Akida Mulyaningtyas, S. T., M. Sc. JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA SURAKARTA 2007

2 UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA NAMA : Adinda Fitri Wahyuningtyas NIM : D JUDUL TPP : Prarancangan Pabrik Magnesium Sulfat Dari DOSEN PEMBIMBING : 1. Ir. H. Haryanto, A.R, M.S. 2. Akida Mulyaningtyas, S.T, MSc. Surakarta, November 2007 Pembimbing I Menyetujui, Pembimbing II Ir. H. Haryanto, A.R, M.S NIP: Akida Mulyaningtyas, S.T, MSc NIK: 893 a. n. Dekan I Mengetahui, Ketua Jurusan Ir. Subroto, M. T. NIK. 577 Ir. H. Haryanto, A.R, M.S NIP:

3 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas segala limpahan rahmat dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan naskah laporan tugas akhir dengan judul Prarancangan Pabrik Magnesium Sulfat Dari Magnesium Karbonat Dan Asam Sulfat Kapasitas Ton Per Tahun Tugas akhir Prarancangan pabrik ini merupakan salah satu syarat yanmg wajib diselesaikan oleh setiap mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta guna memperoleh gelar sarjana S1. Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini penulis banyak memperoleh bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan Hidayah-Nya kepada penulis. 2. Bpk. Ir. H. Haryanto, A. R, M.S, selaku ketua jurusan Teknik Kimia dan sekaligus sebagai pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan saran dalam penyusunan makalah tugas akhir ini. 3. Ibu. Akida Mulyaningtyas, S.T, MSc. selaku Pembimbing II yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan makalah tugas akhir ini. 4. Bapak, ibu dan seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan dan doanya selama ini 5. Sahabatku Yuli Ristianingsih selaku teman seperjuangan yang telah benyak membantu sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 6. Semua temen-temen Teknik Kimia angkatan 2003 yang telah membantu dalam proses pembuatan makalah tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, karenanya kritik dan saran sangat penyusun harapkan untuk perbaikan. Akhir kata penulis harapkan semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat untuk semua pihak, Amien. Surakarta, Oktober 2007 Penulis

4 DAFTAR ISI HALAM JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii INTISARI... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR LAMBANG... xi BAB.1 PENDAHULUAN Latar Belakang Berdirinya Pabrik Kapasitas Pabrik Pemilihan Lokasi Pabrik Tinjauan Pustaka Macam-Macam Proses Kegunaan Produk Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku Dan Produk Bahan Baku Bahan Pembantu Produk Magnesium Sulfat Tinjauan Proses BAB II DESKRIPSI PROSES Spesifikasi Bahan Baku Dan Produk Bahan Baku Bahan Pembantu Produk Magnesium Sulfat Konsep Proses Kondisi Operasi Tinjauan Thermodinamika... 13

5 2.2.3 Tinjauan Kinetika Langkah Proses Diagram Alir Neraca Massa Dan Panas Diagram alir massa Neraca Massa Neraca Panas Lay Out Pabrik dan Peralatan Lay Out Pabrik Lay Out Peralatan BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM Utilitas Unit Penyediaan Dan Pengolahan Air Unit Penyediaan Steam Unit Penyediaan Listrik Unit Penyediaan Bahan Bakar Unit Pengolahan Limbah Laboratorium Program Kerja Laboratorium Penanganan Sampel Prosedur Analisa Keselamatan Dan Kesehatan Kerja BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN Bentuk Perusahaan Struktur Organisasi Pemegang Saham Dewan Komisaris Direktur Kepala Bagian Karyawan Sekretaris... 82

6 5.2.7 Staf Ahli Sistem Kepegawaian Dan Sistem Gaji Pembagian Jam Kerja Karyawan Karyawan Non Shift Karyawan Shift Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan Dan Gaji Penggolongan Jabatan Jumlah Karyawan Dan Gaji Kesejahteraan Sosial Karyawan Manajemen Produksi Perencanaan Produksi Pengendalian Produksi BAB VI ANALISIS EKONOMI a. Total Fixed Capital Invesment b. Working Capital c. Manufacturing Cost d. General Expenses e. Analisis Ekonomi KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

7 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Estimasi Kebutuhan Magnesium Sulfat Heptahydrat di Indonesia Tabel 1.2 Data Pabrik Magnesium Sulfat yang sudah ada... 3 Tabel 2.1 Arus Neraca Massa Tabel 2.2 Neraca Massa Disekitar Reaktor Tabel 2.3 Neraca Massa Disekitar Precipitator Tabel 2.4 Neraca Massa Disekitar Rotary Drum Vacum Filter Tabel 2.5 Neraca Massa Disekitar Evaporator Tabel 2.6 Neraca Massa Disekitar Kristalizer Tabel 2.7 Neraca Massa Disekitar Centrifuge Tabel 2.8 Neraca Massa Disekitar Rotary Dryer Tabel 2.9 Neraca Panas Disekitar Heat Exchanger Tabel 2.10 Neraca Panas Disekitar Reaktor Tabel 2.11 Neraca Panas Disekitar Precipitator Tabel 2.12 Neraca Panas Disekitar Rotary Drum Vacum Filter Tabel 2.13 Neraca Panas Disekitar Evaporator Tabel 2.14 Neraca Panas Disekitar Kristaliser Tabel 2.15 Neraca Panas Disekitar Centrifuge Tabel 2.16 Neraca Panas Disekitar Rotary Dryer Tabel 4.1 Kebutuhan Air Pendingin Tabel 4.2 Daftar Kebutuhan Steam Jenuh T=248 0 F Tabel 4.3 Kebutuhan Air Untuk Perkantoran Dan Pabrik... 54

8 Tabel 4.4 Konsumsi Listrik untuk Keperluan Proses Tabel 4.5 Konsumsi Listrik untuk Utilitas Tabel 4.6 Klasifikasi Limbah dan Penanganannya Tabel 5.1 Sistem Pembagian Shift Tabel 5.2 Penggolongan Jabatan Tabel 5.3 Sistem Gaji Tabel 5.4 Pembagian Karyawan Proses tiap Shift Tabel 6.1 Cost Index Chemical Plant Tabel 6.2 Total Fixed Capital Invesment Tabel 6.3 Working Capital Tabel 6.4Manufacturing Cost Tabel 6.5General Expenses Tabel 6.6 Fixed Cost Tabel 6.7 Variabel Cost Tabel 6.8 Regulated Cost... 98

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Hubungan antara TahunVs Kebutuhan Magnesium Sulfat. 2 Gambar 2.1 Diagram Alir Massa Gambar 2.2 Tata Letak Pabrik Gambar 2.3 Tata letak alat Proses Gambar 2.4 Diagram alir kualitatif Gambar 2.5 Diagram alir kuantitatif Gambar 4.1 Unit pengolahan air Gambar 5.1 Struktur organisasi perusahaaan Gambar 6.1 Hubungan tahun Vs cost index Gambar 6.2 Grafik perhitungan analisis ekonomi Gambar 6.3 Annual Cash Flow

10 INTISARI Pada era kemajuan teknologi di berbagai bidang pembangunan yang berjalan pesat, maka diperlukan beberapa macam sarana dan prasarana untuk era persaingan bebas. Salah satu prospek pembangunan masa depan adalah membangun pabrik yang mempunyai daya saing dengan produk-produk luar negeri. Salah satunya dengan mendirikan pabrik magnesium sulfat dengan bahan baku magnesium karbonat dan asam sulfat dengan kapasitas ton per tahun direncanakan beroperasi selama 330 hari per tahun. Proses pembuatan magnesium sulfat dilakukan dengan reaktor batch. Pada reaktor ini reaksi berlangsung pada fase padat-cair, irreversible, endotermis, isothermal pada suhu 82 0 C dan tekanan 1 atm. Pabrik ini digolongkan pabrik beresiko rendah karena produk mudah dipasarkan. Kebutuhan magnesium karbonat untuk pabrik ini sebanyak 3.571,0642 kg per jam dan kebutuhan asam sulfat sebanyak 2.563,7081 kg per jam. Produk berupa magnesium sulfat heptahidrat sebanyak 5.050,5051 kg per jam. Utilitas pendukung proses meliputi penyediaan air sebesar kg per jam yang diperoleh dari air sungai, penyediaan saturated steam sebesar 9.622,1377 kg per jam yang diperoleh dari boiler dengan bahan baker fuel oil sebesar 5.620,98 liter per jam, kebutuhan udara tekan sebesar 60,912 m 3 per jam, kebutuhan listrik diperoleh dari PLN dan dua buah generator set sebesar 650 kw sebagai cadangan. Pabrik ini didirikan di kawasan industri Gresik, jawa timur dengan luas tanah m 2 dan jumlah karyawan 134 orang. Pabrik magnesium sulfat ini menggunakan modal tetap sebesar Rp ,40 dan modal kerja sebesar Rp ,41. Dari analisis ekonomi terhadap pabrik ini menunjukkan keuntungan sebelum pajak Rp ,15 Per tahun setelah dipotong pajak keuntungan mencapai Rp ,30 per tahun. Percent Return On Investment (ROI) sebelum pajak 44,717 % dan setelah pajak 31,302 %. Pay out time (POT) sebelum pajak 1,828 tahun dan setelah pajak 2,421 tahun. Break Even Point (BEP) sebesar 40,860 %, dan Shut Down Point (SDP) sebesar 24,863 %. Discounted Cash Flow (DCF) terhitung sebesar 31,398 % dan diperoleh Cumulatif cash position 4,75 tahun. Dari data analisis kelayakan di atas disimpulkan, bahwa pabrik ini menguntungkan dan layak untuk didirikan.