PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM...

19
PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM LAKTAT DAN METANOL KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Oleh : TITUS DWI PRAKOSO D500 120 008 PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016

Transcript of PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM...

Page 1: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM LAKTAT

DAN METANOL KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Oleh :

TITUS DWI PRAKOSO

D500 120 008

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

Page 2: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

i

Page 3: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

ii

Page 4: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

iii

Page 5: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

1

PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM LAKTAT

DAN METANOL KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

ABSTRAK

Metil laktat dengan rumus CH¬3CHOHCOOCH3 merupakan senyawa

organik turunan ester yang digunakan sebagai pelarut organik (dalam pembuatan

selulosa asetat, selulosa nitrat, selulosa asetopropinat, dan etil selulosa) dan

senyawa kimia intermediate (digunakan dalam industri plastik, resin sintetis dan

cat). Kebutuhan metil laktat di Indonesia didatangkan dari Amerika Serikat, Cina

dan Taiwan. Hal ini disebabkan karena belum adanya pabrik metil laktat di

Indonesia. Pabrik metil laktat dengan kapasitas 20.000 ton/tahun direncanakan

akan di Bontang, Kalimantan Timur dengan luas tanah 30.000 m2 dan jumlah

karyawan 172 orang. Bahan baku yang digunakan adalah asam laktat yang

didatangkan dari Cina dan metanol yang didatangkan dari PT. Kaltim Metanol

Industri di Kalimantan Timur.

Proses pembuatan metil laktat menggunakan proses esterifikasi dengan

perbandingan mol reaktan 4:1 (metanol : asam laktat) dalam Continuous Stirred

Tank Reactor (CSTR) selama 60 menit. Proses ini berlangsung secara irreversible,

eksotermis, non-adiabatic pada suhu 100 oC dengan tekanan 2,4 atm. Kebutuhan

bahan baku metanol sebesar 5.519,510 ton/tahun dan asam laktat sebesar

16.764,453 ton/tahun. Produk berupa metil laktat sebesar 20.000 ton/tahun. Pada

unit utilitas dibutuhkan air 30.618,652 m3/tahun, listrik sebesar 765.162,3 kW.

Pabrik metil laktat yang didirikan memerlukan modal tetap sebesar

Rp392.224.488.140,21 dan modal kerja sebesar Rp 131.602.683.941,38.

Berdasarkan analisis ekonomi menunjukkan keuntungan yang diperoleh sebelum

pajak Rp 116.469.144.156,74 per tahun dan sesudah pajak Rp 81.528.400.909,72

per tahun. Percent of Return On Investment (ROI) sebelum pajak sebesar 29,69

%, setelah pajak sebesar 20,79 %. Pay Out Time (POT) sebelum pajak 2,52 tahun,

setelah pajak 3,25 tahun. Break Even Point (BEP) sebesar 47,2 % dan Shut Down

Point (SDP) sebesar 24,18 %. Internal Rate of Return based on discounted cash

flow (i) sebesar 37,8 % Berdasarkan data analisis kelayakan di atas dapat

disimpulkan bahwa pabrik ini menguntungkan dan layak untuk didirikan.

Kata kunci: esterifikasi, metanol, metil laktat

ABSTRACT

Methyl lactate with formula CH¬3CHOHCOOCH3 ester derivative is an

organic compound that is used as an organic solvent (in the manufacture of

cellulose acetate, cellulose nitrate, cellulose asetopropinat, and ethyl cellulose)

and an intermediate chemical compound (used in the plastics industry, synthetic

Page 6: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

2

resins and paints). Methyl lactate needs in Indonesia are imported from the United

States, China and Taiwan. This is due to the absence of methyl lactate factory in

Indonesia. Factory methyl lactate with a capacity of 20,000 tons / year is planned

to be in Bontang, East Kalimantan, with a land area of 30,000 m2 and the number

of employees 172 people. The raw material used is a lactic acid imported from

China and methanol imported from PT. Kaltim Methanol Industry in East

Kalimantan.

The process of making methyl lactate using esterification process with

reactant mole ratio of 4: 1 (methanol: lactic acid) in Continuous Stirred Tank

Reactor (CSTR) for 60 minutes. This process takes place is irreversible,

exothermic, non-adiabatic at a temperature of 100 ° C with a pressure of 2.4 atm.

Methanol feedstock requirements of 5519.510 tonnes / year and lactic acid

amounted 16764.453 tons / year. Methyl lactate products by 20,000 tons / year. At

the unit takes water utilities 30618.652 m3 / year, amounting to 765,162.3 kW of

electricity.

Factory methyl lactate were established requiring a fixed capital of

Rp392.224.488.140,21 and working capital of Rp 131,602,683,941.38. Based on

economic analysis showed profits before tax of Rp 116,469,144,156.74 per year

and after tax of Rp 81,528,400,909.72 per year. Percent of Return On Investment

(ROI) before tax amounted to 29.69%, after tax amounted to 20.79%. Pay Out

Time (POT) before taxes of 2.52 years, 3.25 years after tax. Break Even Point

(BEP) amounted to 47.2% and Shut Down Point (SDP) amounted to 24.18%.

Internal Rate of Return based on discounted cash flow (i)of 37.8% According to

the feasibility analysis above it can be concluded that the plant is profitable and

feasible to set.

Keywords: esterification, methanol, methyl lactate

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sejalan dengan berkembangnya teknologi dan industri di Indonesia,

pemerintah berupaya meningkatkan pertumbuhan industri terutama industri

kimia. Kebijakan pemerintah dibidang industry yaitu didirikannya pabrik-

pabrik kimia di Indonesia. Hal ini diharapkan dapat mengurangi

ketergantungan terhadap negara lain dan peningkatan devisa negara. Pabrik

metil laktat merupakan industri kimia bernilai tinggi.

Page 7: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

3

Hingga saat ini, kebutuhan metil laktat di Indonesia masih di datangkan

dari luar negeri. Hal ini disebabkan karena belum adanya pabrik metil laktat

di Indonesia. Metil laktat dengan rumus molekul CH3CHOHCOOCH3

merupakan senyawa turunan ester. Dengan didirikannya pabrik metil laktat

ini maka dapat memacu pendirian industri lain yang menggunakan bahan

baku metil laktat terutama industri plastik, cat dan selulosa. Mengurangi

impor metil laktat yang berarti akan menghemat devisa negara. Memperluas

lapangan pekerjaan sehingga ikut mengatasi masalah pengangguran yang dari

tahun semakin meningkat.

1.2 Kapasitas Pabrik

Kebutuhan Metil Laktat di Indonesia terus mengalami peningkatan.

Berdasarkan data statistik Perdagangan Luar Negeri Indonesia, Impor-Ekspor

dapat diketahui jumlah kebutuhan metil laktat. Berikut ini adalah tabel data

jumlah impor metil laktat di Indonesia :

Tabel 1.1 Data Impor Metil Laktat di Indonesia.

Tahun Jumlah (Ton)

2010 2296,089

2011 2452,642

2012 3159,633

2013 3363,437

Sumber : (BPS, 2015)

Berikut ini adalah beberapa pabrik metil laktat yang telah berdiri di dunia:

Tabel 1.2 Pabrik Metil Laktat dan Kapasitas Produksinya

Dari pertimbangan di atas, maka dirancang pabrik metil laktat dengan

kapasitas 20.000 ton/tahun.

Pabrik Lokasi Kapasitas (Ton/Tahun)

Musashino China 10.000

Qingdao Lambert Holdings China 5.000

Zhengzhou Yi Bang Industry China 30.000

PURAC Amerika Serikat 15.000

Page 8: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

4

1.3 Lokasi Pabrik

Letak geografis suatu pabrik mempunyai pengaruh yang besar terhadap

kelangsungan operasional dan nilai ekonomis pabrik itu sendiri. Lokasi suatu

pabrik pada umumnya ditetapkan atas dasar orientasi bahan baku dan orientasi

pasar. Lokasi pabrik metil laktat ditetapkan di Bontang, Kalimantan Timur

1.4 Tinjauan Pustaka

Pembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam

laktat dengan proses esterifikasi. Hanya bahan baku asam laktat yang digunakan

mempunyai kemurnian berbeda, yaitu dengan menggunakan asam laktat 90% dan

asam laktat 44%. Dengan menggunakan asam laktat 40% perbandingan mol

bahan baku antara metanol dan asam laktat adalah 8 : 1. Katalis asam sulfat yang

digunakan di atas 0,5% berat umpan yang masuk reaktor dengan suhu operasi

antara 60-100oC. Dengan kemurnian asam laktat 44% berarti pada awal reaksi

sudah terdapat air dalam jumlah yang banyak. Hal ini menyebabkan reaksi

hidrolisa yang merupakan kebalikan dari reaksi esterifikasi lebih mudah terjadi.

Selain itu kandungan air cukup banyak akan melibatkan suhu reaksi lebih tinggi

dan karena waktu reaksi lebih lama akan menyebabkan dekomposisi dari bahan

baku. Sedangkan, apabila menggunakan asam laktat 90% yaitu asam dengan

kemurnian yang tinggi, perbandingan bahan baku antara metanol dan asam laktat

adalah 4 : 1, dengan penggunaan katalis asam sulfat yaitu 1% berat umpan yang

masuk reaktor. Suhu reaksi antara 25-100oC. Kemurnian produk metil laktat yang

didapat adalah 98% (Troupe and Kobe, 1950).

Di antara dua proses esterifikasi di atas yang dipilih adalah proses esterifikasi

dengan menggunakan asam laktat 90% dengan pertimbangan sebagai berikut :

a. Proses pemurniannya lebih pendek karena kemurnian bahan baku yang tinggi.

b. Volume reaktor lebih kecil karena bahan yang diumpankan lebih sedikit

sehingga harga alat lebih murah.

c. Tidak perlu suhu tinggi dan waktu yang lama karena kandungan air dari bahan

yang cukup kecil, sehingga lebih efisien.

1.5 Kegunaan Produk

Page 9: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

5

Kegunaan metil laktat antara lain sebagai solvent untuk nitroselulosa, selulosa

asetat, selulosa acetopropionat. Metil laktat sangat cocok digunakan untuk

mencuci material logam dan komposit seperti solder flux pada PCB (Printed

Circuit Board). Dalam kosmetik metil laktat lebih banyak dipakai sebagai pelarut

karena sifatnya yang aman dan baik bagi kulit. Pada pembuatan pernis metil laktat

memberikan kontribusi berupa keberagaman campuran, aliran yang bagus dan

tahan cuci. (www.musashino.com)

2. DESKRIPSI PROSES

2.1 Dasar Reaksi

Reaksi esterifikasi antara asam laktat dan metanol adalah reaksi substitusi

suatu gugus radikal organik dengan ion hidrogen yang berasal dari asam. Berikut

adalah reaksi yang terjadi pada pembentukan metil laktat:

CH3CHOHCOOH + CH3OH CH3CHOHCOOCH3 + H2O

2.2 Kondisi Operasi

Ditinjau dari segi kinetikanya, reaksi esterifikasi antara metanol dengan

asam laktat merupakan reaksi berorde satu. Reaksi esterifikasi ini berjalan pada

suhu 100 oC didalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) dengan

perbandingan mol 4:1 (metanol : asam laktat).

2.3 Tinjauan Termodinamika

Jika ditinjau secara termodinamika, diketahui:

∆Hof298 Metanol = -238,40 kJ/mol

∆Hof298 Asam Laktat = -527,57 kJ/mol

∆Hof298 Metil Laktat = -528,20 kJ/mol

∆Hof298 Air = -285,83 kJ/mol

Reaksi:

CH3CHOHCOOH + CH3OH CH3CHOHCOOCH3 + H2O

∆Hof298 = ∆Ho

f produk + ∆Hof raektan

= (∆Hof ML + ∆Ho

f Air) – (∆Hof AL + ∆Ho

f Me)

= {(-528,20)+(-285,83)}-{(-527,54)+(-238,40)}

= -48,06 kJ/mol

Page 10: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

6

Reaksi esterifikasi antara Metanol dangan Asam adalah reaksi eksotermis,

karena ∆Ho bernilai negatif.

Diketahui:

∆Go298Metanol = -430,62 kJ/mol

∆Go298Asam Laktat = -179,28 kJ/mol

∆Go298Metil Laktat = -390,38 kJ/mol

∆Go298Air = -237,13 kJ/mol

∆Go298 = ∆Go

produk - ∆Goreaktan

= {(-390,38)+(-237,13)}-{(430,62)+(-179,28)}

= -17,61 kJ/mol

Pada T= 298,15 K, maka konstanta kesetimbangannya :

ln 𝐾 =∆𝐺

𝑅𝑇

ln 𝐾 = −17610

𝐽

𝑚𝑜𝑙

8,314𝐽

𝑚𝑜𝑙 𝑥 298,15 𝐾

ln 𝐾 = 7,1042

𝐾 = 1217,0680

Untuk harga tetapan kesetimbangan pada T = 353,15 K

ln (𝐾

𝑘) =

∆𝐻𝑜

𝑅(

1

𝑇−

1

𝑇1)

ln𝐾

1217,0680= −

48060𝐽

𝑚𝑜𝑙

8,314𝐽

𝑚𝑜𝑙.𝐾

(1

353,15−

1

298,15)

ln (𝐾

1217,068) = 5780,6112 𝑥 5,22 10−4

ln (𝐾

1217,068) = 3,0193

𝐾

1217,068= 20,482

𝐾 = 2,4928 𝑥 104

Harga K jauh melebihi nilai 1, sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa

reaksi esterifikasi Metanol dengan Asam Laktat adalah reaksi dapat balik,

Page 11: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

7

karenanya pengaruh kesetimbangan perlu diperhatikan untuk mendapatkan hasil

reaksi yang optimal.

2.4 Langkah Proses

Proses pembuatan Metil Laktat dengan reaksi esterifikasi yang

menggunakan bahan baku Metanol dan Asam Laktat dapat dilakukan melalui

tahap-tahap sebagai berikut:

1. Penyiapan Bahan Baku

Metanol dan Asam Laktat dari tangki penyimpanan dipompa ke tangki

mixer.Produk dari mixer kemudian dipanaskan dengan heat exchangersampai

suhu 100 oC, diumpankan secara kontinyu ke dalam reaktor.

2. Reaksi Esterifikasi dalam Reaktor

Reaksi esterifikasi terjadi dalam fase cair pada sebuah reaktor CSTR

(Continueus Stirred Tank Reactor) yang tersusun seri dengan katalisator Asam

Sulfat.Kondisi operasi reaktor dengan suhu 100 oC dan tekanan 2,4 atm. Reaksi

bersifat eksotermis, untuk itu agar suhu reaksi dapat dijaga konstan maka pada

reaktor dipasang koil pendingin yang dialiri air pendingin. Produk reaktor adalah

Metil Laktat, Asam Sulfat, sisa reaktan dari Metanol, dan Asam laktat serta

produk samping air.

3. Pemisahan dan Pemurnian Hasil

Asam Sulfat yang keluar dari reaktor dipisahkan dari produk reaktor yang

lain dengan cara pemisahan berdasarkan titik didih yaitu dengan menara distilasi-

1. Hasil bawah yang merupakan Asam Sulfat diumpankan kembali ke reaktor. Hal

ini dimaksudkan agar Produk Metil Laktat terpisah dengan katalis Asam Sulfat.

Setelah itu hasil atas menara disitiasi-1 diumpankan ke menara distilasi-2 pada

suhu 83 oC dan tekanan 1,4 atm. Hasil atas menara distilasi-2 berupa Metanol,

Asam Laktat, dan Air selanjutnya diumpankan ke menara distilasi-3. Hasil bawah

menara distilasi-2 merupakan Produk yaitu Metil Laktat sebesar 98,2 %, Asam

Laktat 1,7 %, dan Asam Sulfat sebesar 0,000081% selanjutnya di umpankan

dengan pompa ke tangki produk (F-04.

Page 12: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

8

Hasil atas menara distilasi-3 dialirkan ke mixer. Hasil bawah menara

distilasi-3 dialirkan ke menara distilasi-4. Pada menara distilasi-4didapat hasil

bawah yaitu Asam Laktat yang diumpankan kembali ke mixer, dan hasil atas

merupakan Air, Metanol, dan Asam laktat disimpan dalam tangki penyimpanan.

3. SPESIFIKASI ALAT SPESIFIKASI ALAT

3.1 Tangki

Kode : F-01

Tugas : Menyimpan Metanol sebagai bahan baku dengan waktu

penyimpanan 14 hari

Type : Tangki silinder tegak lurus berbentuk conical

Jumlah : 1

Tekanan : 1 atm

Suhu : 30 oC

Kapasitas : 1856,916 m3

Bahan : Carbon steelSA-285 grade C

Diameter : 19,634 m

Tinggi : 7,363 m

Tebal shell :

Course 1 : 0,06835 m

Course 2 : 0,06835 m

Course 3 : 0,05126 m

Course 4 : 0,05126 m

Tebal head : 2 ¼ in

Tinggi head : 3,573 m

Tinggi total : 10,936 m

3.2 Mixer

Kode :M-01

Tugas : tempat berlangsungnya pencampuran antara Asam Laktat

dengan Metanol.

Type : tangki tegak dengan pengaduk.

Page 13: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

9

Jumlah : 1 buah.

Bahan : Carbon Steel SA-285 Grade B

Suhu : 69oC

Spesifikasi : Volume : 8,687 m3.

Diameter : 2,228 m.

Tinggi : 2,228 m.

Pengaduk : Jenis : marine propeller.

Diameter : 87,735 in

Lebar : 4,972 in

Tinggi : 29,245 in

Kecepatan : 277,933 rpm

Power : 25 Hp

Isolator : Tugas : mempertahankan suhu di dalam mixer.

Jenis : asbestos

Tebal isolasi : 0,128 m

3.3 Reaktor

Kode : R-01

Tugas : mereaksikan Metanol dan Asam Laktat dengan katalis

Asam Sulfat.

Type : Continous Stirred Tank Reactor (CSTR)

Jumlah : 1 buah.

Spesifikasi :

Kondisi : Suhu : 100 oC.

Tekanan : 2,4 atm.

Dimensi : Diameter : 0,85 m

Tinggi : 1,4 m

Tebal Shell : 0,0048 m

Tebal Head : 0,0048 m

Pengaduk : Jenis : turbin ( 1 impeler)

Diameter : 0,28 m

Lebar : 0,07 m

Page 14: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

10

Tinggi : 0,056 m

Kecepatan : 220 rpm

Power : 1,5 Hp

Head : Jenis : torispherical

Tebal : 3/16 m

Volume : 625,06 lt

Bahan : Stainless steel 316

Pendingin : menyerap panas reaksi untuk mempertahankan suhu

reaktor 100 oC (isotermal)

Tipe : koil pendingin

Media pendingin : air

Diameter : 0,061 m

Jumlah putaran koil : 12 lilitan

3.4 Menara Distilasi-1

Kode :D-01

Tugas : memisahkan Asam Sulfat dari Metil Laktat, Metanol dan

Asam Laktat.

Type : sieve tray

Jumlah plate : 27 plate

Bahan : Stainless steel 316

Kondisi operasi : Puncak menara : Suhu : 83,27 oC

Tekanan : 1,4 atm

Umpan menara : Suhu : 93,78oC

Tekanan : 2 atm

Dasar menara : Suhu : 292,61oC

Tekanan : 2,2 atm

Dimensi kolom : Diameter menara : 2,2 m

Tinggi menara :10,499 m

Tebal head : 0,25 in

Tinggi head : 2,099 m

Page 15: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

11

3.5 Menara Distilasi 2

Kode :D-02

Tugas : memisahkan Metil Laktat (produk) dari Metanol dan

Asam Laktat

Type : sieve tray

Jumlah plate : 18 plate

Bahan : Stainless steel 316

Kondisi operasi : Puncak menara : Suhu : 74,72 oC

Tekanan : 1,2 atm

Umpan menara : Suhu : 83,28oC

Tekanan : 1,4 atm

Dasar menara : Suhu : 160,90oC

Tekanan : 1,6 atm

Dimensi kolom : Diameter menara : 2,84 m

Tinggi menara : 12,587 m

Tebal head : 0,25 in

Tinggi head : 1,487 m

4.UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1 Unit Pendukung Proses (Utilitas)

Salah satu faktor yang menunjang kelancaran suatu proses produksi di

dalam pabrik adalah penyediaan utilitas. Dalam pabrik ini, utilitas yang

diperlukan meliputi (Mc Cabe, 1985):

1. Unit penyediaan dan pengolahan air.

Berfungsi sebagai air pendingin, air umpan boiler, danair sanitasi.

2. Unit Pembangkit Steam

Digunakan untuk proses pemanasan di Reaktor, Reboiler, Heat

Exchanger, Kristaliser.

3. Unit Penyedia Udara Tekan

Udara tekan diperlukan untuk alat kontrol pneumatik. Alat penyediaan

udara tekan berupa Kompresor, Kondenser dan tangki udara.

Page 16: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

12

4. Unit Pembangkit Listrik

Berfungsi sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses maupun

untuk penerangan. Listrik diperoleh dari PLN dan generator sebagai

cadangan apabila listrik PLN mengalami gangguan.

5. Unit Penyediaan Bahan Bakar

Menyediakan bahan bakar untuk Boiler dan generator.

6. Unit Pengolahan Limbah

Berfungsi untuk mengolah limbah pabrik baik yang berupa padat, cair

maupun gas.

7. Unit Laboratorium

Unit laboratorium berfungsi untuk menunjang kelancaran proses

produksi dan menjaga mutu produk. Selain itu, mempunyai peran untuk

menganalisis bahan baku, analisis proses dan analisis kualitas produk.

5. ANALISIS EKONOMI

Pabrik metil laktat dari asam laktat dan metanol ini merupakan pabrik

dengan resiko rendah karena bekerja pada suhu dan tekanan rendah. Berdasarkan

perhitungan analisi ekonomi diperoleh hasil sebagai berikut:

1. Modal tetap yang dibutuhkan sebesar Rp. 392.224.488.140,21

Modal kerja yang dibutuhkan sebesar Rp. 131.602.683.941,38

2. Keuntungan sebelum pajak sebesar Rp. 116.469.144.156,74 dan keuntungan

sesudah pajak sebesar Rp. 81.528.400.909,72

3. Percent Return on Investment (ROI) sebelum pajak 29,69% dan sesudah pajak

20,79%. ROI untuk pabrik beresiko rendah sebelum pajak minimal 11% (Aries

and Newton, 1955).

4. Pay Out Time (POT) sebelum pajak 2,52 tahun dan sesudah pajak 3,25 tahun.

POT pabrik sebelum pajak maksimal 5 tahun (Aries and Newton: 1955).

5. Break Event Point (BEP) sebesar 47,2% dan Shut Down Point sebesar 24,18%.

6. Discounted Cash Flow atau DCF sebesar 37,8%.

Page 17: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

13

DAFTAR PUSTAKA

Ardiyanty, N., 2009. “Prarancangan Pabrik Pembuatan Pabrik Phenol dari

Cumene Hidroperoksida dengan Katalis Asam Sulfat dengan Kapasitas

5.000 ton/tahun”. Tugas Akhir, Departemen Teknik Kimia Universitas

Sumatera Utara, Medan.

Aries, R., dan Newton, R. 1955. Chemical Engineering Cost Estimation. New

York: McGraw Hill Book Company

Bangun, Darwin. 1989. Manajemen Perusahaan. Jakarta: Departemen Pendidikan

dan Kebudayaan Rektorat Jenderal Pendidikan Tinggi.

Brown, G.G. 1950. Unit Operations. New York: John Wiley and Sons, Inc.

Brownell, L.E. dan Young, E.H. 1979. Process Equipment Design. New York:

John Wiley and Sons, Inc.

Coulson, J.M. dan Richardson, J.F. 1983. Chemical Engineering Vol. 6. Oxford:

Pergamon Press.

Faith, W.L., Keyes, D.B., dan Clark, R.L. 1957. Industrial Chemistry. London:

John Wiley and Sons.

Geankoplis, C.J. 2003. Transport Processes and Unit Operations. Tokyo:

Prentice-Hall Internacional.

Hendrawan. D, 2005. Kualitas Air Sungai dan Situ di DKI Jakarta. Jurnal Makara

Teknologi Vol 9.

Kern, D.Q., 1950. Process Heat Transfer. New York: Mc. Graw-Hill International

Book Company Inc.

Kirk, R. E., dan Othmer, D. F. 1998. Encyclopedia of Chemical Technology. New

York: The Interscience Encyclopedia Inc.

Mc Cabe, Smith dan Harriot. 1993. Unit Operations of Chemical Engineering.

New York: Mc Graw Hill, Inc.

Nugroho, Riant. 2014. Public Policy. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.

Peters, M., Timmerhause, K., dan West, R. 2003. Plant Design and Economics for

Chemical engineers. New York: McGraw Hill.

Page 18: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

14

Perry, R. H., dan Green, D. W. 2008. Perry's Chemical Engineers (7th ed.). USA:

McGraw Hill Companies Inc.

Ralph, A.Troupe. dan Kenneth A.Kobe. 1950. Kinetics of Methanol-Lactic Acid

Reaction, Vol. 42

Rase, H.F. 1977. Chemical Reactor Design for Process Plants. Canada:Wiley

Interscience.

Rustaman, N., Dirdjosoemarto, S., Yudianto, S. A., Achmad, Y., Subekti, R.,

Rochintaniawati, D., dan Nurjhani, M. 2003. Strategi Belajar Mengajar

Biologi.Bandung : Jur. Pend. Biologi FMIPA UPI.

Smith, J.M. dan Van Ness, H.C. 1987. Introduction to Chemical Engineering

Thermodynamics 4th ed. New York: Mc. Graw-Hill Book Co.

Susmit, S. Bapat., Clint, P. Aichele., dan Karen, A. High. 2014. Development of A

Suistanable Process for The Production of Polymer Grade Lactic Acid.

Vol. 2

Ulrich, G.D. 1984. A Guide to Chemical Engineering Process Design and

Economic. New York: John Wiley and Sons, Inc.

https://id.wikipedia.org/wiki/Esterifikasi. Diakses pada tanggal 7 Agustus 2016.

http://www.badanusaha.com/perseroan-terbatas-pt. Diakses pada tanggal 12

September 2016.

http://tekim.undip.ac.id/v1/wp-content/.../CEPCI_2008_2015.pdf. Diakses pada

tanggal 12 September 2016.

http//:www.bps.go.id. Diakses pada tanggal 26 Februari 2015.

http//:www.chemeo.com. Diakses pada tanggal 24 Mei 2015.

http://www.china-musashino.com/product_en.html. Diakses pada tanggal 24 Mei

2015.

http//:www.matche.com//equipmentcost/html. Diakses pada tanggal 25 Agustus

2016.

http://www.mhhe.com/engcs/chemical/peters/data/. Diakses pada tanggal 25

Agustus 2016.

http://www.nt.ntnu.no/users/magnehi/cepci_2011_py.pdf. Diakses pada tanggal

12 September 2016.

Page 19: PRARANCANGAN PABRIK METIL LAKTAT DARI ASAM …eprints.ums.ac.id/47578/15/PUBLIKASI_TITUS.pdfPembuatan metil laktat dalam skala industri berasal dari metanol dan asam laktat dengan

15

https://www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound. Diakses pada tanggal 24 Mei

2015.

https://www.urbanindo.com/property/832704784-for-sale-tanah-lahan-industri-

perumahan-dibontang-selatan-kaltim. Diakses pada tanggal 30 September

2016.

http://www.zauba.com. Diakses pada tanggal 8 Mei 2015.