i

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK

AMIL ASETAT DARI AMIL ALKOHOL DAN ASAM ASETAT

KAPASITAS 40.000 TON/TAHUN

Oleh:

KHOIRU NISA

D500 080 029

Dosen Pembimbing:

1. Ir. HARYANTO AR., MS.

2. KUN HARISMAH ., Ph.D.

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

SURAKARTA

2013

ii

iii

iv

MOTTO

“Jadilah seperti karang di lautan yang kuat dihantam ombak dan kerjakanlah hal yang

bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain, karena hidup hanyalah sekali. Ingat hanya pada

Allah apapun dan di manapun kita berada kepada Dia-lah tempat meminta dan memohon”

“Tidak ada masalah yang tidak bisa diselesaikan selama ada komitmen bersama untuk

menyelesaikannya”

“Rasa takut hanya akan membuatmu lemah dan kehilangan kepercayaan diri, hadapilah rasa

takut itu dan teruslah melangkah”

(Mario Teguh)

”Tuhan mungkin tidak pernah mengabulkan doa kita, tapi Tuhan memberi kita petunjuk dan

jalan untuk mendapatkannya”

(Jhon Savique Capone)

“Kesalahan lebih berharga dari pada takut pada kesalahan dan tidak melakukan apapun”

(Mario Teguh)

“Kabar buruknya, hidup tak akan pernah sempurna, kabar baiknya kamu tidak perlu hidup yang

sempurna untuk menikmatinya”

“Kadang kita terjatuh hanya supaya bisa lebih kuat untuk bangkit dan melompat lebih tinggi,

percayalah pada rencana Tuhan”

(Mario Teguh)

“Optimis, karena hidup terus mengalir dan kehidupan terus berputar”

v

PERSEMBAHAN,

Allah SWT, segala puji syukur kupanjatkan hanya kepada-Mu. Atas segala rahmat dan nikmat

menjadi hamba-Mu. Semoga kami selalu terjaga dalam ridho-Mu, Junjungan kami Nabi

Muhammad SAW dan para sahabatnya, untuk suritauladan yang begitu mulia bagi kami.....

Ayah dan Ibu, terima kasih untuk seluruh curahan kasih sayang, dukungan dan kepercayaanmu

selama ini. Untuk perjuangan panjangnya & tangggungjawab yang begitu besar. Kalian

segalanya bagiku., pemotivasi terbaik dalam hidupku, yang selalu menyelipkan namaku dalam

setiap doa dan pengharapan.. Ayah dan ibu tercinta, semoga tetesan butir-butir keringatmu

terwujud sebagai keberhasilan dan kebahagiaanku.....

Untuk keluargaku, Kakakku Eli, adiku Riska, serta keponakanku Shadan dan Rafif, nenekku

tercinta kalianlah senyum dalam perjuanganku. Karena kalianlah aku bisa bertahan dan berusaha

menjadi yang terbaik.....

Nela Faridatul, partner Kerja Praktek maupun Tugas Akhir, terima kasih atas kerja sama dan

kesabaranmu dalam setiap kesulitan, serta segala bantuanmu dalam mengerjakan Tugas Akhir ini

hingga selesai…..

Untuk sahabat-sahabatku Teknik kimia, khususnya angkatan 2008, aku sayang kalian semua,

kalian adalah sahabat terbaikku….

Buat semua pihak yang telah membantu, terima kasih atas bantuannya, maafkan tidak dapat

disebutkan satu per satu... Semoga kita bisa menatap masa depan bersama yang lebih cerah dan

selalu mendapat ridho-Nya….

vi

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb

Segala puji syukur penulis panjatkan hanya bagi Allah SWT, Pemelihara

seluruh alam raya, yang atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya, penulis

mampu menyelesiakan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Amil Asetat

dari Asam Asetat dan Amil alkohol Kapasitas 40.000 Ton per Tahun.

Tugas akhir ini dikerjakan demi memenuhi salah satu syarat guna

memperoleh gelar sarjana Teknik di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Terselesaikannya tugas akhir ini tentunya tak lepas dari dorongan dan uluran

tangan berbagai pihak. Oleh karena itu, tak salah kiranya bila penulis

mengungkapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada:

1. Ayah dan ibu yang selalu memberikan motivasi

2. Bapak Rois Fatoni, S.T, Msc, Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia

Universitas Muhammadiyah Surakarta

3. Bapak Ir. Haryanto, M.S, selaku dosen pembimbing I

4. Ibu Kun Harismah, Ph.D. selaku dosen pembimbing II

5. Seluruh dosen dan staf Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah Surakarta.

6. Teman-teman Teknik kimia UMS angkatan 2008

Penulis menyadari adanya keterbatasan dalam penyusunan laporan ini. Besar

harapan penulis akan adanya saran dan kritik yang membangun guna kesempurnaan

laporan ini. Penyusun berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi semua pihak

yang membaca.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb

Surakarta, April 2013

Penulis

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... ........ i

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... ........ii

PERNYATAAN...... ......................................................................................... ....... iii

MOTTO .......................................................................................................... ........iv

PERSEMBAHAN ............................................................................................ ........v

KATA PENGANTAR ..................................................................................... ........vi

DAFTAR ISI ................................................................................................... ........vii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ........x

DAFTAR TABEL ............................................................................................ ........xi

INTI SARI……… ............................................................................................ ……xiii

BAB I PENDAHULUAN... ............................................................................. ........1

1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik ......................................................... ........1

1.2. Kapasitas Pabrik ................................................................................... ........2

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik ...................................................................... ........4

1.4. Tinjauan Pustaka ................................................................................. ........7

1.4.1. Proses sintesa amil asetat ........................................................... ........7

1.4.2. Kegunaan produk ...................................................................... ........9

1.4.3. Sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk ............................. ........10

1.5. Tinjauan Proses secara Umum ............................................................ ........13

BAB II DISKRIPSI PROSES…….. ................................................................ ……15

2.1. Spesifikasi Bahan ................................................................................ ........15

2.1.1. Spesifikasi bahan baku ............................................................... ........15

2.1.2. Spesifikasi bahan pembantu ....................................................... ........15

2.2. Spesifikasi Produk ............................................................................... ........15

2.3. Konsep Proses ..................................................................................... ........16

2.3.1. Dasar reaksi ............................................................................... ........16

viii

2.3.2. Tinjauan kinetika ....................................................................... ........17

2.3.3. Tinjauan termodinamika ........................................................... ........18

2.4. Diagram Alir Proses ............................................................................ ........19

2.5. Langkah Proses .................................................................................... ........22

2.5.1. Tahap penyiapan bahan baku .................................................... ........22

2.5.2. Tahap reaksi esterifikasi ............................................................ ........22

2.5.3. Tahap pemisahan hasil dan pemurnian ..................................... ........22

2.6. Neraca Massa dan Neraca Panas .......................................................... ........23

2.6.1. Neraca massa ............................................................................. ........23

2.6.2. Neraca panas ............................................................................. ........27

2.7. Lay out Pabrik dan Tata Letak Pabrik .................................................. ........32

2.7.1. Lay out pabrik ............................................................................ ........32

2.7.2. Tata letak pabrik ........................................................................ ........34

2.7.3. Tata letak alat proses ................................................................. ........37

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ........................................... ........39

BAB IV UNIT UTILITAS DAN LABORATORUM .................................... ........61

4.1. Unit Pendukung Proses ....................................................................... ........61

4.1.1. Unit penyediaan air yang diperlukan ......................................... ........62

4.1.2. Unit penyediaan steam .............................................................. ........79

4.1.3. Unit penyediaan listrik .............................................................. ........80

4.1.4. Unit penyedia bahan bakar ........................................................ ........83

4.1.5. Unit penyedia udara tekan ......................................................... ........84

4.2. Unit Pengolahan Limbah ..................................................................... ........86

4.2.1. Bahan buangan ciar ................................................................... ........86

4.2.2. Bahan buangan padatan ............................................................. ........88

4.2.3. Bahan buangan gas .................................................................... ........88

4.3. Unit Laboratorium ............................................................................... ........88

4.3.1. Memeriksa bahan baku yang akan dan menganalisa produk .... ........89

4.3.2. Memeriksa kadar zat- zat yang dapat menyebabkan pencemaran......90

ix

4.3.3. Menganalisa kelayakan limbah ................................................. ........90

4.4. Keselamatan dan Kesehatan Kerja ....................................................... ........90

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN ....................................................... ........92

5.1. Bentuk Perusahaan .............................................................................. ........93

5.2. Struktur Organisasi ............................................................................. ........93

5.3 Ketenagakerjaan ................................................................................... ........96

5.3.1. Jam kerja ................................................................................... ........96

5.3.2. karyawan ................................................................................... ........97

5.4 Perincian Tugas dan Keahlian .............................................................. ........98

5.4.1. Pembagian jabatan ...................................................................... ........98

5.4.2. Perincian jumlah karyawan ........................................................ ........99

5.4.3. Sistem gaji pegawai .................................................................... ........101

5.5 Kesejahteraan Sosial Karyawan ........................................................... ........101

5.6 Manajemen Produksi ............................................................................ ........102

5.6.1. Perencanaan produksi ................................................................. ........102

5.6.2. Pengendalian produksi ............................................................... ........104

BAB VI ANALISIS EKONOMI .................................................................... ........105

6.1. Fixed Capital Invesment ...................................................................... ........111

6.2. Working Capital .................................................................................. ........112

6.3.Manufacturing Cost .............................................................................. ........112

6.4. General Expanse ................................................................................. ........113

6.5. Analisa Ekonomi ................................................................................. ........113

BAB VII KESIMPULAN ............................................................................... ........120

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Grafik Impor Amil Asetat Tahun 2007-2017 ................................. 3

Gambar 1.2 Peta Kota Karanganyar................................................................... 7

Gambar 2.1 Diagram Alir Proses Kualitatif ....................................................... 20

Gambar 2.2 Diagram Alir Kroses Kuantitatif ................ .................................. 21

Gambar 2.3 Arus Neraca Massa......................................................................... 23

Gambar 2.4 Arus Neraca Panas ......................................................................... 27

Gambar 2.5 Tata Letak Bangunan Pabrik .......................................................... 36

Gambar 2.6 Tata Letak Alat Proses ................................................................... 38

Gambar 4.1 Diagram Alir Proses Pengolahan Air ............................................. 72

Gambar 4.2 Skema IPAL ................................................................................... 87

Gambar 5.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan .......................................... 95

Gambar 6.1 Grafik Hubungan Tahun dengan Cost Index .................................. 107

Gambar 6.2 Grafik Ananlisa Ekonomi............................................................... 118

Gambar 6.3 Grafik Cash Flow ........................................................................... 119

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Impor Amil Asetat di Indonesia Tahun 2007-2011 ............................ 2

Tabel 1.2 Perkiraan Kebutuhan Amil Asetat di Indonesia Tahun 2012-2017 .... 3

Tabel 1.3 Kapasitas Pabrik Amil Asetat dari Luar Negeri ................................ 4

Tabel 2.1 Arus Neraca Massa Overall ............................................................... 24

Tabel 2.2 Neraca Massa Reaktor ........................................................................ 24

Tabel 2.3 Neraca Massa Rectifier ...................................................................... 25

Tabel 2.4 Neraca Massa Stripper ........................................................................ 25

Tabel 2.5 Neraca Massa Menara Distilasi .......................................................... 26

Tabel 2.6 Neraca Massa Total ............................................................................ 26

Tabel 2.7 Neraca Panas Reaktor ........................................................................ 28

Tabel 2.8 Neraca Panas Rectifier ....................................................................... 28

Tabel 2.9 Neraca Panas Stripper ........................................................................ 29

Tabel 2.10 Neraca Panas Menara Distilasi .......................................................... 29

Tabel 2.11 Neraca Panas Heater 1 ........................................................................ 30

Tabel 2.12 Neraca Panas Heater 2 ........................................................................ 30

Tabel 2.13 Neraca Panas Cooler 1 ...................................................................... 31

Tabel 2.14 Neraca Panas Cooler 2 ...................................................................... 31

Tabel 2.15 Neraca Panas Cooler 3 ........................................................................ 32

Tabel 2.16 Perincian Luas Tanah Bangunan Pabrik ............................................ 35

Tabel 4.1 Kebutuhan Air Pendingin ................................................................... 65

Tabel 4.2 Kebutuhan Air untuk Steam ................................................................ 66

xii

Tabel 4.3 Kebutuhan Listrik untuk Proses .......................................................... 81

Tabel 4.4 Kebutuhan Listrik untuk Utilitas......................................................... 82

Tabel 5.1 Jadwal Hari dan Jam Kerja Karyawan Shift ....................................... 97

Tabel 5.2 Perincian Jumlah Karyawan dan Gaji ............................................... 100

Tabel 6.1 Index Harga Tahun 1993- 2007 ........................................................ 106

Tabel 6.2 Total Fixed Capital Invesment ........................................................... 111

Tabel 6.3 Working Capital ................................................................................ 112

Tabel 6.4 Manufacturing Cost ......................................................................... 112

Tabel 6.5 General Expenses ............................................................................. 113

Tabel 6.6 Fixed Cost ........................................................................................ 115

Tabel 6.7 Variable Cost ................................................................................... 115

Tabel 6.8 Regulated Cost ................................................................................. 116

Tabel 7.1 Hasil Analisa Kelayakan Ekonomi .................................................. 120

xiii

INTISARI

Indonesia sebagai negara berkembang, saat ini masih mengandalkan impor

bahan industri kimia untuk memenuhi kebutuhan proses produksi perusahaan-

perusahaan kimia dalam negeri. Dewasa ini kemajuan teknologi khususnya di bidang

industri kimia sedang mengalami peningkatan yang signifikan. Industri ini mengolah

bahan mentah menjadi bahan setengah jadi maupun bahan jadi yang siap untuk

dipasarkan. Permintaan pasar terhadap kebutuhan bahan-bahan kimia semakin

meningkat sehingga pembangunan industri kimia perlu ditumbuh kembangkan.

Amil asetat dibuat melalui proses esterifikasi dari asam asetat dan amil

alkohol dipanaskan dengan Heat Exchanger sampai suhu 110°C selanjutnya

dimasukkan ke dalam reaktor untuk direaksikan dengan menggunakan katalis

Amberlyst 15. Proses yang terjadi di dalam berlangsung pada suhu 110°C dan tekanan

1 atm dengan konversi 85%. Hasil samping yang terbentuk yaitu air langsung bisa

diambil karena kondisi operasi pada suhu 110°C memungkinkan untuk menguapkan

air yang terbentuk.

Dari hasil analisis ekonomi diperoleh hasil yaitu Percent Return On

Investment (ROI) sebelum pajak sebesar 49,12% dan setelah pajak sebesar 34,38%.

Pay Out Time (POT) sebelum pajak sebesar 1,69 tahun sedangkan setelah pajak

sebesar 2,25 tahun. Break Even Point (BEP) sebesar 43,87%, dan Shut Down Point

(SDP) sebesar 26,88%. Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 35,99 %. Berdasarkan

data di atas maka pabrik amil asetat dari asam asetat dan amil alkohol ini layak untuk

didirikan.

Kata kunci : amil asetat, esterifikasi, RATB