TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK ASETANILIDA DARI ASAM ASETAT DAN ANILIN KAPASITAS 15.000 TON/TAHUN Oleh : 1. Yulian Amin Rais I 0507061 2. Kiki Indrayanti I 0508099 JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013
TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK ASETANILIDA DARI ASAM ASETAT DAN ANILIN KAPASITAS 15.000 TON/TAHUN Oleh : 1. Yulian Amin Rais I 0507061 2. Kiki Indrayanti I 0508099 JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013 i
KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena rahmat dan hidayah-nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul Prarancangan pabrik asetanilida dari asam asetat dan anilin kapasitas 15.000 ton/tahun. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik berupa dukungan moral maupun material dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah. 2. Wusana Agung.W.,S.T., M.T selaku Dosen Pembimbing I dan Bregas.S.T. Sembodo, S.T., M.T selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir. 3. Dosen Penguji dalam ujian pendadaran tugas akhir. 4. Dr. Sunu H. Pranolo selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UNS. 5. Segenap Civitas Akademika atas semua bantuannya. 6. Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia FT UNS khususnya angkatan 08 dan 07. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya. Surakarta, Oktober 2013 Penulis iii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN...... ii KATA PENGANTAR..... iii DAFTAR ISI...... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR...... INTISARI...... iv vi viii ix BAB I PENDAHULUAN.... 1 I.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik... 1 I.2 Kapasitas Perancangan...... 2 I.3 Pemilihan Lokasi Pabrik...... 4 I.4 Tinjauan Pustaka...... 6 I.5 Kegunaan Produk... 9 I.6 Sifat Fisik dan Kimia Senyawa yang Terlibat... 9 I.7 Tinjauan Proses Secara Umum... 14 BAB II DESKRIPSI PROSES...... 15 II.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk... 15 II.2 Konsep Proses...... 16 II.3 Langkah Proses... 20 II.4 Diagram Alir Proses...... 21 II.5 Neraca Massa dan Neraca Panas.... 25 iv
II.6 Lay out Pabrik dan Peralatan... 28 BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES...... 33 BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM... 43 IV.1 Unit Pendukung Proses...... 43 IV.2 Unit Pengolahan Limbah... 46 IV.3 Unit Laboratorium...... 47 BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN...... 57 V.1 Bentuk Perusahaan...... 57 V.2 Struktur Organisasi...... 57 V.3 Tugas dan Wewenang...... 61 V.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan...... 68 V.5 Status Karyawan dan Sistem Upah... 69 V.6 Kesejahteraan Sosial Karyawan...... 71 BAB VI ANALISA EKONOMI...... 73 VI.1 Penaksiran Harga Peralatan...... 75 VI.2 Dasar Perhitungan...... 77 VI.3 Hasil Perhitungan...... 77 DAFTAR PUSTAKA... 78 LAMPIRAN A SIFAT FISIS BAHAN... L-1 LAMPIRAN B NERACA MASSA...... L-3 LAMPIRAN C NERACA PANAS...... L-12 LAMPIRAN D PERANCANGAN REAKTOR... L-23 v
DAFTAR TABEL Tabel I.1 Data Kebutuhan Asetanilida dalam Negeri...... 3 Tabel I.2 Perbandingan Proses Asetanilida...... 8 Tabel II.1 Neraca MassaOverall...... 26 Tabel II.2 Neraca Panas Overall...... 27 Tabel III.1 Spesifikasi Mixer... 38 Tabel III.2 Spesifikasi Tangki...... 39 Tabel III.3 Spesifikasi Pompa...... 40 Tabel III.4 Spesifikasi Heat Exchanger... 41 Tabel IV.1 Perhitungan Kebutuhan Air Pendingin dan Proses Pabrik... 45 Tabel IV.2 Kebutuhan Air UmpanBoiler... 47 Tabel IV.3 Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi... 48 Tabel IV.4 Kebutuhan Air Pabrik... 48 Tabel IV.5 Perhitungan Kebutuhan Listrik Pabrik...... 52 Tabel IV.6 Analisis Unit Proses... 55 Tabel IV.7 Analisis Unit Utilitas... 56 Tabel V.1 Jadwal Shift...... 69 Tabel V.2 Perincian Kualifikasi, Jumlah, dan Gaji Karyawan... 70 Tabel VI.1 Indeks Harga Alat... 76 Tabel VI.2 Fixed Capital Investment (FCI)... 78 Tabel VI.3 Working Capital Invesment (WCI)...... 78 Tabel VI.4 Direct Manufacturing Cost (DMC)... 79 vi
Tabel VI.5 Indirect Manufacturing Cost (IMC)... 79 Tabel VI.6 Fixed Manufacturing Cost (FMC)..... 80 Tabel VI.7 General Expense (GE)... 80 Tabel VI.8 Analisa Kelayakan... 83 vii
DAFTAR GAMBAR Gambar I.1 Grafik Kebutuham Asetanilida di Indonesia... 3 Gambar II.1 Diagram Alir Kualitatif... 22 Gambar II.2 Diagram Alir Kuantitatif... 23 Gambar II.3 Diagram Alir Proses... 24 Gambar II.4 Peta Lokasi Pabrik... 29 Gambar II.5 Lay Out Pabrik Asetanilida.... 30 Gambar II.6 Lay Out Peralatan Proses... 32 Gambar V.1 Struktur Organisasi Pabrik Asetanilida... 60 Gambar VI.1 Grafik Indeks Harga Alat... 76 Gambar VI.2 Grafik Analisa Kelayakan Ekonomi... 84 viii
INTISARI Yulian Amin Rais, Kiki Indrayanti, 2013, Prarancangan Pabrik Asetanilida dari Asam Asetat dan Anilin Kapasitas 15.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Asetanilida (C 6 H 5 NHCOCH 3 ) merupakan bahan kimia yang digunakan sebagai bahan baku industri farmasi, bahan baku pembuatan penicilium, bahan pembantu dalam industri cat dan karet. Prarancangan pabrik asetanilida kapasitas 15.000 ton/tahun membutuhkan bahan baku anilin 10.625,79 ton/tahun dan asam asetat 8.719,609 ton/tahun. Kedua bahan baku diimpor dari Cina, anilin diperoleh dari Dongying Jinhao International Trade sedangkan asam asetat diperoleh dari Huawei Acetic Acid Plant. Pabrik direncanakan di Kawasan Industri Tugu Wijayakusuma, Jalan Semarang Kendal km. 12 pada tahun 2017 dan mulai beroperasi pada tahun 2019. Reaksi pembentukan asetanilida dari anilin dan asam asetat terjadi dalam fase cair. Reaksi berlangsung dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) pada suhu 150 C dan tekanan 3 atm. Tahapan proses meliputi persiapan bahan baku, pembentukan asetanilida dan pemurnian produks ampai diperoleh produk dengan kemurnian 99,5%. Unit pendukung proses pabrik meliputi unit penyedia air dengan kebutuhan sebesar 26,158 kg/kg produk, unit penyedia steam dengan kebutuhan sebesar 8,322 kg/kg produk, unit penyedia udara tekan dengan kebutuhan sebesar 0,018 m 3 /kg produk, unit penyedia tenaga listrik dengan kebutuhan sebesar 0,241 kwh/kg produk dan unit penyedia bahan bakar berupa solar sebesar 0,131 L/kg produk. Pabrik juga didukung laboratorium yang mengontrol mutu bahan baku dan produk sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Selain itu terdapat unit pengolahan limbah yang menangani limbah baik padat, cair, maupun gas yang dihasilkan dari proses produksi. Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Dari hasil analisis ekonomi diperoleh, ROI (Return on Investment) sebelum dan sesudah pajak sebesar 56,63% dan 42,47%, POT (Pay Out Time) sebelum dan sesudah pajak selama 1,5 dan 1,9 tahun, BEP (Break Event Point) 44,07% dan SDP 32,21%. Sedangkan DCF (Discounted Cash Flow) sebesar 35,18%. Jadi, berdasarkan analisis ekonomi pabrik tersebut layak untuk didirikan. ix