LAPORAN TUGAS PRANCANGAN PABRIK PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDA DARI METANOL DAN UDARA DENGAN PROSES SILVER KAPASITAS 28.000 TON PER TAHUN Disusun sebagai Salah Satu Syarat untuk Memeroleh Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Oleh : Adhen Hatari Akhwan D 500 100 043 Dosen Pembimbing : 1. Ir. Haryanto AR, M.S. 2. Ir. Herry Purnama, M.T., Ph.D. JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA SURAKARTA 2014
15
Embed
PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDA DARI METANOL … · dan Udara dengan Proses Silver Kapasitas 28.000 ton per tahun. ... isothermal, dan non-adiabatic dengan pendingin molten salt.
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
LAPORAN
TUGAS PRANCANGAN PABRIK
PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDA
DARI METANOL DAN UDARA DENGAN PROSES SILVER
KAPASITAS 28.000 TON PER TAHUN
Disusun sebagai Salah Satu Syarat untuk Memeroleh
Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh :
Adhen Hatari Akhwan
D 500 100 043
Dosen Pembimbing :
1. Ir. Haryanto AR, M.S.
2. Ir. Herry Purnama, M.T., Ph.D.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
SURAKARTA
2014
ii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK KIMIA
Nama : Adhen Hatari Akhwan
NIM : D 500 100 043
Judul TPP : Prarancangan Pabrik Formaldehida dari Metanol dan
Udara dengan Proses Silver Kapasitas 28.000 ton per tahun
Dosen Pembimbing : 1. Ir. Haryanto AR., M.S.
2. Ir. Herry Purnama, M.T., Ph.D.
Surakarta, Desember 2014
Menyetujui :
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Ir. Haryanto AR., M.S. Ir. Herry Purnama, M.T., Ph.D.
NIP. 196307051990031002 NIK.664
Mengetahui : Dekan Fakultas Teknik Ketua Jurusan Teknik Kimia Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D. Rois Fatoni, S.T., M.Sc., Ph.D. NIK. 682 NIK.892
iii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK KIMIA
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Adhen Hatari Akhwan
NIM : D 500 100 043
Program Studi : Teknik Kimia
Judul Tugas Akhir : Prarancangan Pabrik Formaldehida dari Metanol
dan Udara dengan Proses Silver Kapasitas 28.000
ton per tahun.
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa hasil Tugas Akhir yang saya buat dan
serahkan ini merupakan hasil karya saya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan
ringkasan-ringkasan yang semuanya telah saya cantumkan sumbernya. Apabila
Tugas Akhir ini merupakan plagiat dan atau penelitian karya ilmiah milik orang
lain, maka saya siap menerima sanksi baik secara akademis maupun hukum.
Surakarta, 1 Desember 2014
Yang membuat pernyataan,
Adhen Hatari Akhwan
iv
INTISARI
Formaldehida merupakan senyawa dari gugus aldehida yang paling sederhana namun memiliki nilai yang cukup strategis dalam dunia industri kimia. Formaldehida banyak digunakan dalam industri kimia sebagai bahan pengawet, desinfektan, bahan setengah jadi dalam pembuatan pupuk urea formaldehida, melamin formaldehida, dan fenol formaldehida. Bahan baku pembuatan formaldehida tergolong sangat mudah didapatkan di Indonesia. Di daerah kawasan industri Bontang, Kalimantan Timur, terdapat produsen metanol yang memiliki kapasitas produksi 660.000 ton per tahun yaitu PT Kaltim Methanol Indonesia. Hal ini menjadi peluang untuk mendirikan pabrik formaldehida karena pangsa pasar yang mumpuni serta ketersediaan bahan baku yang ready stock. Pendirian pabrik formaldehida ini direncanakan akan didirikan di kawasan industri Bontang, Kalimantan Timur, dengan proses silver kapasitas 28.000 ton per tahun pada tahun 2018. Pembuatan formaldehida dengan proses silver dibagi menjadi tiga tahap, yaitu proses penguapan dan pemanasan bahan baku, proses reaksi, dan proses pelarutan produk. Proses penguapan terjadi dalam vaporizer. Metanol sebanyak 1.687,87 kg/jam diuapkan kemudian dicampur dalam mixing valve bersama udara sebanyak 2933.99 kg/jam setelah itu dilakukan preheating sebelum dinaikkan suhunya menjadi 7500C dalam furnace. Pada tekanan atmosferis, 1,01 atm, dan suhu 7500C terjadi reaksi oksidasi methanol dalam reaktor dengan bantuan katalis silver. Reaksi yang terjadi dalam reaktor berupa reaksi eksotermis, non-isothermal, dan non-adiabatic dengan pendingin molten salt. Produk keluaran reaktor bersuhu 331,220C kemudian didinginkan hingga dew point sehingga memenuhi syarat pelarutan dalam absorber. Di dalam absorber produk formaldehida yang terbentuk dilarutkan dengan air sebanyak 1.476,08 kg/jam. Hasil bawah absorber berupa larutan formaldehida dengan kadar 37% berat sebanyak 3.535,35 kg/jam dan hasil atas absorber berupa gas tak terlarut, O2, N2, H2 serta CH2O, CH3OH, H2O yang menguap sebanyak 2.816,98 kg/jam.
Pabrik formaldehida ini direncanakan beroperasi selama 330 hari/tahun dengan jumlah karyawan sebanyak 110 orang. Total air yang digunakan pabrik sebesar 12.676,74 kg/jam serta steam yang digunakan sebesar 1.486,26 kg/jam. Analisa ekonomi pabrik formaldehida dengan Fixed capital investment (FCI) Rp. 117.797.719.315 serta Working capital (WC) sebesar Rp. 34.064.205.007 memiliki keuntungan sebelum pajak sebesar Rp. 26.305.110.482 per tahun, serta keuntungan sesudah pajak mencapai angka Rp. 19.728.832.861 per tahun. Return on investment (ROI) pabrik sebelum pajak 22,33% dan 16,75% sesudah pajak. Pay out time (POT) sebelum pajak selama 3,09 tahun dan 3,74 tahun setelah pajak. Break even point (BEP) pabrik sebesar 49.91% dan Shut down point (SDP) sebesar 24,55%. Discounted cash flow (DCF) pabrik sebesar 29.01%. Berdasarkan data analisa kelayakan ekonomi tersebut, dapat disimpulkan pabrik memenuhi kriteria kelayakan ekonomi dan layak untuk didirikan.
.
v
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
Jika Harus Jadi Maka Jadilah..
Terus berlari meski tak secepat saat kau memulai start.
Tidak ada yang kebetulan di dunia ini maka lakukanlah yang terbaik.
Untuk yang terkasih Ir. Ali Akhwan dan Ir. Lastuti Indrayani atas
segala pengorbanan yang tak akan pernah terbayar sampai kapanpun.
Yang bangun di sepertiga malam untuk bertahajjud, yang
menyempatkan dhuha di sepertiga pagi, yang selalu mendo’akan
disetiap waktu. Terimakasih. Saya hanya berusaha untuk menjadi
yang terbaik meski saya sangat jauh dari itu semua.
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Alloh SWT yang telah memberikan nikmat dan
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir “Prarancangan
Pabrik Formaldehida dari Metanol dan Udara dengan Proses Silver
Kapasitas 28.000 Ton Per Tahun” sebagai salah satu syarat untuk
menyelesaikan studi Strata 1 Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah
Surakarta. Dengan adanya tugas akhir serta penyusunan laporan diharapkan
penulis dapat menerapkan ilmu yang diperoleh di bangku kuliah, terampil, serta
memiliki wawasan luas tentang sektor industri kimia di Indonesia. Dalam
penulisan laporan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua dan kerabat yang telah memberikan semangat dan bantuan,
baik secara material dan spiritual.
2. Bapak Rois Fatoni, S.T., M.Sc., Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir. Haryanto AR., M.S. selaku pembimbing 1 dan Bapak Ir. Herry
Purnama, M.T., Ph.D. selaku dosen pembimbing 2 yang selama ini telah
meluangkan waktunya untuk memberikan pengarahan, sumbangsih pikiran,
dan saran selama penelitian dan penyusunan laporan dilaksanakan.
4. Teman-teman Teknik Kimia UMS angkatan 2010 yang selalu memberi
dukungan dan seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satupersatu.
vii
Akhir kata, tak ada gading yang tak retak, penulis menyadari bahwa laporan
tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, baik dalam penulisan maupun
penyajiannya, untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang
membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak
yang membutuhkan.
Surakarta, 17 Nopember 2014
Penulis
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... ii
PERNYATAAN KEASLIAN ....................................................................... iii
INTISARI ..................................................................................................... iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................. v
KATA PENGANTAR .................................................................................. vi
DAFTAR ISI ................................................................................................ viii
DAFTAR TABEL ........................................................................................ xii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ....................................................................... 1
1.2 Kapasitas Rancangan ............................................................. 2