i PRARANCANGAN PABRIK ASAM BORAT DARI BORAKS DAN ASAM SULFAT DENGAN PROSES ASIDIFIKASI KAPASITAS PRODUKSI 11.000 TON/TAHUN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Meraih Gelar Sarjana Teknik Strata 1 pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun Oleh : FIKRI FARID BAWAZIER D500 140 162 Dosen Pembimbing : 1. Emi Erawati, S.T., M.Eng. 2. Hamid Abdillah, S.T., M.T. PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA SURAKARTA 2016
13
Embed
PRARANCANGAN PABRIK ASAM BORAT DARI BORAKS DAN …eprints.ums.ac.id/44389/26/merged_document_2.pdf · Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Meraih Gelar Sarjana Teknik ... 2. Hamid
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
i
PRARANCANGAN PABRIK ASAM BORAT
DARI BORAKS DAN ASAM SULFAT DENGAN PROSES ASIDIFIKASI
KAPASITAS PRODUKSI 11.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Meraih Gelar Sarjana Teknik
Strata 1 pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
FIKRI FARID BAWAZIER
D500 140 162
Dosen Pembimbing :
1. Emi Erawati, S.T., M.Eng.
2. Hamid Abdillah, S.T., M.T.
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2016
ii
iii
iv
INTISARI
Asam borat (H3BO3) memiliki peran penting di berbagai industri, seperti
industri kaca, industri keramik, industri kertas serta industri farmasi. Pabrik asam
borat dari boraks dan asam sulfat didirikan karena kebutuhan akan bahan tersebut
semakin meningkat dari tahun ke tahun. Pabrik asam borat ini dirancang untuk
memenuhi kebutuhan dalam negeri. Pabrik asam borat ini dirancang dengan
kapasitas 11.000 ton per tahun yang beroperasi selama 330 hari per tahun. Proses
pembuatan asam borat ini menggunakan proses asidifikasi dengan perbandingan
mol boraks : asam sulfat = 1:1,01. Reaksi bersifat eksotermis dan dijalankan
dalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB), fase cair-cair, irreversible serta
kondisi operasi dijaga isothermal (100 oC) dan tekanan 1 atm.
Pabrik asam borat berkapasitas 11.000 ton/tahun ini membutuhkan bahan
baku boraks sebanyak 1.223,07 kg/jam, asam sulfat sebanyak 384.56 kg/jam.
Utilitas pendukung proses meliputi penyediaan air sebesar 5.579,87 kg/jam yang
diperoleh dari air sungai Brantas, unit penyediaan steam sebesar 52,646 kg/jam,
kebutuhan udara tekan sebesar 60,48 m3
per jam, kebutuhan listrik diperoleh dari
PLN dan generator set sebesar 400 kW sebagai cadangan, bahan bakar berupa
IDO sebanyak 58,72 liter/jam. Pabrik ini direncanakan akan didirikan di kawasan
industri Gresik, Jawa Timur dengan luas tanah 25.550 m2 dan jumlah karyawan
139 orang.
Dari analisis ekonomi, pabrik asam borat ini membutuhkan modal tetap
sebesar Rp 346.313.089.667,77 dan modal kerja sebesar Rp 79.924.962.676,07.
Keuntungan sebelum pajak sebesar Rp 105.233.369.792,84/th. Keuntungan
sesudah pajak sebesar Rp 94.710.032.813,56/th. Analisis kelayakan ini
memberikan hasil bahwa Return On Investment (ROI) sebelum pajak sebesar
30,39% dan setelah pajak sebesar 27,35%. Pay Out Time (POT) sebelum pajak
sebesar 2,48 tahun sedangkan setelah pajak sebesar 2,68 tahun. Break Even Point
(BEP) sebesar 46,59%, dan Shut Down Point (SDP) sebesar 24,05%.
Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 34,99%. Berdasarkan data–data di atas
maka pabrik asam borat dari boraks dan asam sulfat ini layak untuk didirikan.
v
ABSTRACT
Boric acid has the molecular formula H3BO3 have an important role in
various industries, both as an adjuvant in the glass industry, ceramic coatings
industry, bleach in chemical industry, and materials in the manufacture of drugs
in the pharmaceutical industry. The boric acid plant designed to meet domestic
demand. The boric acid plant designed capacity of 11.000 ton/year. The process of
making this boric acid using the acidification process with mole ratio of
borax:sulfuric acid = 1:1,01. The reaction is exothermic and is run in a continue
strirred tank reactor (CSTR), liquid-liquid phase, irreversible and kept isothermal
operating conditions (100oC) and pressure of 1 atmosphere.
The boric acid plant with 11.000 ton/year capacity requires raw material of
borax as much as 1.223,07 kg/hour, sulfuric acid as much as 384,56 kg/hour.
Process support unit includes a water supply unit as many as 5.579,87 kg/hr is
obtained from Brantas river water, units procurement steam with the needs of
52,646 kg/hr, units procurement of compressed air at 60,48 m3 per hour, units
procurement of electricity from PLN and generator set as many as 400 kW for
backup, as well as fuel procurement unit of IDO at 58,72 liter/hour. The factory is
planned to be established in the industrial area of Gresik, East Java with land area
of 25.550 m2 and the number of employees as many as 139 people.
The results of the economic analysis, the boric acid plant requires a fixed
capital of Rp 346.313.089.667,77 and working capital of Rp 79.924.962.676,07.
Profit before tax of Rp 105.233.369.792,84/year. Profit after tax of Rp
94.710.032.813,56/year. Feasibility analysis results obtained from the Return On
Investment (ROI) before tax of 30,39%and after tax of 27,35%. Pay Out Time
(POT) before tax of 2,48 years and after tax of 2,68 years. Break Even Point
(BEP) of 46,59%, and Shut Down Point (SDP) of 24,05%. Discounted Cash Flow
(DCF) of 33,66%. The results of the economic analysis concluded that the plant
boric acid from borax and sulfuric acid using acidification process capacity of
11.000 ton/year feasible to set.
vi
KATA PENGANTAR
Bissmillahirrahmaanirrohim
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah, puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
segala rahmat hidayah dan petunjuknya-Nya sehingga penyusun dapat
menyelesaikan tugas akhir prarancangan pabrik kimia ini dengan baik. Tak lupa
sholawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Nabi Besar
Muhammad SAW, keluarga, sahabat dan seluruh pengikutnya.
Tugas Prarancangan Pabrik Kimia merupakan tugas akhir yang harus
diselesaikan oleh setiap mahasiswa Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik,
Universitas Muhammadiyah Surakarta sebagai prasyarat untuk menyelesaikan
jenjang studi sarjana. Dengan tugas ini diharapkan kemampuan penalaran dan
penerapan teori-teori yang telah diperoleh selama kuliah dapat berkembang dan
dapat dipahami dengan baik.
Judul Tugas Akhir ini adalah Prarancangan Pabrik Asam Borat dari
Boraks dan Asam Sulfat dengan Proses Asidifikasi Kapasitas 11.000
Ton/Tahun. Adanya prarancangan pabrik ini diharapkan dapat memperkaya
alternatif industri masa depan bagi Indonesia.
Penyelesaian penyusunan laporan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan
dan bimbingan serta dorongan dari berbagai pihak. Melalui laporan ini penyusun
ingin mengucapkan terima kasih yang tiada terhingga, terutama kepada :
1. Bapak Rois Fathoni, ST, M.Sc, Ph.D, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Ibu Emi Erawati, S.T., M. Eng. selaku Dosen Pembimbing I.
3. Bapak Hamid Abdillah, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II.
4. Bapak dan Ibu Dosen Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah Surakarta
atas segala bimbingan dan arahannya.
5. Bapak, Ibu dan kakak-kakakku yang selalu mendoakan dan memberi
semangat serta dukungannya.
vii
6. Teman-teman mahasiswa transfer angkatan 2014 yang telah membantu
penulis dalam mengerjakan tugas akhir ini.
7. Teman-teman Teknik Kimia UMS yang selalu memberikan dorongan dan
motivasi.
“Tak ada gading yang tak retak” Penulis menyadari bahwa dalam
penyusunan laporan tugas akhir ini masih banyak terdapat kekurangan dan
kesalahan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik membangun demi
kesempurnaan laporan ini. Dan semoga laporan ini bermanfaat bagi semua pihak.
Akhir kata penulis mohon maaf apabila ada salah kata, dan terima kasih.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Juli 2016
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ ii
HALAMAN KEASLIAN .............................................................................. iii
INTISARI ....................................................................................................... iv
ABSTRACT ................................................................................................... v
KATA PENGANTAR ................................................................................... vi
DAFTAR ISI .................................................................................................. viii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1
1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik ................................................. 1