prarancangan pabrik titanium tetraklorida dari …digilib.unila.ac.id/26577/20/skripsi tanpa bab...
TRANSCRIPT
PRARANCANGAN PABRIK TITANIUM
TETRAKLORIDA DARI ILMENITE, GAS KLOR DAN
COKE DENGAN KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
(Perancangan Rotary Dryer (RD-101))
(Skripsi)
Oleh
YOANNIKA SUCI AUFA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2017
i
ABSTRAK
PRARANCANGAN PABRIK TITANIUM TETRAKLORIDA DARI ILMENITE, GASKLOR DAN COKE DENGAN KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN
(Perancangan Rotary Dryer (RD-101))
Oleh
YOANNIKA SUCI AUFA
Pabrik Titanium Tetraklorida berbahan baku ilmenite, gas klor dan coke, akandidirikan di Muntok, Kabupaten Bangka Barat, Bangka Belitung. Pabrik ini berdiri denganmempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerjayang mudah didapatkan dan kondisi lingkungan.
Pabrik direncanakan memproduksi Titanium Tetraklorida sebanyak 50.000 ton/tahun,dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan adalahilmenite sebanyak 9.282,4651 kg/jam, gas klor sebanyak 8.428,3246 dan coke sebanyak714,6139 kg/jam.
Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik Titanium Tetraklorida berupa pengadaan air,steam, listrik, udara instrumen, dan kebutuhan bahan bakar. Bentuk perusahaan adalahPerseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur organisasi line dan staff dengan jumlahkaryawan sebanyak 104 orang.
Dari analisis ekonomi diperoleh:Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 768.886.998.064Working Capital Investment (WCI) = Rp 135.685.940.835Total Capital Investment (TCI) = Rp 904.572.938.898Break Even Point (BEP) = 48,5549 %Shut Down Point (SDP) = 29,0952 %Pay Out Time before taxes (POT)b = 2,0004 tahunPay Out Time after taxes (POT)a = 2,6504 tahunReturn on Investment before taxes (ROI)b = 29,4009 %Return on Investment after taxes (ROI)a = 23,5279 %Interest Rate of Return (IRR) = 30,9964 %
Mempertimbangkan paparan di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik TitaniumTetraklorida ini dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan danmempunyai masa depan yang baik.
i
ABSTRACT
MANUFACTURE OF TITANIUM TETRACHLORIDE FROM ILMENITE ANDCOKE CAPACITY 50.000 TONS/YEAR
(Design of Rotary Dryer (RD-101))
By
YOANNIKA SUCI AUFA
Titanium Tetrachloride plant with raw materials ilmenite, chlorine and coke will bebuild in Muntok, West Bangka, Bangka Belitung. Establishment of this plant in Muntok dueto raw material resources, transportation, labors and also environmental condition.
This plant will produce 50.000 tons/year, with time of operation 24 hours/day, and330 days on a year. The raw material which use are ilmenite 9.282,4651 kg/hour, chlorine8.428,3246 kg/hour and coke 714,6139 kg/hour.
This plant has utility units which the function are for water supply, steam, powergeneration, air supply, and fuel supply. The bussines entity of this plant is limited liabilitycompany (PT) and using line and staff structure with 104 labors.
From financial annalyze:Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 768.886.998.064Working Capital Investment (WCI) = Rp 135.685.940.835Total Capital Investment (TCI) = Rp 904.572.938.898Break Even Point (BEP) = 48,5549 %Shut Down Point (SDP) = 29,0952 %Pay Out Time before taxes (POT)b = 2,0004 tahunPay Out Time after taxes (POT)a = 2,6504 tahunReturn on Investment before taxes (ROI)b = 29,4009 %Return on Investment after taxes (ROI)a = 23,5279 %Interest Rate of Return (IRR) = 30,9964 %
Consider the summary above, it is proper establishment of Titanium Tetrachlorideplant is studied further, because the plant is profitable and has good prospects.
PRARANCANGAN PABRIK TITANIUMTETRAKLORIDA DARI ILMENITE, GAS KLOR DAN
COKE DENGAN KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN(Skripsi)
Tugas Khusus(Perancangan Rotary Dryer (RD – 101))
Oleh :Yoannika Suci Aufa
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai GelarSARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik KimiaFakultas Teknik Universitas Lampung
JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG
2017
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung, pada tanggal 16
Agustus 1992, sebagai putri pertama dari tiga bersaudara, dari
pasangan Bapak Tingkuan dan Ibu Yetni.
Penulis menyelesaikan pendidikan Taman Kanak-Kanak di TK
Al-Hukammah, Bandar Lampung pada tahun 1998, Sekolah Dasar di SD Negeri 3
BKP, Bandar Lampung pada tahun 2004, Sekolah Menengah Pertama di SMP
Negeri 28 Bandar Lampung pada tahun 2007 dan Sekolah Menengah Atas di
SMA Negeri 14 Bandar Lampung pada tahun 2010.
Pada tahun 2010, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur SNMPTN.
Pada tahun 2014, penulis melakukan Kerja Praktik di PT PERTAMINA RU VI,
Balongan, Indramayu, Jawa Barat dengan Tugas Khusus “Evaluasi Performa
Preheat Heat Exchanger Utama” di Unit AHU (Attmospheric Residue
Hydrodemetallization Unit) .
Selain itu, penulis melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Aktivasi Fisika
Kimia Terhadap Zeolit Alam Lampung Sebagai Adsorben Gas Co2 Dari Biogas ”.
Selama kuliah penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan diantaranya,
Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEMIA) Unila pada priode
2012/2013 sebagai Sekretaris Departemen Minat dan Bakat, dan periode
2011/2012 sebagai Anggota Departemen Dana dan Usaha, Radio Kampus
Universitas Lampung (RAKANILA) periode 2011/2012 sebagai Crew Announcer
dan periode 2010/2011 sebagai anggota magang RAKANILA.
MOTTO
Hari esok akan lebih baik dari hari sebelumnya
Belajar dari kesalahan agar tidak terulang kembali untuk menata
masa depan
Jangan takut untuk bermimpi, karna berawal dari mimpi
ada keinginan kemauan untuk mewujudkannya
Sebaik-baiknya kesuksesan ialah berusaha dan bekerja keras.
Dan, sebaik-baiknya kekuatan ialah berdoa
“Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.”
(QS. Al- Insyiroh: 5)
PERSEMBAHAN
Sebuah Karya Kupersembahkan untuk:
Allah SWT, berkat Rahmat dan Ridho-Nya aku dapatmenyelesaikan karyaku ini
Kedua Orang Tuaku sebagai pengganti atas pengorbanan yangsudah tak terhitung, terima kasih atas do’a, kasih sayang dan
pengorbanannya selama ini
Adikku, terima kasih atas do’a, bantuan dan dukungannyaselama ini
Sahabat-Sahabatku, Terima kasih telah menjadi bagianhidupku. Semoga suatu saat nanti kita bersua kembali dengan
kisah-kisah kesuksesan kita
xi
SANWACANA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul “Prarancangan
Pabrik Titanium Tetraklorida Dari Ilmenite, gas klor Dan Coke Dengan Kapasitas
50.000 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 selaku Dosen Pembimbing I, yang telah memberikan ilmu,
pengarahan, bimbingan, kritik dan saran selama penyelesaian tugas akhir.
Semoga ilmu yang diberikan dapat berguna dikemudian hari.
2. Bapak Darmansyah,S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II, yang telah
memberikan ilmu, pengarahan, bimbingan, kritik, saran dan motivasi selama
penyelesaian tugas akhir. Semoga ilmu bermanfaat yang diberikan dapat
berguna dikemudian hari.
3. Ibu Dr. Herti Utami, S.T., M.T. dan Ibu Dr. Lilis Hermida, S.T., M.Sc., selaku
Dosen Penguji Tugas Akhir yang telah memberikan kritik dan saran selama
penyelesaian tugas akhir.
xii
4. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung, atas semua ilmu dan
bekal masa depan yang akan selalu bermanfaat.
5. Ibu dan Ayah Tersayang serta adikku atas segala pengorbanan, do’a,
ketulusan serta kesabaran. Semoga Allah SWT selalu memberikan
perlindungan .
6. Partner TA, Riana Giarti,S.T., yang selalu mengingatkan dan menyemangati
penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini.
7. Teman-teman seperjuangan di Teknik Kimia: Omen, Reza, Fahmi, Tauhid,
Ari, Sandi, Teo, Yogi, Handoko, Rangga, Azis, Yudi, Galih, Nico, Novrit,
Wildan, Okta, Aulizar, Fatrin, Faiz, Via, Octe, Ocha, Umu, Uni, Dwi, Sika,
Cimut, Debora, Siska, Bulan, Damay, Wike, Nina, Ira, Novi, Echa, Vebe,
Yunita. Terimakasih atas bantuan dan dukungannya selama penulis
menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Geng Line: Nur, Ridho, Putri, Yunike, Reta, Tiwi, Mita, Lisa, Tri Yuni, Ade.
Atas semua bantuan serta semangat yang diberikan. Thankyou so much.
9. Elin, Ajeng, Riki, Rendri, Fuly dan teman-teman 2011 lainnya terimakasih
atas bantuan dan masukan-masukannya selama ini.
10. 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, 21 Maret 2017
Penulis,
Yoannika Suci Aufa
iii
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK ........................................................................................................... i
DAFTAR ISI........................................................................................................ iii
DAFTAR TABEL .............................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ............................................................................................... 1
1.2. Kegunaan Produk ........................................................................................... 2
1.3. Ketersediaan Bahan Baku .............................................................................. 3
1.4. Analisis Pasar ................................................................................................. 3
1.5. Kapasitas Produksi ......................................................................................... 7
1.6. Lokasi Pabrik ................................................................................................. 9
II. DESKRIPSI PROSES
2.1. Jenis – Jenis Proses Pembuatan Titanium Tetraklorida ................................. 11
2.1.1. Proses Asam Klorida................................................................................... 11
2.1.2. Proses Klorin............................................................................................... 12
iv
2.2. Pemilihan Proses ............................................................................................ 12
2.2.1. Tinjauan Termodinamika ............................................................................ 12
2.2.2. Tinjauan Ekonomi Kasar............................................................................. 18
2.3. Uraian Proses ................................................................................................ 20
III. SPESIFIKASI BAHAN DAN PRODUK
3.1. Bahan Baku ................................................................................................... 22
3.2. Produk ............................................................................................................ 25
IV. NERACA MASSA DAN PANAS
4.1. Neraca Massa per Alat Pra-rancangan Pabrik TiCl4 dari Ilmenite ................ 26
4.2. Neraca Panas per Alat Pra-rancangan Pabrik TiCl4 dari Ilmenite ................. 34
V. SPESIFIKASI PERALATAN
5.1. Peralatan Proses ............................................................................................ 43
5.2. Peralatan Utilitas ........................................................................................... 82
VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH
6.1. Unit Penyedia Air........................................................................................... 128
6.2. Unit Penyedia Steam...................................................................................... 142
6.3. Unit Penyedia Udara Instrumen ..................................................................... 143
6.4. Unit Pembangkit dan Pendistribusian Listrik (Power Plant and Power
Distribution System)....................................................................................... 143
v
6.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar......................................................................... 144
6.6. Laboratorium.................................................................................................. 145
6.7. Instrumentasi dan Pengendalian Proses ......................................................... 148
6.8. Pengolahan Limbah........................................................................................ 151
VII. TATA LETAK DAN LOKASI PABRIK
7.1. Lokasi Pabrik ................................................................................................. 153
7.2. Tata Letak Pabrik ........................................................................................... 156
7.3. Prakiraan Area Lingkungan .......................................................................... 162
7.4. Tata Letak Peralatan Proses ........................................................................... 163
VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN
8.1. Bentuk Perusahaan ......................................................................................... 166
8.2. Struktur Organiasi Perusahaan....................................................................... 169
8.3. Tugas dan Wewenang .................................................................................... 172
8.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan ................................................................... 176
8.5. Penggolongan Karyawan dan Jumlah Karyawan .......................................... 179
8.6. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ...................................................... 184
8.7. Kesejahteraan Karyawan................................................................................ 186
8.8. Manajemen Produksi...................................................................................... 190
IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI
9.1. Investasi ......................................................................................................... 194
vi
9.2. Evaluasi Ekonomi .......................................................................................... 198
9.3. Discounted Cash Flow (DCF)........................................................................ 202
X. KESIMPULAN DAN SARAN
10.1. Kesimpulan .................................................................................................. 205
10.2. Saran............................................................................................................. 206
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS
LAMPIRAN C SPESIFIKASI ALAT
LAMPIRAN D UTILITAS
LAMPIRAN E INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI
LAMPIRAN F TUGAS KHUSUS
vii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1.1. Jumlah Impor Indonesia........................................................................................ 4
1.2. Konsumsi Titanium Dioksida di beberapa Industri Cat di Indonesia ................... 5
2.1. Nilai ∆ dan ∆ Komponen Proses Asam Klorida.......................................... 14
2.2. Nilai Konstanta A, B, C, D dan Cp Komponen Proses Asam Klorida ................. 15
2.3. Nilai ∆ dan ∆ Komponen Proses Klorin...................................................... 16
2.4. Nilai Konstanta A, B, C, D dan Cp Komponen Proses Klorin ............................. 17
2.5. Harga Bahan Baku dan Produk Titanium Tetraklorida Proses Asam Klorida ..... 18
2.6. Harga Bahan Baku dan Produk Titanium Tetraklorida Proses Klorin ................. 19
2.7. Perbandingan Proses Asam Klorida dan Proses Klorin........................................ 20
4.1. Neraca Massa Silo Storage (SS-101).................................................................... 26
4.2. Neraca Massa Ball Mill (BM-101) ....................................................................... 27
4.3. Neraca Massa Silo Storage (SS-102).................................................................... 28
4.4. Neraca Massa Rotary Dryer (RD-101) ................................................................. 28
4.5. Neraca Massa Storage Tank (ST-101).................................................................. 29
4.6. Neraca Massa Reaktor (RE-201) .......................................................................... 30
4.7. Neraca Massa Cyclone (CY-301) ......................................................................... 31
4.8. Neraca Massa Condensor Parsial (CP-301).......................................................... 32
4.9. Neraca Massa Accumulator (AC-301).................................................................. 32
4.10. Neraca Massa Condensor Parsial (CP-302)........................................................ 33
viii
4.11. Neraca Massa Accumulator (AC-302)................................................................ 33
4.12. Neraca Panas Cooler (CL-301).......................................................................... 34
4.13. Neraca Panas Air Heater (HE-101) .................................................................... 34
4.14. Neraca Panas Ball Mill (BM-101) ...................................................................... 35
4.15. Neraca Panas Cooler (CL-302)........................................................................... 35
4.16. Neraca Panas Heater (HE-102) .......................................................................... 36
4.17. Neraca Panas Rotary Dryer (RD-101)................................................................ 36
4.18. Neraca Panas Heater (HE-103) .......................................................................... 37
4.19. Neraca Panas Reaktor (RE-201) ......................................................................... 38
4.20. Neraca Panas Cyclone (CY-301) ........................................................................ 39
4.21. Neraca Panas Condensor Parsial (CP-301)......................................................... 40
4.22. Neraca Massa Accumulator (AC-301)................................................................ 40
4.23. Neraca Panas Condensor Parsial (CP-302)......................................................... 41
4.24. Neraca Massa Accumulator (AC-302)................................................................ 41
4.25. Neraca Panas Cooler (CL-402)........................................................................... 42
5.1. Spesifikasi Gudang Penyimpanan Bahan Baku (GD-101) ................................... 43
5.2. Spesifikasi Belt Conveyor (BC-101)..................................................................... 44
5.3. Spesifikasi Cooler (CL-101)................................................................................. 44
5.4. Spesifikasi Blower (BL-101) ................................................................................ 45
5.5. Spesifikasi Air Heater (HE-101) .......................................................................... 45
5.6. Spesifikasi Ball Mill (BM-101) ............................................................................ 46
5.7. Spesifikasi Fan (FN-101) ..................................................................................... 47
5.8. Spesifikasi Bucket Elevator (BE-101) .................................................................. 48
5.9. Spesifikasi Silo Storage (SS-101)......................................................................... 49
5.10. Spesifikasi Belt Conveyor (BC-102) ………………………………………….. 50
ix
5.11. Spesifikasi Bucket Elevator (BE-105) ................................................................ 51
5.12. Spesifikasi Gudang Bahan Baku (GD-102)........................................................ 52
5.13. Spesifikasi Belt Conveyor (BC-103)................................................................... 53
5.14. Spesifikasi Bucket Elevator (BE-102) ................................................................ 54
5.15. Spesifikasi Bin (BN-101).................................................................................... 55
5.16. Spesifikasi Belt Conveyor (BC-104)................................................................... 56
5.17. Spesifikasi Cooler (CL-102)............................................................................... 56
5.18 Spesifikasi Blower (BL-102) .............................................................................. 57
5.19. Spesifikasi Air Heater (HE-102) ........................................................................ 57
5.20. Spesifikasi Rotary Dryer (RD-101) .................................................................... 58
5.21. Spesifikasi Fan (FN-102) ................................................................................... 59
5.22. Spesifikasi Screw Conveyor (SC-101)................................................................ 60
5.23. Spesifikasi Bucket Elevator (BE-103) ................................................................ 61
5.24. Spesifikasi Silo Storage (SS-102)....................................................................... 62
5.25. Spesifikasi Belt Conveyor (BC-105)................................................................... 63
5.26. Spesifikasi Bucket Elevator (BE-104) ............................................................... 64
5.27. Spesifikasi Hopper (HP-101).............................................................................. 65
5.28. Spesifikasi Belt Conveyor (BC-106)................................................................... 66
5.29. Spesifikasi Pompa (PP-101) ............................................................................... 67
5.30. Spesifikasi Storage Tank (ST-101)..................................................................... 68
5.31. Spesifikasi Expander (EX-101) .......................................................................... 69
5.32. Spesifikasi Heater (HE-203)............................................................................... 70
5.33. Spesifikasi Reaktor (RE-201) ............................................................................. 71
5.34. Spesifikasi Cyclone (CY-301) ............................................................................ 72
5.35. Spesifikasi Condensor Parsial (CP-301)............................................................. 73
x
5.36. Spesifikasi Accumulator (AC-301)..................................................................... 74
5.37. Spesifikasi Condensor Parsial (CP-302)............................................................. 75
5.38. Spesifikasi Accumulator (AC-301)..................................................................... 76
5.39. Spesifikasi Pompa (PP-401) ............................................................................... 77
5.40. Spesifikasi Storage Tank (ST-401)..................................................................... 78
5.41. Spesifikasi Cooler (CL-301)............................................................................... 79
5.42. Spesifikasi Pompa (PP-301) .............................................................................. 80
5.43. Spesifikasi Storage Tank (ST-402)..................................................................... 81
5.44. Spesifikasi Bak Sedimentasi (SB-601) ............................................................... 82
5.45. Spesifikasi Tangki Alum (ST-601)..................................................................... 83
5.46. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik (ST-602)......................................................... 84
5.47. Spesifikasi Tangki Larutan Kaporit (ST-603) .................................................... 85
5.48. Spesifikasi Clarifier (CL-601)............................................................................ 86
5.49. Spesifikasi Sand Filter (SF-601) ........................................................................ 87
5.50. Spesifikasi Tangki Air Filter (ST-604) ............................................................... 88
5.51. Spesifikasi Tangki H2SO4 (ST-605).................................................................... 89
5.52. Spesifikasi Tangki Dispersant (ST-606)............................................................. 90
5.53. Spesifikasi Tangki Inhibitor (ST-607) ................................................................ 91
5.54. Spesifikasi Cooling Tower (CT-601).................................................................. 92
5.55. Spesifikasi Cation Exchange (CE-601) .............................................................. 93
5.56. Spesifikasi Anion Exchange (AE-601) ............................................................... 94
5.57. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Demin (ST-608) ...................................... 95
5.58 Spesifikasi Tangki Hidrazin (ST-701) ................................................................. 96
5.59. Spesifikasi Deaerator (DA-701) ......................................................................... 97
5.60. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–601).................................................................. 98
xi
5.61. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–602).................................................................. 99
5.62. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–603).................................................................. 100
5.63. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–604)............................................................................. 101
5.64. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–605).................................................................. 102
5.65. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–606).................................................................. 103
5.66. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–607).................................................................. 104
5.67. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–608).................................................................. 105
5.68. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–609).................................................................. 106
5.69. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–610).................................................................. 107
5.70. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–611).................................................................. 108
5.71. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–612).................................................................. 109
5.72. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–613).................................................................. 110
5.73. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–614).................................................................. 111
5.74. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–615).................................................................. 112
5.75. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–616).................................................................. 113
5.76. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–617).................................................................. 114
5.77. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–701).................................................................. 115
5.78. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–702).................................................................. 116
5.79. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–703).................................................................. 117
5.80. Spesifikasi Pompa Utilitas (PP–704).................................................................. 118
5.81. Spesifikasi Boiler (BO-701) ............................................................................... 119
5.82. Spesifikasi Blower Steam (BS-701) ................................................................... 120
5.83. Spesifikasi Boiler (BO-702) ............................................................................... 121
5.84. Spesifikasi Blower Steam (BS-702) ................................................................... 122
5.85. Spesifikasi Generator Set (GS-701) ................................................................... 123
xii
5.86. Spesifikasi Air Compressor (AC-801)................................................................ 124
5.87. Spesifikasi Cyclone (CY-801) ............................................................................ 125
5.88. Spesifikasi Air Dryer (AD-801).......................................................................... 125
5.89. Spesifikasi Blower (BL-801) .............................................................................. 126
5.90. Spesifikasi Blower (BL-802) .............................................................................. 126
5.91. Spesifikasi Blower (BL-803) .............................................................................. 126
5.92. Spesifikasi Blower (BL-804) .............................................................................. 127
6.1. Kebutuhan Air Minum.......................................................................................... 129
6.2. Kebutuhan Air Untuk Pembangkit Steam (Boiler Feed Water) ........................... 131
6.3. Kebutuhan Air Untuk Cooling Tower................................................................... 131
6.4. Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian .................................. 150
6.5. Pengendalian Variabel Utama Proses ................................................................... 151
7.1. Perincian Luas Area Pabrik Titanium Tetraklorida .............................................. 162
8.1. Jadwal Pembagian Jam Kerja Karyawan Shift ..................................................... 178
8.2. Jumlah Karyawan.................................................................................................. 179
8.3. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat Proses .................................................. 181
8.4. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat Utilitas ................................................. 182
8.5. Perincian Jumlah Karyawan Berdasarkan Jabatan ............................................... 183
9.1. Fixed Capital Investment ..................................................................................... 195
9.2. Manufacturing Cost ............................................................................................. 197
9.3. General Expenses.................................................................................................. 198
9.4. Hasil Uji Kelayakan Ekonomi .............................................................................. 204
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1.1.Kurva Kebutuhan Impor Indonesia........................................................................... 4
1.2.Kurva Konsumsi Titanium Dioksida beberapa Industri Cat di Indonesia ................ 5
7.1. Tata Letak Pabrik..................................................................................................... 160
7.2. Tata Letak Alat Proses ............................................................................................. 164
7.3. Peta Kabupaten Bangka Barat ................................................................................. 165
8.1. Struktur Organisasi Perusahaan ............................................................................... 171
9.1. Kurva Break Event Point ........................................................................................ 200
9.2. Kurva Shut Down Point .......................................................................................... 201
9.3. Kurva Cummulative Cash Flow metode DCF ......................................................... 203
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang pengembangannya
terjadi dalam segala bidang, salah satunya bidang industri. Berbagai jenis industri
berkembang di Indonesia, diantaranya industri yang memanfaatkan Titanium
tetraklorida sebagai bahan bakunya.
Titanium tetraklorida adalah senyawa anorganik dengan rumus kimia TiCl4. Pada
keadaan normal, senyawa ini berupa cairan tak berwarna yang bereaksi dengan air
dan larut dalam etanol dan asam klorida. Titanium tetraklorida (TiCl4) adalah
precursor yang digunakan untuk sintesis titanium dioksida nanopartikel yang
banyak digunakan sebagai bahan pewarna aditif untuk industri cat, keramik, kertas,
plastik, dan lain-lain. Titanium tetraklorida merupakan senyawa dengan berat
molekul 189,71 g/mol yang bersifat korosif dan harus disimpan pada suhu 15 oC -
25 oC, dengan melting point -24 oC dan boiling point 136 oC. Titanium tetraklorida
dapat diproduksi dari bahan tambang seperti rutile dan pasir ilmenite.
2
Dalam penentuan permintaan titanium tetraklorida di Indonesia digunakan data
import titanium tetraklorida yang diperoleh dari Badan Pusat Statistik. Berdasarkan
data statistik dari tahun 2009 hingga 2014 terlihat bahwa kebutuhan Indonesia akan
titanium tetraklorida terus mengalami peningkatan. titanium tetraklorida yang
digunakan di Indonesia selama ini masih diimpor dari negara lain, antara lain Cina,
Australia, Jepang, Amerika Serikat serta negara-negara lainnya. Jika titanium
tetraklorida harus terus diimpor dari negara lain dengan harga yang cukup mahal
maka penjualan produk yang menggunakan bahan baku titanium tetraklorida akan
kurang menguntungkan, sehingga untuk memenuhi kebutuhan tersebut perlu
dilakukan pra-perancangan pabrik titanium tetraklorida di Indonesia.
Pasir Ilmenite sebagai bahan baku utama pembuatan titanium tetraklorida banyak
ditemukan di area penambangan timah di provinsi Bangka Belitung. Oleh sebab itu,
pabrik titanium tetrakloridaida direncanakan akan dibangun di daerah yang dekat
dengan lokasi bahan baku agar mempermudah proses produksi.
1.2. Kegunaan Produk
Produk yang dihasilkan dari prarancangan pabrik ini adalah sebagai berikut:
a. Titanium tetraklorida digunakan untuk pelapisan kaca dan sebagai bahan baku
pembutan titanium dioksida yang banyak digunakan sebagai pigmen putih pada
industri cat, plastik, karet, keramik, kertas, dan lain sebagainya.
b. Feri klorida biasa digunakan dalam pengolahan limbah, produksi air minum
maupun sebagai katalis, baik di industri maupun di laboratorium.
3
1.3. Ketersediaan Bahan Baku
Bahan baku yang digunakan untuk memproduksi titanium tetraklorida adalah pasir
ilmenite yang diperoleh dari sisa pertambangan timah di provinsi Bangka Belitung
dengan produksi rata-rata 1.475.112 ton/tahun, gas klorin diperoleh dari PT.
Asahimas Chemical, Cilegon dengan produksi rata-rata 22.000 ton/tahun, coke
diperoleh dari PT. Pertamina RU II Dumai, Riau dengan produksi rata-rata 284.246
ton/tahun.
1.4. Analisis Pasar
Dalam penentuan permintaan titanium tetraklorida di Indonesia digunakan data
import titanium tetraklorida dari Badan Pusat Statistik. Berdasarkan data Badan
Pusat Statistik, Indonesia melakukan impor untuk memenuhi kebutuhan titanium
tetraklorida. Hal ini terjadi akibat belum adanya pabrik titanium tetraklorida di
Indonesia.
4
Tabel 1.1. Jumlah Impor Indonesia
Tahun Tahun ke- Jumlah Impor Indonesia (kg)
2009 1 47.150,5930
2010 2 65.027,5420
2011 3 76.239,5390
2012 4 72.830,2604
2013 5 76.861,3126
2014 6 71.604,3000
Sumber:Badan Pusat Statistik, 2015
Gambar 1.1. Kurva Kebutuhan Impor Indonesia
Berdasarkan Gambar 1.1, diperoleh persamaan regresi polinomial orde 3 yang
memiliki R tertinggi. Apabila diproyeksikan pada tahun 2020 (tahun ke- 12)
diperkirakan kebutuhan Titanium Tetraklorida sebesar :
Kebutuhan titanium tetraklorida (y) = 491,3x3 – 7738x2 +38036x +16401
= 152.419 ton
y = 491.38x3 - 7738x2 + 38036x + 16401
R² = 0.9656
0.000
20000.000
40000.000
60000.000
80000.000
100000.000
0 1 2 3 4 5 6 7
Dat
a Im
po
r (t
on)
Tahun ke-
Kebutuhan Impor Indonesia
5
Di Indonesia belum terdapat pabrik yang memproduksi titanium tetraklorida,
sehingga produksi Indonesia tidak ada. Konsumsi titanium tetraklorida di Indonesia
pada sektor industri cat, plastik, keramik, fiber dan kosmetik. Pada industri cat
titanium tetraklorida digunakan sebagai pigmen putih. Jumlah konsumsi titanium
tetraklorida di beberapa industri cat antara lain sebagai berikut:
Tabel 1.2. Konsumsi titanium tetraklorida di beberapa industri cat di Indonesia
Tahun
PT.
Avian
(ton)
ICI
Paint
(ton)
Nippon
Paint
(ton)
TDI
Paint
(ton)
Dana
Paint
(ton)
2010 3951 2960
2011 8632 4137 3175 1252
2012 5575 10829 4789 3832 1489
2013 5918 9845 4596 3758 1597
2014 6411 11057
Gambar 1.2. Kurva konsumsi titanium tetraklorida beberapa industri cat di
Indonesia
y = 418x + 4296
R² = 0.9894
y = 896.17x3 - 9656x2 + 33450x - 26813
R² = 1
y = 258.7x + 3721.5
R² = 0.7331
y = 305.1x + 2668.5
R² = 0.8385 y = 172.5x + 928.5
R² = 0.95550
2000
4000
6000
8000
10000
12000
0 1 2 3 4 5 6
Keb
utu
ha
n t
ita
niu
m h
idra
t (t
on
)
Tahun
Kebutuhan titanium tetraklorida
PT. Avia Avian
ICI Paint
Nippon Paint
TDI Paint
Dana Paint
6
Dari gambar1.2, pada grafik PT. Avia Avian dilakukan regresi linear dengan
trendline untuk memprediksi jumlah konsumsi titanium tetraklorida di Indonesia
pada tahun 2020 (tahun ke- 9). Sehingga diperoleh persamaan garis, yaitu :
y = 418x + 4.296
Dengan korelasi, R2 =0,9894
dimana y adalah jumlah konsumsi (ton) dan x adalah tahun. Dari persamaan diatas
dapat diprediksi jumlah konsumsi titanium tetraklorida di PT. Avia Avian pada
tahun 2020 sebesar 8.058 ton.
Pada grafik ICI Paint (gambar 1.2),dilakukan regresi polinomial orde 3 dengan
trendline untuk memprediksi jumlah konsumsi titanium tetraklorida di Indonesia
pada tahun 2020 (tahun ke- 10). Sehingga diperoleh persamaan garis, yaitu :
y = 869,17x3 – 9.656x2 + 33.450x – 26813
Dengan korelasi, R2 = 1
dimana y adalah jumlah konsumsi (ton) dan x adalah tahun. Dari persamaan diatas
dapat diprediksi jumlah konsumsi titanium tetraklorida di ICI Paint pada tahun 2020
sebesar 238.257 ton.
Pada grafik Nippon Paint (gambar 1.2), dilakukan regresi linear dengan trendline
untuk memprediksi jumlah konsumsi titanium tetraklorida di Indonesia pada tahun
2020 (tahun ke- 11). Sehingga diperoleh persamaan garis, yaitu :
y = 258,7x + 3.721,5
Dengan korelasi, R = 0,7331
dimana y adalah jumlah konsumsi (ton) dan x adalah tahun. Dari persamaan diatas
dapat diprediksi jumlah konsumsi titanium tetraklorida di Nippon Paint pada tahun
2020 sebesar 6.567 ton.
Pada grafik TDI Paint (gambar 1.2), dilakukan regresi linear dengan trendline untuk
memprediksi jumlah konsumsi titanium tetraklorida di Indonesia pada tahun 2020
(tahun ke- 11). Sehingga diperoleh persamaan garis, yaitu :
y = 305,1x + 2.668,5
Dengan korelasi, R = 0,8385
7
dimana y adalah jumlah konsumsi (ton) dan x adalah tahun. Dari persamaan diatas
dapat diprediksi jumlah konsumsi titanium tetraklorida di TDI Paint pada tahun
2020 sebesar 6.025 ton.
Pada grafik Dana Paint (gambar 1.2), dilakukan regresi linear dengan trendline
untuk memprediksi jumlah konsumsi titanium tetraklorida di Indonesia pada tahun
2020 (tahun ke- 10). Sehingga diperoleh persamaan garis, yaitu :
y = 172,5x + 928,5
Dengan korelasi, R = 0,9555
dimana y adalah jumlah konsumsi (ton) dan x adalah tahun. Dari persamaan diatas
dapat diprediksi jumlah konsumsi titanium tetraklorida di Dana Paint pada tahun
2020 sebesar 2.654 ton.
Berdasarkan data konsumsi titanium tetraklorida di industri-industri cat yang telah
diperlihatkan sebelumnya, dapat diketahui jumlah kebutuhan titanium tetraklorida
di Indonesia pada tahun 2020 yaitu
y = 8.058 + 238.257 + 6.567 + 6.025 + 2.654
=
1.5. Kapasitas Produksi
Jumlah impor titanium tetraklorida di Indonesia pada tahun 2020 diprediksi
mencapai 152.419 ton/tahun. Jumlah kebutuhan titanium tetraklorida di Indonesia
pada tahun 2020 diperkirakan mencapai 27.387 ton/tahun. Jumlah produksi dalam
negeri tidak ada karena di Indonesia belum memiliki pabrik titanium tetraklorida,
sehingga jumlah ekspornya juga tidak ada.
8
Peluang kapasitas pendirian pabrik titanium tetraklorida adalah sebagai berikut:
PKPP = JK+Eks –Imp + PDN
Dimana :
PKPP : Peluang Kapasitas Pendirian Pabrik tahun 2020 (ton)
JK : Jumlah Kebutuhan tahun 2020 (ton)
Eks : Jumlah Ekspor tahun 2020 (ton)
Imp : Jumlah Impor tahun 2020 (ton)
PDN : Jumlah Produksi Dalam Negeri tahun 2020 (ton)
PKPP = JK + Eks – Imp + PDN
PKPP = 261.560 ton + 0 ton – 152.419 ton + 0 ton
PKPP = 109.141 ton
Berdasarkan peluang pendirian pabrik yang telah dihitung, maka diputuskan akan
dibuat pra-perancangan pabrik titanium tetraklorida dengan kapasitas 50.000
ton/tahun.
Berdasarkan pertimbangan di atas dengan kapasitas produksi titanium tetraklorida
sebesar 50.000 ton/tahun diharapkan :
Dapat memenuhi kebutuhan titanium tetraklorida di Indonesia sehingga
mengurangi impor dari luar negeri
Memberi kesempatan pada industri-industri yang menggunakan titanium
tetraklorida untuk mengembangkan produksinya dan memperolehnya dengan
mudah dan murah tanpa harus mengimpor
9
1.6. Lokasi Pabrik
Pemilihan lokasi pabrik didasarkan pada beberapa pertimbangan yang lebih
menguntungkan, baik ditinjau dari segi teknis maupun ekonomis. Pabrik titanium
tetraklorida dari ilmenit direncanakan akan didirikan di Desa Air Belo, Kecamatan
Muntok, Kabupaten Bangka Barat, Propinsi Bangka Belitung.
Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam pemilihan lokasi pabrik di Pulau Belitung
antara lain:
1. Ketersediaan Bahan baku
Lokasi pabrik sebaiknya dekat dengan penyediaan bahan baku, untuk
menghemat biaya transportasi. Dalam hal ini pasir ilmenite diperoleh dari sisa
pertambangan timah di Pulau Belitung dan gas klor yang diperoleh dari
Asahimas Chemical, Cilegon.
2. Daerah Pemasaran
Untuk mengurangi biaya transportasi serta kemudahan dalam pemasaran
produk, maka faktor pemasaran perlu dipertimbangkan dalam pemilihan lokasi
pabrik. Produk titanium tetraklorida merupakan produk yang digunakan untuk
bahan baku pembuatan titanium dioksida yang banyak digunakan sebagai
pigmen putih pada industri cat, plastik, karet, keramik, kertas, dan lain
sebagainya. Produk ini direncanakan akan digunakan untuk memenuhi
kebutuhan bahan baku pabrik cat, plastik, karet, keramik, dan kertas dalam
negeri sehingga lokasi dipilih dekat dengan Pelabuhan Manggar yang menjadi
lalu lintas perdagangan ekspor-impor di Pulau Belitung.
10
3. Transportasi
Alat pengangkutan bahan berupa sarana dan prasarana sangat dibutuhkan untuk
membantu proses jual beli bahan dan produk. Karena lokasi pabrik yang berada
dekat dengan Pelabuhan Manggar, maka sarana dan prasarana tidak akan sulit.
4. Tenaga Kerja
Tenaga kerja merupakan salah satu kebutuhan dalam pabrik, untuk membantu
proses poduksi. Tenaga kerja direkrut melalui :
Masyarakat sekitar kawasan dan provinsi
Tenaga Ahli yang berasal dari provinsi dan luar provinsi
Jenjang pendidikan tenaga kerja yang direkrut juga bervariasi, sesuai dengan
kebutuhan pabrik.
5. Penyediaan Utilitas
Pada proses produksi dibutuhkan sarana dan prasarana seperti penyediaan listrik,
air bersih dan bahan bakar. Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dari Steam Turbin
Generator yang akan dibangun sendiri, sedangkan kebutuhan air bersih dapat
diperoleh dari pengolahan air laut yang dekat dengan pabrik.
6. Letak geografis
Karakteristik geografis dari pabrik ini menyesuaikan dengan daerah tempat
didirikan, dimana kondisi daerah ini baik karena Provinsi Bangka Belitung
terletak di sebelah timur Pulau Sumatra, sehingga terlindung dari potensi gempa
yang berpusat di Samudra Hindia. Selain itu, di Provinsi Bangka Belitung tidak
terdapat gunung berapi sehingga cukup aman dari bahaya gempa.
205
BAB X
SIMPULAN DAN SARAN
10.1. Simpulan
Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap
Prarancangan Pabrik Titanium Tetraklorida dengan kapasitas 50.000
ton/tahun dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Percent Return on Investment (ROI) sebelum pajak 29,4099% dan
sesudah pajak sebesar 23,5279%
2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak 2,6504 tahun
3. Break Even Point (BEP) sebesar 48,5549% dan Shut Down Point (SDP)
sebesar 29,0952%, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik
harus berhenti berproduksi karena merugi
4. Interest Rate of Return (IRR) sebesar 30,9964%, lebih besar dari suku
bunga bank saat ini, sehingga investor akan lebih memilih untuk
menanamkan modalnya ke pabrik ini daripada ke bank
206
10.2. Saran
Berdasarkan pertimbangan hasil analisis ekonomi di atas, maka dapat
diambil kesimpulan bahwa Prarancangan Pabrik Titanium Tetraklorida
dengan kapasitas 50.000 ton/tahun layak untuk dikaji lebih lanjut dari segi
proses maupun ekonominya.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2016. Equipment Cost. www.matche.com (Accessed 15 Agustus 2016)
Brownell, L.E., Young, E.H. 1959. Process Equipment Design Vessel Design.Michigan.
L.T. Biegler, I.E. Grossmann, and A.W. Westerberg. 1997. Systematic Methods ofChemical Process Design. Prentice Hall International Inc. New Jersey.
Coulson, J.M., and Richardson, J.F. 1989. An Introduction to ChemicalEngineering. Allyn and Bacon Inc. Massachusets.
Evans, F.L., 1980, “Equipment Design Handbook”, Vol. 1, 2nd ed., GulfPublishing Co., Houston.
Fogler, A.H., Scott. 1999. Elements of Chemical Reaction Engineering. PrenticeHall International Inc. New Jersey.
Geankoplis, C.J. 2003. Transport Processes and Unit Operations, 4nd ed.Prentice-Hall International. Tokyo.
Himmeblau, David. 1996. Basic Principles and Calculation in ChemicalEngineering. Prentice Hall Inc. New Jersey.
Kern, D.Q. 1950. Process Heat Transfer. McGraw Hill International BookCompany. Singapura.
Kirk, R.E., Othmer, V.R. 1999. Encyclopedia of Chemical Technology. JohnWiley & Sons Inc. New York.
Perry, R.H., Green, D. 1997. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 7th ed.McGraw Hill Companies Inc. USA.
Peters, M.S., Timmerhaus, K.D., West, R.E. 2003. Plant Design and Economicsfor Chemical Engineers, 5th ed. Mc-Graw Hill. New York.
Ray, Martyn S., and Johnston, David W., 1949. Chemical Engineering DesignProject. Gordon and Breach Science Publisher. New York.
Smith, J.M., Van Ness, H.C., Abbott, M.M. 2001. Introduction to ChemicalEngineering Thermodynamics, 6th ed. McGraw-Hill Book Company, Inc.New York.
Schmidt, Marty. 2016. Break Even Analysis, Fixed Cost, and Variable CostExplained. https://www.business-case-analysis.com/break-even-analysis.html (Accessed 08 Desember 2016)
Smith, Robin. 1995. Chemical Process Design and Integration. John Wiley &Sons. New York.
Treyball, R.E. 1979. “Mass Transfer Operations”, 3rd ed. McGraw Hill BookKogakusha. Tokyo.
Ullmann’s. 1999. Encyclopedia of Industrial Chemistry, vol.A11. VCHVerlagsgesellschaft. Weinheim.
Ullrich, G.D. 1984. A Guide to Chemical Engineering Process Design andEconomics. John Wiley & Sons. New York.
Walas, S.M. 1988. Chemical Process Equipment, 3rd ed. Butterworths series inchemical engineering. USA
Yaws, C.L. 1999. Chemical Properties Handbook. McGraw Hill Companies Inc.USA
www.bps.go.id, Data Import Titanium Dioksida 04 Januari 2015.
www.che.com, CE indeks, 15 Agustus 2016.
www.icis.com, Harga Bahan Kimia, 15 Agustus 2016.
www.osha.gov, Harga bahan kimia, 15 Agustus 2016.
www.pln.co.id, Tarif listrik, 15 Agustus 2016.
www.alibaba.com, Harga bahan kimia, 15 Agustus 2016.