ABSTRAK

Pabrik Asam Laktat ini dirancang dengan kapasitas 2.000.000 ton/tahun, menggunakan bahan baku utama adalah Mollase (tetes tebu) dengan kandungan persen berart Sukrosa 38,94% sebanyak 46077,891 kg/jam, Glukosa 14,43% sebanyak 17075,089 kg/jam, Fruktosa 16,75% sebanyak 19820,356 kg/jam, Ash 11,06% sebanyak 13087,352 kg/jam, H2O 18,82% sebanyak 22269,797 kg/jam menggunakan katalis asam sulfat sebanyak 115963,876 kg/jam dengan kemurnian 98%. Bahan baku yang akan digunakan banyak terdapat di daerah Jawa Timur terutama Gresik maka, pabrik akan didirikan di Gresik, Jawa Timur. Luas tanah yang diperlukan 5.3840 m² dan jumlah tenaga kerja yang diserap sebanyak 489 orang, dengan bentuk perusahaan Perseroan Terbatas (PT) yang berbentuk badan hukum.

Pembuatan Asam Laktat dilakukan dengan proses Direct Fermentation pada suhu 30ºC dan tekanan 1atm menggunakan reaktor alir tangki berpengaduk. Reaksi berjalan pada kondisi isotermis dan endotermis. Hasil dari reaktor dialirkan ke evaporator yang fungsinya untuk memekatkan sehingga H2O yang ada akan menguap dan kandungan Asam Laktat menjadi 96%. Oleh sebab itu pemekatan ini dilakukan 2 tahap dengan evaporator 1 air menguap 65% dan evaporator 2 air menguap 96%. Selanjutnya, umpan akan dialirkan ke destilasi untuk dipisahkan menurut titik didihnya. Produk atas kemurnian 96% dan produk bawah 4%. Sehingga Asam Laktat sebagai produk utama akan didapat dengan kemurnian 96% dan CaSO4.H2O yang dihasilkan di tangki acidifikasi sebagai produk samping sebanyak 3052,351 kg/jam. Utilitas yang diperlukan terdiri dari air sebanyak 987190,1662 m3/hari, steam sebanyak 22.910.111,8794 lb/jam dan listrik sebesar 1.6090,99621 kW dipenuhi dari PLN dengan cadangan 1 buah generator.

Pabrik direncanakan beroperasi 24 jam dalam 1 hari selama 330 hari dalam 1 tahun. Dari hasil evaluasi ekonomi dengan metode DDB-GL didapatkan biaya investasi total sebesar Rp. 28.607.850,02. Modal kerja sebesar Rp 10.012.747,51 dengan keuntungan sebelum pajak sebesar Rp. 19.783.154,69 dan sesudah pajak sebesar Rp. 13.569.063,22. Return of Investment (ROI) 47%. Pay out time (POT) 5,1 tahun dari masa kontruksi dan 3,1 tahun dari pabrik mulai berproduksi. Discounted Cash Flow Rate (DCFR) 35%. Break Event Point (BEP) 31,60% kapasitas. Berdasarkan evaluasi ekonomi tersebut maka prarancangan pabrik yang akan didirikan pada tahun 2020 ini layak untuk didirikan.

i

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Swt, atas rahmat

dan karunia-Nya lah penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Tugas Akhir ini disusun berdasarkan syarat dalam menyelesaikan Program

Pendidikan Sarjana Strata Satu (S1), Jurusan Teknik Kimia, Faultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Jakarta.

Tugas akhir ini berjudul:

PRA RANCANGAN PABRIK ASAM LAKTAT DARI MOLLASES

DENGAN KAPASITAS 2.000.000 TON/TAHUN.

Dengan selesainya Laporan Tugas Akhir ini, Penyusun menghaturkan

terima kasih sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan

bimbingan, doa, dan dukungan sehinggga Penyusun dapat menyelesaikan laporan

ini:

1. Ibu Dr. Hj. Ismiyati, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT-UMJ dan

Dosen Pembimbing Laporan Tugas Akhir.

2. Ibu Alvika Meta Sari ST,Mchem Eng selaku Koordinator Tugas Akhir dan

Dosen Pembimbing Laporan Tugas Akhir

Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan dan bantuan yang

diberikan kepada Penyusun sehingga Laporan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan.

Penyusun menyadari bahwa laporan ini jauh dari kesempurnaan karena

terbatasnya sumber daya dan kemampuan yang Penyusun miliki. Oleh karena itu,

Penyusun mengharapkan kritik membangun dari semua pihak demi kesempurnaan

Laporan Tugas Akhir ini. Penyusun juga berharap semoga laporan ini dapat

bermanfaat bagi kegiatan perkuliahan seluruh mahasiswa jurusan Teknik Kimia

FT-UMJ pada umumnya. Aamiin Ya Robbal Alamin.

Jakarta, Mei 2013

Penyusun

ii

DAFTAR GAMBAR

Hal.

Gambar 1.1 Hubungan Kebutuhan Asam Laktat Tahun 2012-2031 7

Gambar 1.2 Peta Kota Gresik , Jawa Timur 11

Gambar 2.1 Proyeksi Haworth Struktur Glukosa 21

Gambar 2.2 D-Glucose dan D-Fructose 23

Gambar 2.3 Struktur Sukrosa 24

Gambar 2.4 Struktur Asam Laktat 32

Gambar 2.5 Diagram Alir Fermentasi Dengan 39

Bahan Baku Milk Whey

Gambar 2.6 (a) Diagram Alir Proses Asam Laktat Dari Potate Waste 41

(b) Diagram Alir Proses Asam Laktat Dari Potate Waste 42

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Asam Laktat 48

Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Pengolahan Air 75

Gambar 3.3 Peta Lokasi Pabrik 108

Gambar 4.1 Struktur Organisasi Perusahaan 117

Gambar 4.2 Grafik Break Even Point (BEP) Normal 126

Gambar 4.3 Grafik Break Even Point (BEP) 127

Harga Bahan Baku Naik 10%

Gambar 4.4 Grafik Break Even Point (BEP) 128

Harga Jual Turun 10%

Gambar 4.5 Grafik Payout Time (POT) 129

Gambar 4.6 Grafik DCF-ROR 130

iii

DAFTAR TABEL

Hal.

Tabel 1.1 Perkembangan Import Asam Laktat di Indonesia 4

Tabel 1.2 Perhitungan Konsumsi Asam Laktat di Indonesia 4

Tabel 1.3 Proyeksi Kebutuhan Asam Laktat Tahun 2012 – 2031 6

Tabel 1.4 Perusahaan Pembuat Asam Laktat Tahun 2010 – 2011 7

Tabel 1.5 Pabrik Gula di Jawa Timur 8

Tabel 2.1 Komposisi Tebu 15

Tabel 2.2 Komposisi Tetes Tebu Dari Berberapa Negara 17

Tabel 2.3 Aplikasi Kegunaan Asam Laktat 35

iv

DAFTAR LAMPIRAN

Hal.

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA A-1

LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS B-1

LAMPIRAN C PERHITUNGAN ALAT C-1

LAMPIRAN D PERHITUNGAN UTILITAS D-1

LAMPIRAN E PERHITUNGAN EKOTEK E-1

v

DAFTAR ISI

Hal.

JUDUL PRARANCANGAN PABRIK

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERSETUJUAN DOSEN PENGUJI

ABSTRAK i

KATA PENGANTAR ii

DAFTAR GAMBAR iii

DAFTAR TABEL iv

DAFTAR LAMPIRAN v

BAB I. PENDAHULUAN 1

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Maksud dan Tujuan Prarancangan Pabrik 2

1.3. Analisa Pasar dan Perencanaan Kapasitas Produksi 3

14. Pemilihan Lokasi 11

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 14

2.1. Bahan Baku dan Bahan Pembantu 14

2.1.1. Bahan Baku dan Sifat Bahan Baku Utama 14

2.1.2. Bahan Baku dan Sifat Bahan Baku Pembantu 29

2.2. Produk dan Sifat-sifatnya 31

2.3. Macam-Macam Proses Pembuatan Asam Laktat 36

2.3.1. Proses Sintetik 36

2.3.2 Proses Fermentasi dengan Bahan Baku Karbohidrat 38

2.4. Pemilihan Proses 43

BAB III. KONSEPSI PRARANCANGAN

3.1. Deskripsi Proses

3.2. Neraca Massa dan Neraca Panas

3.2.1. Neraca Massa

3.2.2. Neraca Panas

3.3. Spesifikasi Alat

3.3.1. Alat Utama

vi

3.3.2 Pompa Proses

3.4. Fasilitas Utilitas

3.4.1 Pengolahan Air

3.4.2. Unit Pengolahan Air

3.4.2.1. Kebutuhan Air Pendingin

3.4.2.2 Kebutuhan Air Umpan Ketel

3.4.2.3. Kebutuhan Air Sanitasi

3.4.2.4 Kebutuhan Air Proses

3.4.2.5 Kebutuhan Air Kontinyu

3.4.3 Unit Pembangkit Uap

3.4.4 Unit Pembangkit Listrik

3.4.5 Data Peralatan

3.5. Penanganan Bahan Baku, Produk, dan Keselamatan Kerja

3.5.1. Penanganan Bahan Baku

3.5.2 Penanganan Produk

3.5.3 Keselamatan Kerja

3.6. Tata Letak Pabrik

3.6.1. Lokasi Pabrik

3.6.2. Layout Pabrik

3.6.3. Tata Letak Peralatan

3.6.4. Tata Letak Bangunan

3.7 Limbah dan Penanganannya

BAB IV. Sistem Manajemen dan Keekonomian 110

4.1. Manajemen Perusahaan 110

4.1.1 Sistem Keorganisasian 110

4.1.2. Struktur Organisasi 111

4.1.3. Wewenang dan Tanggung Jawab 112

4.1.4. Sistem Kerja dan Upah 118

4.2. Analisa Ekonomi 121

4.2.1 Estimasi Biaya Pabrik 124

4.2.2. Perkiraan Biaya Manufaktur 124

vii

4.3. Kelayakan Ekonomi 124

4.4. Analisa Sensitivitas 125

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

5.2. Saran

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

LAMPIRAN A. PERHITUNGAN NERACA MASSA A-1

LAMPIRAN B. PERHITUNGAN NERACA PANAS B-1

LAMPIRAN C. PERHITUNGAN ALAT C-1

LAMPIRAN D. PERHITUNGAN UTILITAS D-1

LAMPIRAN E. PERHITUNGAN EKOTEK E-1

viii

DAFTAR PUSTAKA

Brownell, L.E and Young, E.H., 1979, “Process Equipment Design”, John Wiley

and Sons, Inc, New York.

Coulson, J.M and Richardson, J.F., 1983, “Chemical Engineering”, Volume 6,

Pergamon Press, Oxford.

Kementerian Perindustrian, 2012.Jakarta

Kern, D.Q., 1950, “Process Heat Transfer”, Mc Graw – Hill Book Company,

New York.

Mc Cabe Warren, Smith Julian and Harriot Peter., 1994, “Operasi Teknik Kimia”,

Jilid 1, PT. Gelora Aksara Pratama, Jakarta, Indonesia.

Perry, R.H and Green, D.W., 1997, “Perry’s Chemical Engineers’ Handbook”, 6th

edition, Mc Graw – Hill Book Company, New York.

Perry, R.H and Green, D.W., 1997, “Perry’s Chemical Engineers’ Handbook”, 7th

edition, Mc Graw – Hill Book Company, New York.

Peter, M.S and Timmerhaus, K.D., 2004, “Plant Design and Economic for

Chemical Engineering”, 5th edition, Mc Graw – Hill Book Company, New

York.

Reklaitis, G.V and Schneider D.R., 1983, “Introduction to Material and Energy

Balances”, John Wiley and Sons, Inc, New York.

Savern, H.W., 1964, “Steam, Air and Gas Power”, 5th edition, John Wiley and

Sons, Inc, New York.

Wallas and Stanley M., 1959, “Reactions Kinetic for Chemical Engineering”, Mc

Graw – Hill Book Company, New York.

Statistik Indonesia 2012. Badan Pusat Statistik. Jakarta

http: www.matche.com. 8 April 2013

http://www.kemenperin.go.id/artikel/635/Konsorsium-Bangun-Pabrik-Gula-

Kapasitas-70.000-TonTh (20 April 2013)

ix

x