PRARANCANGAN PABRIK POTASSIUM ... - digilib.unila.ac.iddigilib.unila.ac.id/29438/2/SKRIPSI TANPA BAB...

PRARANCANGAN PABRIK POTASSIUM NITRATE DARI POTASSIUM

CHLORIDE DAN ASAM NITRAT KAPASITAS 100.000 TON/TAHUN

(Skripsi)

Oleh

DESTIARA KHOIRUNNISA

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

ABSTRACT

MANUFACTURING OF POTASSIUM NITRATE FROM POTASSIUM

CHLORIDE AND NITRIC ACID CAPACITY 100.000 TONS/YEAR

By


Potassium Nitrate plant with raw materials, Potassium Chloride and Nitric

Acid.planned to be built in Telukjambe Timur, Karawang. Establishment of this

plant is based on some consideration due to the raw material resourcess, the

transportation, the labors availability and also the environmental condition.

This plant is meant to produce 100,000 tons/year with 330 working days in

a year. The raw materials used consist of 8.593,588 kg/hour of Potassium Nitrate

and 16.612,845kg/hour of Nitric Acid.

The utility units consist of water supply system, power generation system,

instrumentation & control system and steam supply system.

The bussines entity form is Limited Liability Company (Ltd) using line

and staff organizational structure with181 labors.

From the economic analysis, it is obtained that:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 735.460.579.899

Working Capital Investment (WCI) = Rp 129.787.161.159

Total Capital Investment (TCI) = Rp 865.247.741.057

Break Even Point (BEP) = 48,47 %

Shut Down Point (SDP) = 22,11 %

Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,92 Tahun

Pay Out Time after taxes (POT)a = 2,39 Tahun

Return on Investment before taxes (ROI)b = 43,37 %

Return on Investment after taxes (ROI)a = 34,70 %

Discounted cash flow (DCF) = 35,77 %

Considering the summary above, it is proper to study the establishment of

Potassium Nitrate plant further, because the plant is profitable and has good

prospects.

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK POTASSIUM NITRATE DARI POTASSIUM CHLORIDE

DAN ASAM NITRAT KAPASITAS 100.000 TON/TAHUN

Oleh


Pabrik Potassium Nitrate berbahan baku Potassium chloride dan Asam nitrat,

direncanakan didirikan di Telukjambe Timur, Karawang. Pendirian pabrik berdasarkan atas

pertimbangan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja yang

mudah didapatkan dan kondisi lingkungan.

Pabrik direncanakan memproduksi Potassium Nitrate sebanyak 100.000 ton/tahun,

dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah

Potassium Chloride sebanyak 8.593,588 kg/jam dan Asam Nitrat sebanyak 16.612,845

kg/jam.

Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik terdiri dari unit pengadaan air, pengadaan listrik,

udara instrumen, pengadaan steam.

Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur organisasi

line dan staff dengan jumlah karyawan sebanyak 181 orang.

Dari analisis ekonomi diperoleh:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 735.460.579.899

Working Capital Investment (WCI) = Rp 129.787.161.159

Total Capital Investment (TCI) = Rp 865.247.741.057

Break Even Point (BEP) = 48,47 %

Shut Down Point (SDP) = 22,11 %

Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,92 Tahun

Pay Out Time after taxes (POT)a = 2,39 Tahun

Return on Investment before taxes (ROI)b = 43,37 %

Return on Investment after taxes (ROI)a = 34,70 %

Discounted cash flow (DCF) = 35,77 %

Mempertimbangkan paparan di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik Potassium

Nitrate dan dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dan

mempunyai masa depan yang baik.

PRARANCANGAN PABRIK POTASSIUM NITRATE DARI

POTASSIUM CHLORIDE DAN ASAM NITRAT KAPASITAS

100.000 TON/TAHUN

(Tugas Khusus Perancangan Evaporator (EV-401)

Oleh


(Skripsi)

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

Sarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

Scanned by CamScanner

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandar Lampung, pada tanggal 26

Desember 1993, sebagai putri pertama dari tiga

bersaudara, dari pasangan Bapak Bakhtiar Effendi dan

Ibu Mimin Minarsih.

Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar di SD Negeri 1

Way Dadi, Bandar Lampung pada tahun 2005, Sekolah

Menengah Pertama di SMP Negeri 12 Bandar Lampung pada tahun 2008 dan

Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 6 Bandar Lampung pada tahun 2011.

Pada tahun 2011, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswi

Mandiri 2011.

Pada tahun 2015, penulis melakukan Kerja Praktik di P.T. Indocement Tunggal

Prakarsa, Tbk. Citeureup, Bogor, dengan Tugas Khusus “Evaluasi Kinerja

Electrostatic Precipitator (EP) pada unit Raw Mill Plant 11” pada Unit

Pemasakan. Selain itu, penulis melakukan penelitian dengan judul “Inkorporasi

Alumina Tersulfat ke dalam Silika MCF sebagai Katalis Pada Reaksi

Pembuatan Minyak Pelumas Bio, dimana penelitian tersebut dipublikasikan

pada tahun 2016.

ix

Selama kuliah penulis aktif dalam berbagai organisasi kemahasiswaan diantaranya,

Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (Himatemia) FT Unila pada periode

2012/2013 sebagai Staff Departemen Minat dan Bakat Himatemia FT Unila dan

pada periode 2013/2014 sebagai Staff Departemen Kesekretariatan Himatemia FT

Unila.

Sebuah Karya

Kupersembahkan dengan sepenuh hati untuk :

Allah SWT, berkat Rahmat dan Ridho-Nya aku dapat menyelesaikan karyaku ini

Ayah dan Ibuku sebagai hadiah yang membanggakan atas pengorbanan yang sudah tak terhitung jumlahnya, terima

kasih atas do’a, kasih sayang dan pengorbanannya selama ini

Adik dan Keluargaku, terima kasih atas do’a, bantuan dan dukungannya selama ini

Bapak dan Ibu Dosen selaku orangtua di kampus, terimakasih atas bimbingan, nasehat, dan dukungan yang telah diberikan

selama menempuh pendidikan.

Sahabat-Sahabat Tercintaku, Terima kasih telah menjadi bagian hidupku selama berada di kampus ini. Semua cerita hidup ini, semua akan ku simpan selamanya. Semoga suatu

saat nanti kita bertemu kembali dengan kisah kesuksesan kita.

MOTTO

“‘’Barang siapa keluar untuk mencari ilmu maka

dia berada di jalan Allah ‘’

- (HR.Turmudzi) -

Bermimpilah seakan kau akan hidup selamanya.

Hiduplah seakan kau akan mati hari ini

-(James Dean)-

“Kebahagiaan itu bergantung pada dirimu sendiri”

-(Aristoteles)-

“Hidup ini seperti sepeda. Agar tetap seimbang, kau harus

terus bergerak”

-(Albert Einstein)-

SANWACANA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat dan karunia-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul “Prarancangan

Pabrik Potassium Nitrate dari Potassium Chloride dan Asam Nitrat Kapasitas

100.000 Ton/Tahun” dapat diselesaikan dengan baik. Tugas akhir ini disusun

dalam rangka memenuhi salah satu syarat guna memperoleh derajat kesarjanaan

(S-1) di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung.

Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari beberapa

pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. Azhar, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas

Lampung, dan juga sebagai Dosen Pembimbing Akademik.

2. Ibu Yuli Darni, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I yang telah

memberikan ilmu, pengarahan, bimbingan, kritik dan saran selama

penyelesaian tugas akhir saya.

3. Bapak Darmansyah, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II, yang telah

memberikan ilmu, pengarahan, bimbingan, kritik dan saran selama

penyelesaian tugas akhir saya.

4. Ibu Dr. Lilis Hermida, S.T., M.Sc. dan Bapak Heri Rustamaji, S.T., M.Eng.

selaku Dosen Penguji yang telah memberikan kritik dan saran, juga selaku

dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.

xiii

5. Ibu Lia Lismeri, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing Kerja praktek saya

yang telah memberikan saran dan kritik, juga selaku dosen atas semua ilmu

yang telah penulis dapatkan.

6. Ibu Dr. Lilis Hermida, S.T., M.Sc. selaku pembimbing Penelitian yang telah

memberikan saran dan kritik, juga selaku dosen atas semua ilmu yang telah

penulis dapatkan.

7. Seluruh Dosen dan Staff Teknik Kimia yang telah banyak memberikan ilmu

yang sangat bermanfaat dan membantu kelancaran dalam pengerjaan.

8. Ayah dan Ibu serta seluruh keluarga atas segala dukungan, pengorbanan, do’a,

cinta dan kasih sayang yang selalu mengiringi di setiap langkahku. Semoga

Allah SWT memberikan perlindungan dan Karunia-Nya.

9. Partner terbaik Lidia Magdalena (Partner Tugas Akhir), Merry Christine

(Partner Kerja Praktek) dan Fully Resha serta Archealin (Partner Penelitian)

atas motivasi, doa, dan segala semangatnya. Terima kasih sudah membantu

saya dalam menyelesaikan berbagai tugas untuk mendapatkan gelar ini.

Semoga kita menjadi orang sukses.

10. Nisa Meutia Risthy, Fully Resha R, Archealin Anggraeni, Dian Anggitasari

dan Sherlyana yang selalu ada menemani saya disaat apapun suasana hati saya

dan dimanapun saya berada. Terimakasih untuk hari yang berwarna-warni di

kampus ini, tanpa kalian saya bukanlah apa-apa.

11. Teman-teman seperjuangan angkatan 2011 dari NPM awal sampai akhir:

Ajeng Ayu Puspasari, Alief Nurtendron, Andy Fini Ardhian, Archealin

Anggraeni, Aryanto, Ayu Septriana, Baariklie Mubaarokah, Bima Firmandana,

Dai Bacthiar Purba, Diah Rosalina, Dian Anggitasari, Dicky Aditya R., Dini

xiv

Dian Prajawati, Eriski Prawira, Eti Purwaningsih, Fitria Yenda Elpita, Fitriani

Wulandari, Lamando Aquan Raja, Koni Prasetyo, M. Nurul Hidayat, Mega

Pristiani, Megananda Eka Wahyu, Merry Christine, Mitra Dimas Sanjaya,

Muhammad Haikal Pasha, Muhammad Iqbal Immaddudin, Nadya Mustika

Insani, Nilam Sari Sitorus Pane, Nisa Meutia Risthy, Nita Listiani, Pirda

Hiline N., Poppy Meutia Zari, Raynal Rahman, Rendri Ardinata, Ricky

Fahlevi KS., Rina Septiana, Riska Aidila Fitriana, Sherlyana, Siti Sumartini,

Tika Novarani dan Yeni Ria Wulandari. Terimakasih yang sebanyak-

banyaknya untuk kalian semua yang telah memberikan kepercayaan lebih

kepada saya dan membantu saya dalam segala hal. Kalianlah keluarga terbaik

yang pernah saya punya di kampus ini. Sukses untuk kita semua dan semoga

kita dapat dipertemukan kembali dalam keadaan yang lebih baik suatu saat

nanti. Tak akan ada apa-apanya saya tanpa kehadiran kalian semua, love you

all.

12. Adik-adik dan kakak-kakak tingkat di Jurusan Teknik Kimia, yang banyak

memberikan cerita, pembelajaran, dan pengalaman warna-warni selama

berada di kampus.

xv

13. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

Semoga Allah SWT membalas kebaikan mereka terhadap penulis dan semoga

skripsi ini berguna di kemudian hari.

Bandar Lampung, 8 Desember 2017

Penulis,

Destiara Khoirunnisa

DAFTAR ISI

Halaman

COVER ........................................................................................................... i

ABSTRACT ..................................................................................................... ii

ABSTRAK ...................................................................................................... iii

COVER DALAM ........................................................................................... iv

HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... v

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ vi

PERNYATAAN .............................................................................................. vii

RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ viii

PERSEMBAHAN ........................................................................................... x

MOTTO .......................................................................................................... xi

SANWACANA ............................................................................................... xii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xvi

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xix

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xxiii

I.PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ........................................................................................ 1

1.2. Kegunaan Produk .................................................................................... 2

1.3 Ketersediaan Bahan Baku .......................................................................... 2

1.4 Analisa Pasar ............................................................................................ 2

1.5 Lokasi Pabrik ............................................................................................ 8

xvii

II. DESKRIPSI PROSES

2.1 Proses Pembuatan Potassium Nitrate ....................................................... 11

2.2 Pemilihan Proses....................................................................................... 32

2.3 Uraian Proses............................................................................................ 33

III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK

3.1. Bahan Baku ............................................................................................. 38

3.2 Produk....................................................................................................... 39

IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI

4.1 Neraca Massa ........................................................................................... 41

4.2 Neraca Energi ........................................................................................... 45

V. SPESIFIKASI ALAT

5.1 Alat Proses ............................................................................................... 49

5.2 Alat Utilitas .............................................................................................. 64

VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

6.1. Unit Penyediaan Air.................................................................................. 82

6.2. Unit Penyediaan Steam ......................................................................... 96

6.3. Sistem Pembangkit Tenaga Listrik......................................................... 97

6.4. Sistem Penyediaan Bahan Bakar ........................................................... 97

6.5. Unit Penyediaan Udara Tekan............................................................... 98

6.6. Pengolahan Limbah................................................................................. 98

6.7. Laboratorium................................................ ........................................ 100

6.8. Instrumentasi dan Penendalian Proses.................................................... 103

VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

7.1 Lokasi Pabrik .......................................................................................... 106

7.2 Tata Letak Pabrik .................................................................................... 109

7.3 Prakiraan Area Lingkungan .................................................................... 110

xviii

VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN OPERASI PERUSAHAAN

8.1. Bentuk Perusahaan .................................................................................. 115

8.2. Struktur Organisasi Perusahaan .............................................................. 118

8.3. Tugas dan Wewenang ............................................................................. 121

8.4. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ................................................ 129

8.5. Pembagian Jam Kerja Karyawan............................................................ 130

8.6. Penggolongan Karyawan dan Jumlah Karyawan ................................ 132

8.7. Kesejahteraan Karyawan ..................................................................... 136

IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI

9.1 Investasi .................................................................................................. 141

9.2. Evaluasi Ekonomi ................................................................................... 145

X. SIMPULAN DAN SARAN

10.1. Simpulan ............................................................................................. 149

10.2. Saran ................................................................................................... 149

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A. PERHITUNGAN NERACA MASSA

LAMPIRAN B. PERHITUNGAN NERACA ENERGI

LAMPIRAN C. SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

LAMPIRAN D. SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS

LAMPIRAN E.INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI

LAMPIRAN F. TUGAS KHUSUS EVAPORATOR 401

xix

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1.1. Harga Bahan Baku dan Produk ............................................................. 3

1.2. Kapasitas Konsumsi Potassium nitrate pada Industri ............................ 4

1.3. Kapasitas Konsumsi Potassium nitrate di Asia ..................................... 5

1.4. Kapasitas Produksi Potassium Nitrate di Asia....................................... 7

2.1. Harga Bahan Baku dan Produk Proses 1................................................. 12

2.2. Nilai Hf Masing-Masing Komponen Proses 1......................................... 15

2.3 Nilai Gf Masing-Masing Komponen Proses 1......................................... 17


2.5. Nilai Hf Masing-Masing Komponen Proses 2 ........................................ 22

2.6. Nilai Gf Masing-Masing Komponen Proses 2........................................ 24


2.8. Nilai Hf Masing-Masing Komponen Proses 3.......................................... 28

2.9. Nilai Gf Masing-Masing Komponen Proses 3......................................... 30

2.10 Perbandingan Jenis-Jenis Proses.............................................................. 32

4.1. Neraca Massa di Dissolving tank (DT - 101)........................................... 42

4.2. Neraca Massa di Reaktor (RE - 301)........................................................ 42

4.3. Neraca Massa di Vaporizer (VP - 401)................................................. 42

4.4. Neraca Massa di Evaporator (EV-401)................................................... 43

4.5. Neraca Massa di Crystallizer (CR - 301)................................................ 43

4.6. Neraca Massa di Centrifuge (CF- 401)................................................... 43

4.7. Neraca Massa di Rotary Dryer (RD - 401).......................................... 44

4.8. Neraca Panas Dissolving Tank (DT - 101)............................................ 45

4.9. Neraca Panas Heat Exchanger (HE - 201) .............................................. 45

4.10. Neraca Panas Heat Exchanger (HE - 202)................................................ 45

xx

4.11. Neraca Panas Pada Reaktor I (RE-301).............................................. ..... 46

4.12. Neraca Panas Pada Vporizer (VP-401).................................................... 46

4.13. Neraca Panas Pada Condensor (CD- 401)............................................... 46

4.14. Neraca Panas Pada Evaporator (EV - 401)............................................. 47

4.15. Neraca Panas Pada Condensor (CD- 402)............................................... 47

4.16. Neraca Panas Pada Crystallizer (CR - 401)............................................ 47

4.17. Neraca Panas Pada Centrifuge (CE-401).............................................. 48

4.18. Neraca Panas Pada Rotary Dryer (RD-401).......................................... 48

5.1. Spesifikasi Tangki Gudang Bahan Baku (GB-101)................................ 49

5.2. Spesifikasi Tangki Gudang Bahan Baku (GB-102)................................. 49

5.3. Spesifikasi Tangki Screw Conveyor (SC-101)........................................ 50

5.4. Spesifikasi Tangki Bucket Elevator (BE-101).......................................... 50

5.5. Spesifikasi Tangki Solid Storage (SS-101).............................................. 51

5.6. Spesifikasi Tangki Screw Conveyor (SC-102)........................................ 51

5.7. Spesifikasi Hopper (HO-101).................................................................. 52

5.8. Spesifikasi Dissolving Tank (DT-101).................................................... 52

5.9. Spesifikasi Heater (HE-201).................................................................. 53

5.10. Spesifikasi Liquid Storage (LS - 101).................................................... 53

5.11. Spesifikasi Heater (HE-202).................................................................. 54

5.12. Spesifikasi Reaktor (RE - 301)............................................................. 54

5.13. Spesifikasi Vaporizer (VP - 401).......................................................... 55

5.14. Spesifikasi Condensor (CD- 401).......................................................... 56

5.15. Spesifikasi Evaporator (EV- 401)......................................................... 56

5.16. Spesifikasi Condensor (CD- 402).......................................................... 57

5.17. Spesifikasi Crystallizer (CR - 401)....................................................... 57

5.18. Spesifikasi Centrifuge (CF - 401)......................................................... 58

5.19. Spesifikasi Screw Conveyor (SC -401)................................................ 58

5.20. Spesifikasi Rotary Dryer (RD-401).................................................... 59

5.21. Spesifikasi Screw Conveyor (SC-402)............................................ ..... 59

5.22. Spesifikasi Solid Storage (SS-401)...................................................... 60

5.23. Spesifikasi Screw Conveyor (SC-403)................................................. 60

5.24. Spesifikasi Gudang Produk (GB-401)................................................. 61

xxi

5.25. Spesifikasi Pompa Proses (PP-101)..................................................... 61





5.30. Spesifikasi Pompa Proses (PP-403).................................................... 64

5.31. Spesifikasi Bak sedimentasi (SB – 401).................................. ......... 64

5.32. Spesifikasi Tangki Alum (ST–401).................................................... 65

5.33. Spesifikasi Tangki Kaporit (ST – 402).............................................. 65

5.34. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik (ST– 403)....................................... ....... 66

5.35. Spesifikasi Tangki Air Filter (ST – 404)........................................... 66

5.36. Spesifikasi Tangki Air Proses (ST – 405) ........................................ 67

5.37. Spesifikasi Tangki Kondensat (ST-406)........................................... 67

5.38. Spesifikasi Tangki Hidrazin (ST–407)....................................... ..... 68

5.39. Spesifikasi Clarifier (CF–401)............................................................ 68

5.40. Spesifikasi Sand Filter (SF–701)......................................................... 69

5.41. Spesifikasi Cation Exchanger (CE–401)........................................... 69

5.42. Spesifikasi Anion Exchanger (AE–701)............................................ 70

5.43. Spesifikasi Deaerator (DE–401).................................. ..................... 70

5.44. Spesifikasi Boiler (BO-401)............................................................... 71

5.45. Spesifikasi Blower Steam (BL– 401).......................... ......................... 71

5.46. Spesifikasi Generator Listrik (GS-401)............................................. 71

5.47. Spesifikasi Air Compressor (AC-401)............................................... 72

5.48. Spesifikasi Tangki Solar (ST-408)..................................................... 72

5.49. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP – 401)............................................... 73

5.50. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP – 402)................................................. 73



5.53. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP – 405)................................................ 75




xxii

5.57. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP – 409).................................................... 77

5.58. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP – 410)................................................... 77




5.62. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP – 414).................................................... 79



5.65. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP - 417).................................................... 81

6.1. Kebutuhan Air pendingin.............. ........................................................ 85

6.2. Kebutuhan Air Pembangkit Steam.......................................................... 87

6.3. Kebutuhan Air Pabrik............................................................................. 89

6.4. Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian................... 105

6.5. Pengendalian Variabel Utama Proses..................................................... 105

7.1. Perincian Luas Area Pabrik Potassium nitrate ..................................... 111

8.1. Jadwal Kerja Masing-Masing Regu....................................................... 132

8.2. Perincian Tingkat Pendidikan............................................................... 133

8.3. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat Proses dan Utilitas................ 134

8.4. Perincian Jumlah Karyawan Berdasarkan Jabatan................................ 135

9.1. Perincian TCI Pabrik ............................................................................ 142

9.2. Manufacturing Cost................................................................................ 144

9.3. General Expenses .................................................................................. 144

9.4. Minimum acceptable persent return on investment............................... 145

9.5. Acceptable payout time untuk tingkat resiko pabrik............................... 146

9.6. Hasil Uji Kelayak Ekonomi...................................................................... 148

xxiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1.1. Grafik konsumsi Potassium nitrate di Indonesia............................. 4

1.2. Grafik konsumsi Potassium Nitrate di Asia..................................... 6

2.1 Diagram alir proses pembentukan Potassium nitrate ....................... 37

6.1 Chilling Water............................................................................... 86

6.2 Daerator .......................................................................................... 88

6.3 Diagram Alir Pengolahan Air............................................................ 89

7.1. Tata Letak Pabrik.......................................................................... 112

7.2. Lokasi Pabrik.............................................................................. 113

7.3. Tata Letak Pabrik dan Fasilitas Pendukung................................. 114

7.4 Tata Letak Pabrik Peralatan Proses .............................................. 114

8.1. Struktur Organisasi Perusahaan................................................... 120

9.1. Grafik Analisis Ekonomi............................................................ 147

9.2 Kurva Kumulative Cash Flow...................................................... 148

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi menuntut manusia untuk dapat memenuhi

kebutuhan hidupnya dengan cara yang mudah, cepat dan murah. Sebagai

masyarakat dan negara yang sedang berkembang, Indonesia menuju era

industrialisasi. Untuk memenuhi kebutuhan masyarakat secara mandiri, perlu

pengembangan sektor industri, khususnya industri kimia dasar, setengah jadi

(intermediate) dan bahan jadi. Salah satu industri tersebut adalah industri

Potassium Nitrate.

Potassium Nitrate sebagai bahan kimia dasar yang banyak dipakai dalam

industri antara lain sebagai fertilizer, pembuatan bahan peledak seperti bubuk

mesiu dan pasta gigi untuk gigi sensitif. Melihat hal tersebut, kebutuhan

Potassium Nitrate dalam negeri semakin meningkat dari tahun ketahun. Untuk

memenuhi kebutuhan tersebut, Indonesia mengimpor dari luar negeri. Namun,

untuk menekan angka impor luar negeri dan mengurangi devisa negara, maka

kebutuhan tersebut dipenuhi dengan cara membuat pabrik di dalam negeri (Kirk

Othmer, 2004).

Potassium Nitrate merupakan senyawa kimia sebagai sumber alami

mineral nitrogen dengan rumus kimia KNO3 berbentuk kristal putih padat yang

2

dapat terdekomposisi pada suhu 400oC. Potassium Nitrate dapat larut dalam

etanol, gliserol dan amoniak (ScienceLab, 2005).

1.2 Kegunaan Produk

Kegunaan dari produk Potassium Nitrate adalah sebagai berikut :

1. Dalam bidang pertanian, digunakan sebagai fertilizer ;

2. Dalam bidang industri, digunakan sebagai campuran bahan peledak

seperti bubuk mesiu dan dinamit;

3. Dalam bidang farmasi, digunakan sebagai campuran bahan pembuatan

pasta gigi untuk gigi sensitif ;

(pubchem, 2017)

1.3 Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan untuk memproduksi Potassium Nitrate ini

ada dua yaitu asam nitrat (HNO3) dan Potassium Chloride (KCl). Asam nitrat

diperoleh dari PT Multi Nitrotama Kimia (Cikampek) yang memiliki kapasitas

produksi 55.000 Ton/tahun. Potassium Chloride (KCl) diperoleh dengan impor

China, Lianyugang Shuren Kechuang Co.Ltd.

1.4 Analisa Pasar

a. Harga Bahan Baku

Indonesia masih melakukan impor untuk memenuhi kebutuhan Potassium

Nitrate dalam negeri. Harga Potassium Nitrate yang cukup mahal akan sangat

3

menguntungkan industri yang menggunakan apabila dapat diperoleh dari dalam

negeri. Harga bahan baku dan produk dapat dilihat pada tabel 1.1.

Tabel 1.1 Harga Bahan Baku dan Produk

Bahan Harga (US$/kg)

Asam nitrat (HNO3) 0,12

Potassium Chloride (KCl) 0,55

Potassium Nitrate (KNO3) 1,02

Cl2 0,25

(Sumber ; Alibaba.com, 2016)

b. Data Konsumsi

Konsumsi di Indonesia

Di Indonesia Potassium Nitrate banyak digunakan sebagai bahan peledak,

berupa gunpowder (bubuk mesiu). Bubuk mesiu diklasifikasikan sebagai bahan

peledak yang rendah karena laju dekomposisi yang relatif lambat. Mesiu adalah

campuran belerang, arang, dan sulfur. Arang bertindak sebagai bahan bakar,

sementara kalium nitrat bekerja sebagai oksidator. Karena sifat terbakar dan

jumlah panas dan volume gas yang dihasilkannya, mesiu telah banyak digunakan

sebagai propelan dalam senjata api dan sebagai komposisi piroteknik dalam

kembang api .

Dengan proporsi berat KNO3 sebesar 75 %, besarnya kapasitas pabrik

ditentukan berdasarkan data konsumsi Potassium Nitrate yang digunakan sebagai

oksidator bahan peledak di Indonesia dapat dilihat pada tabel 1.2

4

Tabel 1.2. Konsumsi Potassium Nitrate sebagai campuran bahan peledak di Indonesia

No Tahun Industri Bahan Peledak

(Ton/tahun)

% KNO3 (75%)

1 2012 520.000 390.000

2 2013 648.000 486.000

3 2014 699.000 524.225

Sumber: Harian Pikiran Rakyat, 2014

Kebutuhan bahan baku Potassium Nitrate sebagai campuran bahan

peledak dari tahun 2012 sampai dengan 2014 masing- masing sebesar 520.000,

648.000 dan 699.000 Ton/tahun. Dimana mengandung KNO3 sebesar 75%. Jadi

kebutuhan KNO3 pada campuran bahan peledak pada tahun 2012-2014 berturut-

turut 390.000, 486.000 dan 524.225 Ton/ tahun.

Gambar 1.1 Grafik konsumsi Potassium Nitrate di Indonesia

Dari data di Gambar 1.1 dapat diperkirakan jumlah konsumsi Potassium

Nitrate di Indonesia pada tahun 2021 dengan menggunakan regresi linier adalah

sebagai berikut:

DK Indonesia (2021) = 67113 x (10) + 33251

= 704.830 Ton

y = 67113x + 33251

R² = 0,941

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

0 1 2 3 4

Ko

nsu

msi

Po

tass

ium

Nit

rate

(to

n)

Tahun Ke-

Kebutuhan Potassium Nitrate di indonesia

5

Konsumsi di Asia

China, Jepang dan India

China merupakan Negara dengan konsumsi fertilizer terbesar di Asia yaitu

sebesar 4,35 juta Ton dengan 31% merupakan fertilizer Potassium Nitrate. Maka

jumlah konsumsi Potassium Nitrate di China sebesar 1,35 Ton.

India mengkonsumsi fertilizer sebesar 2,6 juta Ton dengan 26% merupakan

fertilizer Potassium Nitrate . Maka jumlah konsumsi Potassium Nitrate. di India

sebesar 676 ribu Ton.

Sedangkan Jepang mengkonsumsi Potassium Nitrate sebesar 126.000 Ton .

Berikut ini tabel Negara dengan konsumsi Potassium Nitrate terbesar di

Asia ;

Tabel 1.3. Negara dengan konsumsi Potassium Nitrate terbesar di Asia

No Tahun Kapasitas Potassium Nitrate (Ton)

1 Australia 13.104

2 China 1.352.850

3 India 676.000

3 Jepang 126.000

4 Malaysia 12.985

5 Thailand 15.029

Total 2.195.968

Sumber: factfish, 2014

Marketrealist.com, 2016

Undata, 2016

Dari data diatas total konsumsi Potassium Nitrate di Asia adalah

DK Asia = 2.195.968 Ton

6

Berikut ini merupakan diagram pie persentase konsumsi fertilizer Potassium

Nitrate di Asia

Gambar 1.2 Grafik konsumsi Potassium Nitrate di Asia

Dari gambar diatas, menunjukkan bahwa China merupakan negara di Asia

dengan tingkat konsumsi Potassium Nitrate tertinggi dengan 47% . Selanjutnya

diikuti oleh Indonesia dan India dengan masing-masing 24% dan 23 %.

c. Data Produksi

Di Indonesia ada sampai saat ini belum ada pabrik yang memproduksi

Potassium Nitrate. Selama ini Indonesia hanya mengandalkan impor dari luar

negeri. Banyak sekali perusahaan yang hanya menjadi distributor untuk

memasarkan Potassium Nitrate di Indonesia. Contoh dari beberapa perusahaan

tersebut adalah PT Meroke Tetap Jaya, PT Antarikasa Nusantara Indonesia, PT

Kertopaten Kencana. Ketiga distibutor tersebut terdaftar sebagai distributor resmi

KNO3 di Indonesia. Sedangkan masih banyak distributor yang tidak resmi.

Australia1%

China47%

India23%

Jepang4%

Malaysia0%

Thailand1%

Indonesia24%

Konsumsi Potassium Nitrate di Asia

Australia

China

India

Jepang

Malaysia

Thailand

Indonesia

7

Di Asia terdapat tiga negara produsen terbesar Potassium Nitrate yang

terdapat pada Tabel 1.4

Tabel 1.4 Kapasitas produksi Potassium Nitrate di Asia

No Negara Kapasitas (Ton)

1

2

3

China

Israel

Yordania

2.135.000

500.000

107.000

Sumber: Factfish, 2014

Alibaba, 2016

Haifa Grup, 2016

Berdasarkan data- data ini, kemudian ditentukan besarnya kapasitas

produksi. Adapun persamaan kapasitas produksi adalah sebagai berikut:

KP = DK – DP ....(1)

KP = (DK Indonesia (2021 ) + DK Asia(2021)) - (DP Indonesia (2021) + DPAsia(2021))

KP = (704.830+ 2.195.968) – (0 + 2.740.000) Ton/Tahun

KP = 158.798 Ton/Tahun

Dimana;

KP = Kapasitas Produksi Pada Tahun X

DK = Data Konsumsi Pada Tahun X

DP = Data Produksi Telah Ada Pada Tahun X

Berdasarkan pertimbangan di atas dan pertumbuhan pada tahun 2021

maka kapasitas pabrik Potassium Nitrate ini pada tahun 2021 beroperasi 65 %

dari 158.798 Ton yaitu 103.218,7 Ton ≈ 100.000 Ton. Dengan didirikannya

pabrik ini, diharapkan dapat mengurangi ketergantungan terhadap impor luar

8

negeri dan menjadi pabrik yang memproduksi Potassium Nitrate pertama di

dalam negeri . Dengan kapasitas ini diharapkan :

1. Dapat mengurangi ketergantungan terhadap impor luar negeri.

2. Dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri yang mengalami peningkatan.

3. Membuka lapangan kerja baru, sehingga menurunkan tingkat pengangguran

1.5. Lokasi Pabrik

Selain itu pertimbangan lain dari pendirian pabrik ini pada dasarnya sama

dengan prinsip ekonomi yaitu mendapat keuntungan yang optimal dengan

pengeluaran yang sedikit. Hal tersebut dapat dicapai dengan adanya efisiensi kerja

di berbagai macam aspek yaitu tenaga kerja, peralatan, jenis proses yang

digunakan, struktur organisasi dan manajemen serta sarna prasarana yang

memadai. Pemilihan lokasi pabrik merupakan salah satu faktor utama yang

menentukan kelangsungan suatu pabrik untuk beroperasi. Pabrik Potassium

Nitrate ini direncanakan didirikan di kecamatan Telukjambe Timur, Karawang.

Adapun dasar pertimbangan pemilihan lokasi tersebut adalah sebagai berikut :

1. Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku Potassium Nitrate adalah asam nitrat (HNO3) dan Potassium

Chloride (KCl). Bahan baku Asam nitrat (HNO3) didapat dari PT Multi Nitrotama

Kimia yang pabriknya berlokasi di kawasan industri Kujang, Cikampek. Hal ini

memungkinkan karena lokasi pabrik yang akan dibangun berdekatan dengan

lokasi pabrik bahan baku, sehingga meminimaliasi biaya transportasi. Sedangkan

Potassium Chloride (KCl) diperoleh dengan impor China, Lianyugang Shuren

Kechuang Co.Ltd.

9

2. Kebutuhan Air

Air sangat diperlukan karena air memiliki banyak kegunaan dalam sebuah

proses industri seperti pada proses pengolahan air untuk untuk pendinginan dan

kebutuhan steam. Oleh sebab itu, lokasi pabrik sebaiknya berdekatan dengan

sumber air untuk mempermudah jalannya proses industri. Untuk kebutuhan air

pabrik ini diperoleh dari Sungai Citarum berada di sepanjang kecamatan

Telukjambe Timur dan dekat dengan lokasi pabrik yang akan didirikan.

3. Sarana Transportasi

Pabrik akan dibangun di sekitar kecamatan Telukjambe Timur, Karawang.

Hal ini memudahan akses transportasi produk karena kecamatan ini akan

dijadikan kawasan industri di Indonesia. Dan lokasi pabrik juga dilintasi jalan tol

Jakarta-Cikampek, dan wilayah yang berada di sebelah selatan Jalan Tol Jakarta-

Cikampek sudah menjadi kawasan industri, yang mana akan memudahkan akses

pengiriman produk.

4. Sumber Bahan Bakar

Sekitar kecamatan Telukjambe Timur, Karawang akan dijadikan kawasan

industri sehingga penyediaan bahan bakar untuk generator dapat dengan mudah

terpenuhi, sedangkan listrik untuk keperluan proses dan perkantoran disediakan

dari PLN setempat.

5. Keadaan lingkungan, kondisi iklim dan cuaca

Sekitar kecamatan Telukjambe Timur, Karawang akan dijadikan kawasan

industri yang dikelola oleh pemerintah pusat, sehingga dampak lingkungan seperti

limbah akan dikelola dengan baik oleh pabrik dan pemerintah. Serta masyarakat

yang tinggal di dekat lokasi pabrik mudah beradaptasi. Kecamatan Telukjambe

https://id.wikipedia.org/wiki/Jalan_Tol_Jakarta-Cikampek

https://id.wikipedia.org/wiki/Jalan_Tol_Jakarta-Cikampek

10

Timur termasuk dataran rendah dengan ketinggian 25 sampai dengan 30 meter di

atas permukaan laut, dengan kemiringan berkisar 5 sampai dengan 15 derajat.

Suhu rata- rata 25 sampai dengan 30 °C dengan curah hujan berkisar 1500 sampai

dengan 3000 mm termasuk dalam Topografi dataran rendah berbukit. Adapun

jarak Kecamatan Telukjambe Timur ke Ibu Kota Kabupaten Karawang adalah 6

km dengan waktu tempuh sekitar 15 menit.

6. Tenaga Kerja

Ketersediaan Tenaga kerja di Indonesia tidak sulit diperoleh. Tenaga kerja

yang berkualitas dan terampil dapat di peroleh dari seluruh alumni Universitas di

Indonesia sedangkan tenaga kerja berpendidikan menengah dan kejuruan dapat

diperoleh dari daerah sekitar pabrik.

7. Perijinan

Lokasi pabrik berada di daerah kawasan industri yang dikelola pemerintah,

sehingga memudahkan dalam perizinan pendirian pabrik.

8. Perluasan Pabrik

Kecamatan Telukjambe Timur, Karawang memungkinkan untuk perluasan

pabrik dan peningkatan kapasitas, karena berada di kawasan industri yang juga

dikelola oleh pemerintah setempat, serta sampai saat ini hanya terdapat belum ada

pabrik yang beroperasi di kawasan ini .

BAB X

SIMPULAN DAN SARAN

10.1 Simpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap

Prarancangan Pabrik Potassium nitrate dari Potassium Chloride dan asam

nitrat dengan kapasitas 100.000 ton/tahun dapat ditarik simpulan sebagai

berikut :

1. Percent Return on Investment (ROI) sesudah pajak adalah 34,70 %.

2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak adalah 2,39 tahun

3. Break Even Point (BEP) sebesar 48,47 % dimana syarat umum pabrik di

Indonesia adalah 30–60% kapasitas produksi. Shut Down Point (SDP)

sebesar 22,11 %, yakni batasan kapasitas produksi 20–30% sehingga

pabrik masih dapat berproduksi karena mendapat keuntungan.

4. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sebesar 35,77 %, lebih besar

dari suku bunga bank sekarang sehingga investor akan lebih memilih

untuk berinvestasi ke pabrik ini dari pada ke bank.

10.2 Saran

Pabrik Potassium nitrate dari Potassium dan Asam Nitrat kapasitas seratus

ribu ton per tahun sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses maupun

ekonominya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2017. Peta Kabupaten Karawang, Jawa Barat.

http://www.dpkteam.com/2016/11/peta-kabupaten-karawang.html 2017.

Diakses pada 4 Agustus 2017.

Alibaba Group. 2016. Product Price. http://www.alibaba.com. Diakses pada 2 Juli

2016.

Banchero, B. 1955. Chemical Engineering Series.Mc Graw Hill in Chemical

Engineering : New York

Bank Indonesia. 2017. NilaiKurs. www.bi.go.id. Diakses 19 Juli 2017

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

Brownell, Lloyd E., and Edwin H. Young. 1959. Process Equipment Design. John

Wiley & Sons, Inc. : New York.

Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1983, Chemical Engineering vol 6, Pergamon

Press Inc, New York.

Coulson J.M., and J. F. Richardson. 2003. Chemical Engineering 4th

edition.

Butterworth-Heinemann : Washington.

Coulson J.M., and J. F. Richardson. 2005. Chemical Engineering 3rd

edition.

Butterworth-Heinemann : Washington.

http://www.bi.go.id/

Evans, F.L., 1980, Equipment Design Handbook, Vol. 1, 2nd

ed., Gulf Publishing

Co., Houston.

Factfich. 2016. Production of world statistic data Potassium nitrate

www.factfish.com . Diakses pada 31 Juli 2016.

Fogler, H. Scott. 1992. Elements of Chemical Reaction Envgineering 2nd

edition.

Prentice Hall International Inc. : United States of America.

Geankoplis, C. J. 1983. Transport Processes and Unit Operations, Ed. 2nd.Allyn

and Bacon, Inc : London

Geankoplis, Christie J. 1993. Transport Processes and Unit Operations 3rd

edition. Prentice Hall : New Jersey.

Haifa Group, 2016. Production Of Potassium Nitrate Capacity.

www.haifagroup.com diakses pada 6 Agustus 2016.

Harian Pikiran Rakyat. 2016. Kebutuhan Bahan Peledak di Indonesia.

www.harianpikiranrakyat.com diakses pada 1 Agustus 2016

Hewitt, G.F and Spalding D.B. 1983. Heat Exchanger Design Handbook.

Hemisphere Publishing Co. : New York

Himmeblau.David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical

Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.

Hugot, E. 1986.Handbook of Cane Sugar Engineering. New York: Elsevier

Science Publishing Company INC.

Joshi, M.V, 2000. Process Equipment Design 3rd

Edition. Macmillan India

Limited : India

http://www.haifagroup.com/

http://www.harianpikiranrakyat.com/

Kacac, Liu. 2012. Heat Exchanger : Selection, rating and Thermal Design 3rd

edition. CRC Press : New York

Kern, D.Q., 1950, Process Heat Transfer, McGraw Hill International Book

Company, Singapura

Kern, Donald Q. 1965. Process Heat Transfer. International Edition Mcgraw-Hill

Co. : New York.

Kern, Donald Q. 1983. Process Heat Transfer. International Student Edition

Mcgraw-Hill Co. : New York.

Kirk, R.E and Othmer, D.F., 2006, “Encyclopedia of Chemical Technology”, 5th

ed., John Wiley and Sons Inc., New York.

Levenspiel.O., 1972, Chemical Reaction Engineering 2nd edition, John Wiley and

Sons Inc, New York.

Ludwig, E.E., 1965, Applied Process Design for Chemical and Petrochemical

Plants, volume 1, Gulf Publishing Company, Houston

Matche, 2016. Harga Alat. www.matche.com. Diakses pada 10 November 2016

Mc Cabe. 1985. Unit Operation of Chemical Engineering, Jilid. 2nd

, Ed. 4th

.Mc

Graw Hill Book Company : New York

Mc Cabe. 1993. Unit Operation of Chemical Engineering, International Edition

Ed. 4th

.Mc Graw Hill Book Company : New York

Megyesy.E.F., 1983, Pressure Vessel Handbook, Pressure Vessel Handbook

Publishing Inc, USA.

http://www.matche.com/

Metcalf and Eddy, 1991, Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse,

Mc Graw-Hill Book Company, New York.

Mullin, J.W. 2001. Crystallization 4th

edition. Reed Educational and Professional

Publishing Ltd. Oxford: London.

MSDS Potassium Chloride. Chemical and fertilizer, diakses pada 8 november

2016

MSDS Potassium Nitrate. Science Lab. Diakses pada 24 juni 2016

MSDS Potassium Nitrate.SQM North America. Diakses pada 24 Juni 2016

MSDS Chlorine. Ixom Operations, diakses pada 24 juni 2016

MSDS Nitrosyl Chloride. Matheson Tri Gas, Diakses pada 24 juni 2016

Parker, V. B., 1965. Thermal Properties of Uni-Univalent Electrolytes, Natl.

Stand. Ref. Data Series — Natl. Bur. Stand.USA.

Perry.R.H. and Green.D., 1963, Perry’s Chemical Engineer Handbook 4th ed

,

McGraw-Hill Book Company, New York.

Perry.R.H. and Green.D., 1997, Perry’s Chemical Engineer Handbook 7th ed

,

McGraw-Hill Book Company, New York.

Perry, Robert H., and Don W. Green. 2008. Perry’s Chemical Engineers’

Handbook 8th

edition. McGraw Hill : New York.

Pubchem. Nitric Acid, Open chemistry database, diakses pada 25 juni 2016

Rase.1977.Chemical Reactor Design for Process Plant, Vol. 1st, Principles and

Techniques.John Wiley and Sons : New York

Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 1991. Plant Design

an Economic for Chemical Engineering 3ed

. McGraww-Hill Book Company:

New York.

Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 2002. Plant Design

and Economics for Chemical Engineers 5th

edition. McGraw-Hill : New

York.

UN Data. 2016. Kebutuhan Potassium Nitrate. http://www.undata.org. Diakses

pada 6 Agustus 2016

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

Economics.University of New Hampshire : USA

Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers,

Stoneham USA.

Wallas, Stanley M. 1990. Chemical Process Equipment. Butterworth-Heinemann :

Washington.

Yaws, C.L., 1996, Inorganic Coumpounds and Elements, Gulf Publishing Co.,

Houston, Texas

Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, Mc Graw Hill Book Co.,

NewYork

http://www.undata.org/

PRARANCANGAN PABRIK POTASSIUM ... - digilib.unila.ac.iddigilib.unila.ac.id/29438/2/SKRIPSI TANPA BAB...

Documents

Transcript of PRARANCANGAN PABRIK POTASSIUM ... - digilib.unila.ac.iddigilib.unila.ac.id/29438/2/SKRIPSI TANPA BAB...