Upload
duongthuy
View
217
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PRARANCANGAN PABRIK GLYPHOSATEDARI NEOPHOSPHONOMETHYL IMINODIACETIC ACID
(N-PMIDA) DAN HIDROGEN PEROKSIDA (H2O2) DENGANKAPASITAS 30.000 TON/TAHUN(Perancangan Reaktor (RE-201))
(Skripsi)
Oleh
NITA LISTIANI
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2017
ABSTRAK
PRARANCANGAN PABRIK GLYPHOSATE DARINEOPHOSPHONOMETHYL IMINODIACETIC ACID (N-PMIDA) DAN
HIDROGEN PEROKSIDA (H2O2) DENGAN KAPASITAS 30.000TON/TAHUN
(Perancangan Reaktor (RE-201))
Oleh
NITA LISTIANI
Glyphosate merupakan bahan campuran pembuatan herbisida yang digunakanuntuk membasmi gulma. Bahan baku yang digunakan adalahNeophosphonomethyl Iminodiacetic Acid (N-PMIDA) dan Hidrogen Peroksida(H2O2). Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik terdiri dari unit penyediaan air,penyediaan heating oil, penyediaan udara instrument, penyediaan refrigerant,dan pengolahan limbah.
Kapasitas produksi pabrik Glyphosate direncanakan 30.000 ton/tahun dengan 330hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan didirikan di Gresik, JawaTimur. Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan strukturorganisasi line dan staff dan jumlah karyawan sebanyak 179 orang.
Dari analisis ekonomi diperoleh:Fixed Capital Investment (FCI) = Rp. 2.356.523.869.773Working Capital Investment (WCI) = Rp. 441.848.225.582Total Capital Investment (TCI) = Rp. 2.798.372.095.356Break Even Point (BEP) = 42,94%Shut Down Point (SDP) = 28,66%Pay Out Time before taxesPay Out Time after taxesReturn on Investment before taxes
(POT)b(POT)a(ROI)b
===
2,95 tahun2,51 tahun23,85%
Return on Investment after taxes (ROI)a = 19,08%Discounted cash flow (DCF) = 19,19%
Berdasarkan beberapa paparan di atas, maka pendirian pabrik Glyphosate ini layakuntuk dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dari sisiekonomi dan mempunyai prospek yang relatif cukup baik.
.
ABSTRACT
MANUFACTURING OF GLYPHOSATE FROMNEOPHOSPHONOMETHYL IMINODIACETIC ACID (N-PMIDA) AND
HYDROGEN PEROXIDE (H2O2) WITH CAPACITY 30.000 TONS/YEAR(Design of Reactor (RE-201))
By
NITA LISTIANI
Glyphosate is an admixture of herbicides that used to kill weeds. The raw materialused are Neophosphonomethyl Iminodiacetic Acid (N-PMIDA) and HydrogenPeroxide (H2O2). Provision of utility plant needs a treatment system and watersupply, heating oil system, supply air instrument system, supply refrigerantsystem, and waste treatment system.
Capacity of the plant is planned to production Glyphosate is 30.000 tons/year with330 working days in a year. The location of plant is planned in Gresik, East Java.The bussines entity form is Limited Liability Company (Ltd) using line and stafforganizational structure with 179 labors.
From the economic analysis is obtained :
Fixed Capital Investment (FCI) = Rp. 2.356.523.869.773Working Capital Investment (WCI) = Rp. 441.848.225.582Total Capital Investment (TCI) = Rp. 2.798.372.095.356Break Even Point (BEP) = 42,94%Shut Down Point (SDP) = 28,66%Pay Out Time before taxesPay Out Time after taxesReturn on Investment before taxes
(POT)b(POT)a(ROI)b
===
2,95 years2,51 years23,85%
Return on Investment after taxes (ROI)a = 19,08%Discounted cash flow (DCF) = 19,19%
By considering above the summary, it is proper establishment of Glyphosate plantfor studied further, because the plant is profitable and has good prospects future.
PRARANCANGAN PABRIK GLYPHOSATEDARI NEOPHOSPHONOMETHYL IMINODIACETIC ACID
(N-PMIDA) DAN HIDROGEN PEROKSIDA (H2O2) DENGANKAPASITAS 30.000 TON/TAHUN(Perancangan Reaktor (RE-201))
Oleh
NITA LISTIANI
(Skripsi)
Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar
Sarjana Teknik
Pada
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2017
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tatakarya, pada tanggal 25 Oktober 1993,
sebagai putri pertama dari dua bersaudara, dari pasangan
Bapak Saman dan Ibu Giatmi.
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD Negeri
02 Tatakarya, Lampung Utara pada tahun 2005, Sekolah Menengah Pertama di
SMP Negeri 01 Abung Surakarta pada tahun 2008 dan Sekolah Menengah Atas di
SMA Negeri 01 Tumijajar pada tahun 2011.
Pada tahun 2011, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui Seleksi Nasional Mahasiswa
Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) Jalur Undangan 2011 di Universitas
Lampung.
Pada tahun 2015, penulis melakukan Kerja Praktik di PT Semen Baturaja (Persero)
Tbk, Ogan Komering Ulu, Sumatera Selatan dengan Tugas Khusus “Evaluasi
Kinerja Coal Mill”. Selain itu, penulis melakukan penelitian dengan judul
“Hidrolisis Ampas Tebu dengan Katalisator Asam Asetat untuk Memproduksi
Furfural menggunakan Metode Steam Stripping”, dimana penelitian tersebut
dipublikasikan pada Jurnal Rekayasa dan Lingkungan tahun 2016, UNSYAH.
Selama kuliah penulis pernah menjadi asisten mata kuliah Matematika Teknik
tahun 2016. Penulis juga aktif dalam berbagai organisasi kemahasiswaan
diantaranya, Forum Silaturahim & Studi Islam (FOSSI) FT Unila pada periode
2011/2012 sebagai Anggota Muda FOSSI FT Unila, Himpunan Mahasiswa
Teknik Kimia (Himatemia) FT Unila pada periode 2012/2013 sebagai Staff
Departemen Edukasi Himatemia FT Unila, pada periode 2013/2014 sebagai
Bendahara Umum Himatemia FT Unila.
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah...Dengan mengucap syukur kepada Allah SWT,
kupersembahkan dengan sepenuh hati hasil karyaku iniuntuk :
“Bapak dan Ibu”Tak pernah berhenti memberikan semangat dan dukungan
pada setiap langkahku, terima kasih atas do’a, kasih sayangserta pengorbanan yang tak terhitung jumlahnya selama ini.
Terima kasih karena telah sabar dan slalu mendoakankesuksesan, kebahagiaan, dan kelancaraan untuk anakmu ini...
“Adik dan Keluargaku”Terima kasih atas do’a, bantuan dan dukungannya selama ini
“Almamater Ku Universitas Lampung Tercinta”Yang telah memberikan banyak ilmu dan pengalaman
MOTTO
“Allah akan meninggikan derajat orang-orang yang beriman diantara kamu danorang-orang yang memiliki ilmu pengetahuan”
-(Qs. Al-Mujadillah:11)-
“Jangan pernah berhenti belajar dan membaca sebagai bekal kehidupan”
-Azhar-
“Uang bisa dicari, ilmu bisa digali, namun kesempatan membahagiakanorang tua tak kan pernah kembali”
“Sebuah masalah akan slalu menjadi beban jika hanya dipikirkan, tanpadiselesaikan”
“Hidup ini tak ada yang instan, perlu proses untuk sukses”
-Nita Listiani-
SANWACANA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul “Prarancangan
Pabrik Glyphosate dari Neophosphonomethyl Iminodiacetic Acid (N-PMIDA) dan
Hidrogen Peroksida (H2O2) Dengan Kapasitas 30.000 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, dosen Pembimbing Akademik, serta Dosen Penguji saya yang telah
memberikan banyak ilmu, pengarahan, bimbingan, kritik dan saran untuk
kelancaran proses belajar selama di kampus, serta telah memberikan motivasi
pada saya.
2. Kedua orang tua dan keluarga atas segala dukungan, motivasi, kasih sayang,
dan doanya dalam setiap langkahku. Adikku Yogi Riskianto yang menjadi
salah satu semangat dalam menyelesaikan studi ini. Semoga Allah SWT
senantiasa memberikan perlindungan dan Ridho-Nya.
3. Ibu Dr. Lilis Hermida, S.T., M.Sc. selaku Dosen Pembimbing I, atas ilmu
yang diberikan, pengarahan, bimbingan, kritik dan saran selama ini.
4. Bapak Heri Rustamaji, S.T., M.Eng. selaku Dosen Pembimbing II, sekaligus
sebagai pembimbing penelitian saya, yang telah sabar dalam membimbing,
mengarahkan, memberi kritik dan saran selama penyelesaian tugas akhir saya.
Semoga ilmu yang diberikan dapat bermanfaat dikemudian hari.
5. Bapak Donny Lesmana, S.T., M.Sc. selaku Dosen Penguji yang telah
memberikan pengarahan, motivasi, serta kritik dan saran, juga selaku dosen
atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.
6. Seluruh Dosen dan Staff Teknik Kimia yang telah banyak memberikan ilmu
yang sangat bermanfaat dan membantu kelancaran dalam pengerjaan.
7. Ajeng Ayu Puspasari selaku partner seperjuangan dalam suka dan duka yang
telah membantu penulis dalam penyelesaian laporan tugas akhir.
8. Dini Dian Prajawati, Rina Septiana, Rizka Aidila Fitriana, Yeni Ria
Wulandari, Mega Pristiani, dan Eti Purwaningsih, selaku sahabat
seperjuangan sekaligus teman main yang saling memotivasi dan memberi
dukungan dalam menyelesaikan studi. Baariklie Mubaarokah dan Koni
Prasetyo selaku teman seperjuangan dari awal masuk tekim yang slalu
membantu saat-saat sulit selama ini baik selama penelitian maupun dalam hal
lainnya.
9. Teman-teman angkatan 2011: Alief Nur Tendron, Andy Fini A., Archealin
Anggraeni, Aryanto, Bima Firmandana, Dai Bachtiar Purba, Diah Rosalina,
Destiara Khoirunnisa, Dian Anggitasari, Dicky Aditya R., Eriski Prawira,
Pirda Hiline N., Fitriani Wulandari, Fully Resha R., Lamando Aquan Raja, M.
Nurul Hidayat, Megananda Eka W., Merry Christine, Mitra Dimas S., M.
Haikal Pasha, M. Iqbal Immaddudin, Nadya Mustika Insani, Nilam Sari S.P.,
Nisa Meutia Risthy, Poppy Meutia Zari, Rendri Ardinata, Ricky Fahlevi KS.,
Sherlyana, Siti Sumartini, Tika Novarani. Terimakasih yang sebanyak-
banyaknya untuk kalian semua yang telah membantu saya dalam segala hal
selama ini.
10. Teman- teman penghuni kosan tercinta : Marlia, Anisa, Yeti, Windi, Mbak El,
Mbak Susi, Agus, Dea, Daryati, Ayu, Zefni, Tia, Tira, Belika, dan Meysita.
Terimakasih atas support, canda, tawa, serta kebahagiaan sederhana yang
diberikan sehingga saya bisa semangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
11. Kak Trian yang selalu sabar, mendukung, memotivasi, dan memberikan
semangat yang luar biasa saat saya benar-benar merasa jenuh selama ini.
12. Aisyah, Mbak Winda, Nafisah, Tri, Widyan, teman yang slalu mendukung
dan memberikan semangat pada saya.
13. Adik-adik, kating angkatan 2010, dan semua kakak tingkat di Jurusan Teknik
Kimia, yang banyak memberikan cerita, pembelajaran, dan pengalaman
selama berada di kampus.
14. 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, Januari 2017
Penulis,
Nita Listiani
xv
DAFTAR ISI
COVER ........................................................................................................... i
ABSTRACK ..................................................................................................... ii
ABSTRAK ...................................................................................................... iii
COVER DALAM ........................................................................................... iv
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... v
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ vi
PERNYATAAN.............................................................................................. vii
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ viii
PERSEMBAHAN........................................................................................... x
MOTTO .......................................................................................................... xi
SANWACANA ............................................................................................... xii
DAFTAR ISI................................................................................................... xv
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1
1.2 Kegunaan Produk............................................................................... 2
1.3 Ketersediaan Bahan Baku .................................................................. 3
1.4 Analisis Pasar..................................................................................... 3
xvi
1.5 Lokasi Pabrik ..................................................................................... 7
II. DESKRIPSI PROSES
2.1 Jenis-Jenis Proses............................................................................... 10
2.2 Pemilihan Proses................................................................................ 12
2.3 Kelayakan Teknis............................................................................... 16
2.4 Uraian Proses ..................................................................................... 25
III.SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK
3.1 Bahan Baku........................................................................................ 28
3.2 Produk................................................................................................ 30
IV. NERACA MASSA DAN NERACA PANAS
4.1 Neraca Massa ..................................................................................... 33
4.2 Neraca Panas ...................................................................................... 36
V. SPESIFIKASI ALAT
5.1 Spesifikasi Alat Proses....................................................................... 41
5.2 Spesifikasi Alat Unit Pengolahan Air ................................................ 60
5.3 Spesifikasi Alat Unit Fluida Pemanas................................................ 81
5.4 Spesifikasi Alat Penyedia Listrik....................................................... 84
5.5 Spesifikasi Alat Penyedia Udara Instrumentasi ................................. 85
VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH
6.1 Unit Penyediaan Air........................................................................... 88
6.2 Unit Penyediaan Fluida Pemanas....................................................... 94
6.3 Unit Pembangkit Tenaga Listrik ........................................................ 101
6.4 Unit Penyediaan Bahan Bakar ........................................................... 101
6.5 Unit Penyediaan Udara Instrumentasi ............................................... 102
xvii
6.6 Unit Pengolahan Limbah ................................................................... 102
6.7 Laboratorium...................................................................................... 104
6.8 Instrumentasi dan Pengendalian Proses ............................................. 107
VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
7.1 Lokasi Pabrik ..................................................................................... 110
7.2 Tata Letak Pabrik............................................................................... 115
7.3 Tata Letak Peralatan .......................................................................... 121
7.4 Plant Road ......................................................................................... 125
VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN OPERASI PERUSAHAAN
8.1. Project Master Schedule .................................................................... 127
8.2. Bentuk Perusahaan............................................................................. 130
8.3. Struktur Organisasi Perusahaan ......................................................... 133
8.4. Tugas dan Wewenang ........................................................................ 137
8.5. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ........................................... 147
8.6. Pembagian Jam Kerja Karyawan ....................................................... 148
8.7. Jumlah Tenaga Kerja ......................................................................... 150
8.8. Kesejahteraan Karyawan ................................................................... 154
8.9. Manajemen Produksi ......................................................................... 159
IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI
9.1 Investasi ............................................................................................ 163
9.2 Evaluasi Ekonomi .............................................................................. 169
X. KESIMPULAN DAN SARAN
10.1 Kesimpulan ........................................................................................ 174
10.2 Saran .................................................................................................. 175
xviii
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A (NERACA MASSA)
LAMPIRAN B (NERACA ENERGI)
LAMPIRAN C (SPESIFIKASI ALAT)
LAMPIRAN D (PERHITUNGAN UTILITAS)
LAMPIRAN E (PERHITUNGAN EKONOMI)
LAMPIRAN F (TUGAS KHUSUS)
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1.1 Data Impor Kebutuhan Impor Glyphosate............................. 4
1.2 Data Konsumsi Glyphosate di Indonesia............................... 5
2.1 Harga Senyawa Bahan Baku dan Produk .............................. 13
2.2 Kontribusi Gugus Fungsi pada N-PMIDA (C5H10NO7P)...... 17
2.3 Kontribusi Gugus Fungsi pada Glyphosate (C3H8NO7P) ...... 17
2.4 Nilai ΔHf° dan ΔG° pada Senyawa Lain ............................... 18
2.5 Perbandingan Proses Pembuatan Glyphosate ........................ 20
4.1 Neraca Massa di Disolving Tank (DT – 101)........................ 34
4.2 Neraca Massa di Reaktor (RE – 201).................................... 34
4.3 Neraca Massa di Crystallizer (CR – 201) ............................. 35
4.4 Neraca Massa di Centrifuge (CF – 301)................................ 35
4.5 Neraca Massa di Membrane Permeator (MP – 301) ............ 36
4.6 Neraca MassaTotal................................................................ 36
4.7 Neraca Energidi Disolving Tank (DT– 101).......................... 37
4.8 Neraca Energidi Heater (HE – 101) ...................................... 37
4.9 Neraca Energidi Reaktor (RE – 201)..................................... 38
4.10 Neraca Energi di Crystallizer (CR – 201) ............................. 38
4.11 Neraca Energi Centrifuge (CE – 301).................................... 39
4.12 Neraca Energi di Membrane Permeator (MP – 301) ............ 39
4.13 Neraca Energi di Cooler (CO – 301) ..................................... 39
4.14 Neraca Energi di Cooler (CO – 302) ..................................... 40
5.1 Spesifikasi Gudang Bahan Baku N-PMIDA (GB - 101)....... 41
5.2 Spesifikasi Gedung Katalis Pd/Al2O3 (GB – 101)................. 42
5.3 Spesifikasi Silo Storage (SS – 101) ....................................... 42
5.4 Spesifikasi Screw Conveyor (SC -101).................................. 43
5.5 Spesifikasi Bucket Elevator (BE -101) .................................. 44
xx
5.6 Spesifikasi Dissolving Tank (DT - 101) ................................ 44
5.7 Spesifikasi Pompa Proses (PP -101)...................................... 46
5.8 Spesifikasi Tangki Penyimpanan H2O2 (ST - 101) ................ 46
5.9 Spesifikasi Pompa Proses (PP - 102)..................................... 47
5.10 Spesifikasi Heat Exchanger 101 (HE - 101) ......................... 48
5.11 Spesifikasi Reaktor (RE - 201) .............................................. 49
5.12 SpesifikasiPompa Proses (PP - 201)...................................... 50
5.13 Spesifikasi Crystallizer (CR - 201)........................................ 50
5.14 Spesifikasi Pompa Proses (PP - 202)..................................... 52
5.15 Spesifikasi Centrifuge (CE - 301).......................................... 52
5.16 Spesifikasi Screw Conveyor (SC- 301).................................. 53
5.17 Spesifikasi Silo Storage (SS - 401)........................................ 53
5.18 Spesifikasi Belt Conveyor (BC – 301)................................... 54
5.19 Spesifikasi Gudang Produk Glyphosate (GP – 401).............. 55
5.20 Spesifikasi Blower 301 (BL - 301) ........................................ 55
5.21 Spesifikasi Membrane Permeator 301 (MP-301).................. 55
5.22 Spesifikasi Compressor 301 (CP-301) .................................. 56
5.23 Spesifikasi Compressor 302 (CP-302) .................................. 56
5.24 Spesifikasi Cooler 301 (CO - 301) ........................................ 57
5.25 Spesifikasi Cooler 302 (CO - 302) ....................................... 58
5.26 Spheres 401 (SP – 401).......................................................... 58
5.27 Spheres 402 (SP – 402).......................................................... 60
5.28 Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS – 101)......................................... 60
5.29 Spesifikasi Tangki Aliran (ST – 401) .................................... 61
5.30 Spesifikasi Tangki Kaporit(ST-402)...................................... 61
5.31 Spesifikasi Tangki Soda Kaustik (ST – 403)......................... 62
5.32 Spesifikasi Clarifier (CF - 401) ............................................. 62
5.33 Spesifikasi Sand Filter (SF -401) .......................................... 64
5.34 Spesifikasi Tangki Air Filter (ST- 404)................................. 64
5.35 Spesifikasi Hot Basin (HB - 401) .......................................... 65
5.36 Spesifikasi Tangki Dispersant (ST - 405) ............................. 66
5.37 Spesifikasi Tangki Inhibitor (ST – 406) ................................ 66
xxi
5.38 Spesifikasi Cooling Tower (CT– 401) ................................... 67
5.39 Spesifikasi Cold Basin (CB – 401) ........................................ 68
5.40 Spesifikasi Pompa (PU - 401)................................................ 69
5.41 Spesifikasi Pompa (PU - 402)................................................ 69
5.42 Spesifikasi Pompa (PU - 403)................................................ 70
5.43 Spesifikasi Pompa (PU - 404)................................................ 71
5.44 Spesifikasi Pompa (PU - 405)................................................ 72
5.45 Spesifikasi Pompa (PU - 406)................................................ 72
5.46 Spesifikasi Pompa (PU - 407)................................................ 73
5.47 Spesifikasi Pompa (PU - 408)................................................ 74
5.48 Spesifikasi Pompa (PU - 409)................................................ 75
5.49 Spesifikasi Pompa (PU - 410)................................................ 76
5.50 Spesifikasi Pompa (PU - 411)................................................ 76
5.51 Spesifikasi Pompa (PU - 412)................................................ 77
5.52 Spesifikasi Pompa (PU - 413)................................................ 78
5.53 Spesifikasi Pompa (PU - 414)................................................ 79
5.54 Spesifikasi Pompa (PU - 415)................................................ 80
5.55 Spesifikasi Thermal Heating (TO –501) ............................... 81
5.56 Spesifikasi Tangki Bahan Bakar (ST -501) ........................... 81
5.57 Spesifikasi Pompa (PU -501)................................................. 82
5.58 Spesifikasi Pompa (PU -502)................................................. 83
5.59 Spesifikasi Generator Listrik (GS - 401) ............................... 84
5.60 Spesifikasi Blower Udara (BL - 601) .................................... 85
5.61 Spesifikasi Cyclone (CN - 601) ............................................. 85
5.62 Spesifikasi Blower Udara (BL - 602) .................................... 86
5.63 Spesifikasi Air Dryer (AD - 601) .......................................... 86
5.64 Spesifikasi Blower (BL – 603)............................................... 87
5.65 Spesifikasi Compressor (CP - 601) ....................................... 87
6.1 Kebutuhan Air Umum ........................................................... 89
6.2 Kebutuhan Air Pendingin ...................................................... 91
6.3 Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian ... 108
6.4 Pengendalian Variabel Utama Proses .................................... 109
xxii
7.1 Perincian luas area Pabrik Glyphosate................................... 122
8.1 Project Master Schedule of Glyphosate Plant. ...................... 129
8.2 Jumlah Kerja Regu Shift ........................................................ 150
8.3 Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat............................... 151
8.4 Penggolongan Tenaga Kerja .................................................. 152
9.1 Fixed Capital Investment ....................................................... 164
9.2 Manufacturing Cost ............................................................... 165
9.3 General Expenses................................................................... 166
9.4 Biaya Administratif ................................................................ 167
9.5 Minimum Acceptable Persent Return on Investment ............. 170
9.6 Acceptable Payout Time untuk Tingkat Resiko Pabrik ......... 171
9.7 Hasil Uji Kelayakan Ekonomi ............................................... 173
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1.1 Grafik Data Konsumsi Impor Glyphosate di Indonesia....................... 4
1.2 Grafik Data Konsumsi Glyphosate per Tahun di Indonesia ................ 5
2.1. Hubungan Konsentrasi Glyphosate dengan Waktu Reaksi.................. 23
2.2. Diagram Alir Proses Pembuatan Glyphosate ....................................... 27
6.1. Cooling Tower...................................................................................... 93
6.2. Diagram Cooling Water System ........................................................... 93
6.3. Diagram Alir Pengolahan Air .............................................................. 96
7.1. Peta Jawa Timur ................................................................................... 114
7.2. Lokasi Pabrik........................................................................................ 115
7.3. Tata Letak Pabrik ................................................................................. 121
7.4. Tata Letak Alat Proses ......................................................................... 125
9.1. Grafik Analisa Ekonomi....................................................................... 172
9.2. Kurva Cummulative Cash Flow ........................................................... 173
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara agraris dimana sebagian besar masyarakatnya
bermatapencaharian sebagai petani. Petani banyak menggunakan peran herbisida
untuk mengurangi jumlah populasi gulma yang mengganggu tanaman utama.
Penggunaan herbisida dalam aktivitas pertanian dunia masih dominan yaitu 49,6%
dibandingkan dengan jumlah pestisida lainnya. Tiga bahan aktif herbisida paling
luas digunakan adalah glyphosate (N-phosnomethyl glycine), paraquat (paraquat
dichloride), dan 2,4-D (dichloro phenoxyaceticacid). Dari ketiga herbisida
tersebut yang paling sering digunakan dunia adalah glyphosate.
Glyphosate pertama ditemukan pada tahun 1970 oleh John E. Franz yang bekerja
untuk Monsanto. Glyphosate sudah populer sejak dipasarkan pertama kali pada
tahun 1974 (Cox, 2004). Glyphosate bekerja menghambat metabolisme tanaman
dan beberapa hari setelah penyemprotan tumbuhan menjadi layu, kuning, dan
mati. Glyphosate juga mengandung bahan kimia yang membuat herbisida
menempel pada daun glyphosate dapat bergerak dari permukaan tumbuhan ke
2
dalam sel tumbuhan (Lang, 2005). Glyphosate membunuh gulma dengan
menghambat aktivitas dari enzim 5-asam enolpyruvylshikimic-3- synthasefosfat
(EPSPS), yaitu penting bagi sintesa dari asam amino yaitu tyrosine, tryptopan,
dan phenylalanine.
Di indonesia belum didirikan industri yang memproduksi glyphosate baik sebagai
produk utama maupun produk intermediet atau produk samping. Selama ini,
indonesia hanya memformulasikan glyphosate yang didapat dari China. Senyawa
glyphosate diformulasikan oleh PT. Nurfarm dan PT. Petrosid dengan cara proses
pengenceran glyphosate teknis menjadi konsentrasi tertentu yang siap dijual dan
dipakai. Untuk itu, berdasarkan program pemerintah yang dimulai pada tahun
2015 guna menyelesaikan masalah kemiskinan dengan memposisikan pertanian
sebagai kunci utama pembangunan, maka pabrik bahan baku herbisida ini perlu
didirikan. Pendirian pabrik glyphosate memiliki beberapa alasan yaitu untuk
mengurangi impor karena peningkatan penggunaan herbisida, mencukupi
kebutuhan dalam negeri, mendorong industri lain memanfaatkan glyphosate,
selain itu juga dapat membuka lapangan pekerjaan baru untuk lulusan tingkat
SMA, kejuruan maupun S1 yang sesuai dengan bidangnya.
1.2. Kegunaan Produk
Glyphosate dibentuk dari Neophosphonomethyl Iminodiacetic Acid (N-PMIDA)
dan Hidrogen Peroksida. Glyphosate ini digunakan sebagai bahan campuran
3
pembuatan herbisida. Herbisida ini nantinya akan digunakan petani untuk
membasmi gulma agar tidak mengganggu tanaman utama (Woodburn, 2000).
1.3. Ketersediaan Bahan Baku
Bahan Baku yang digunakan untuk memproduksi glyphosate adalah
Neophosphonomethyl Iminodiacetic Acid (N-PMIDA) dan Hidrogen Peroksida.
N-PMIDA diperoleh dari China karena belum ada pabrik di indonesia yang
memproduksi bahan tersebut. Sedangkan Hidrogen Peroksida diperoleh dari PT.
Samator Inti Peroksida yang berada di Gresik, Jawa Timur.
1.4. Analisis Pasar
Analisis pasar merupakan langkah untuk mengetahui seberapa besar minat pasar
terhadap suatu produk. Adapun analisis pasar meliputi data impor, data produksi,
dan data konsumsi glyphosate di Indonesia.
A. Data Impor
Glyphosate yang dipakai di Indonesia selama ini berasal dari China yang
diperkirakan akan selalu meningkat penggunaannya. Berikut adalah tabel
1.1 adalah data impor glyphosate di Indonesia yang berasal dari Badan
Pusat Statistik.
4
y = 271.19x + 23419R² = 0.9111
1000012000140001600018000200002200024000260002800030000
0 1 2 3 4 5
Impo
rt G
lifos
at (t
on)
Tahun
Data Impor Glyphosate
Tabel 1.1. Data Impor Kebutuhan Impor Glyphosate di Indonesia
TahunTahun
Ke-
Jumlah Data Impor Indonesia
(ton)
2012 1 23719,99
2013 2 23811,29
2014 3 24225,23
2015 4 24577,98
Sumber: Badan Pusat Statistik, 2015.
Gambar 1.1. Grafik Data Impor Glyphosate di Indonesia
Berdasarkan gambar 1.1 di atas didapatkan persamaan Y yang memiliki nilai R
tertinggi dengan metode linier karena data yang diperoleh nilainya saling
berdekatan, sehingga diperkirakan pada tahun 2021 impor glyphosate ke
Indonesia sebesar 28.568 ton.
5
B. Data Konsumsi
Glyphosate di Indonesia dimanfaatkan sebagai bahan baku oleh dua pabrik
pupuk yaitu PT. Nurfarm dan PT. Petrosid. Berikut adalah data konsumsi
kedua pabrik tersebut beberapa tahun belakangan pada tabel 1.2. dibawah
ini.
Tabel 1.2. Data Konsumsi Glyphosate di Indonesia
TahunTahun
Ke-
Jumlah Konsumsi Glyphosate di
Indonesia (ton)
2012 1 15.761,52
2013 2 20.702,76
2014 3 20.928,88
2015 4 46.153,46
Sumber: Annual Report Industry, 2015.
Gambar.1.2 Grafik Data Konsumsi Glyphosate Per Tahun di Indonesia
Berdasarkan gambar 1.2 di atas yang didapatkan persamaan Y yang
memiliki nilai R tertinggi dengan metode linier karena data yang diperoleh
y = 9140.2x + 3036.2R² = 0.7397
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
50000
0 1 2 3 4Kons
umsiGlyphosate
per
tahu
n (t
on)
Tahun ke-
Data Konsumsi Glyphosate di Indonesia
6
memiliki nilai yang berdekatan, diperkirakan pada tahun 2021 konsumsi
glyphosate di Indonesia sebesar 103578,3 ton/tahun. Konsumen glyphosate
di Indonesia pada sektor pertanian yaitu pada PT. Nurfarm dengan kapasitas
pabrik 9.610.440 liter/tahun dan PT. Petrosida dengan kapasitas 500.000
ton/tahun .
C. Data Produksi
Di Indonesia belum ada pabrik yang memproduksi glyphosate, sehingga
data produksi pabrik tersebut di Indonesia tidak ada.
D. Kapasitas Rancangan
Kapasitas produksi suatu pabrik ditentukan berdasarkan kebutuhan
konsumsi produk di dalam negeri, data impor, dan data produksi produk
dalam negeri pada tahun yang ada.
Adapun persamaan untuk menghitung jumlah kebutuhan yang belum terpenuhi
adalah sebagai berikut:
Kebutuhan yang belum terpenuhi di Indonesia
= Data kebutuhan tahun 2021 – Data impor pada tahun 2021
–Data produksi tahun 2021
= 103.578,3 ton – 28.568 ton – 0
= 75.010 ton
Sehingga didapat jumlah kebutuhan glyphosate yang belum terpenuhi di
Indonesia adalah 75.010 ton pada tahun 2021. Jumlah kebutuhan yang belum
7
terpenuhi tersebut juga disesuaikan dengan ketersediaan bahan baku. Jadi,
kapasitas produksi pabrik yang akan berdiri adalah sebesar 40% dari kebutuhan
yang belum terpenuhi tersebut yaitu 30.000 ton/tahun. Adapun tujuan
didirikannya pabrik glyphosate di Indonesia dengan kapasitas produksi 30.000
ton/tahun adalah sebagai berikut:
1. Dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri, sehingga mengurangi impor dari
negara lain.
2. Memicu berdirinya industri lain yang memiliki bahan baku glyphosate.
3. Membuka lapangan pekerjaan baru sehingga dapat mengurangi jumlah
pengangguran.
1.5. Lokasi Pabrik
Penentuan lokasi pabrik sangat penting pada suatu perancangan karena akan
berpengaruh secara langsung terhadap kelangsungan hidup pabrik. Secara singkat
dapat dikatakan bahwa orientasi perusahaan dalam menentukan lokasi pabrik
yaitu mendapatkan keuntungan teknis dan ekonomis yang seoptimal mungkin.
Selain itu juga, lokasi pabrik ini dapat memberikan kemungkinan-kemungkinan
perluasan pabrik dan memberikan keuntungan untuk jangka panjang. Berdasarkan
faktor-faktor di bawah ini maka pabrik yang akan didirikan berlokasi di
Kecamatan Bungah, Kabupaten Gresik, Jawa Timur.
1. Ketersediaan Bahan Baku
Bahan baku yang digunakan adalah N-PMIDA yang diimpor dari China
melalui Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya sedangkan kebutuhan Hidrogen
8
Peroksida diperoleh dari PT. Samator Inti Peroksida yang berada di Gresik,
Jawa Timur.
2. Transportasi
Sebagai salah satu pusat industri, pemerintah kabupaten Gresik sangat
memperhatikan kemudahan transportasi bagi pengangkutan bahan baku
maupun produk industri. Antara Gresik dan Surabaya dihubungkan oleh
sebuah Jalan Tol Surabaya-Manyar, yang terhubung dengan Jalan Tol
Surabaya-Gempol. Selain itu, Kabupaten Gresik terletak tidak jauh dari
Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya dan direncanakan akan dibangun
pelabuhan oleh PT. Pelabuhan Indonesia III (Pelindo III) di sekitar
Kecamatan Manyar dan Kecamatan Ujang Pangkah. Karena kemudahan
dalam akses transportasi darat dan laut itulah yang menjadi pertimbangan
lain dalam memilih lokasi pabrik di Gresik.
3. Penyediaan Utilitas
Pada proses produksi dibutuhkan sarana dan prasarana seperti penyediaan
air dan listrik. Air sangat diperlukan untuk kebutuhan proses reaksi,
pendingin, dan lain sebagainya. Pentingnya peranan air dalam kelangsungan
proses pada pabrik juga digunakan sebagai pertimbangan memilih lokasi di
Gresik di Kabupaten Gresik terdapat sumber air yang dapat digunakan, yaitu
dari sungai Bengawan Solo.
Kebutuhan bahan bakar dapat dipenuhi dengan adanya PT. Pertamina yang
ada di kawasan industri yang berada di Gresik sedangkan kebutuhan listrik
dari PT. PLN area pelayanan dan jaringan Gresik.
9
4. Kondisi Geografis, Iklim, dan Gempa.
Lokasi Kabupaten Gresik terletak di sebelah barat laut Kota Surabaya,
ibukota Provinsi Jawa Timur. Pusat pemerintahan Kabupaten Gresik
yaitu Kecamatan Gresik berada 20 km sebelah utara Kota Surabaya. Secara
geografis, wilayah Kabupaten Gresik terletak antara 112° sampai 113°
Bujur Timur dan 7° sampai 8° Lintang Selatan dan merupakan dataran
rendah dengan ketinggian 2 sampai 12 meter di atas permukaan air laut,
kecuali Kecamatan Panceng yang mempunyai ketinggian 25 meter di atas
permukaan laut. Topografi daerah Gresik cenderung landai dan secara
umum daerah ini termasuk dalam zona gempa 3 (dari skala 1 sampai 3).
5. Tenaga Kerja
Gresik dikenal sebagai salah satu kawasan industri utama di Jawa Timur.
Beberapa industri di Gresik antara lain Semen Gresik, Petrokimia
Gresik, Nippon Paint, BHS-Tex, Industri perkayuan/Plywood, dan Maspion.
Penyediaan engineer di wilayah Jawa cukup mudah didapat dan jenjang
pendidikan tenaga kerja yang direkrut juga bervariasi, sesuai dengan
kebutuhan pabrik. Tenaga kerja yang dibutuhkan dapat diperoleh dari
Gresik.
BAB X
KESIMPULAN DAN SARAN
10.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis dan perhitungan yang telah dilakukan terhadap
Prarancangan Pabrik Glyphosate dengan kapasitas 30.000 ton/tahun dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Berdasarkan beberapa pertimbangan proses dan ekonomi, maka proses
yang dipilih untuk menghasilkan glyphosate yakni dengan bahan baku N-
PMIDA dan H2O2.
2. Luas lahan untuk pembangunan pabrik glyphosate ini yaitu 3,196 ha
dengan jumlah karyawan 179 orang.
3. Berdasarkan perhitungan dan analisis ekonomi diperoleh hasil sebagai
berikut :
a. Percent Return on Investment (ROI) sebelum pajak 23,85% dan
sesudah pajak sebesar 19,08%.
b. Pay Out Time (POT) sesudah pajak 2,95 tahun.
c. Break Even Point (BEP) sebesar 42,96% dan Shut Down Point
(SDP) sebesar 28,66%, yakni batasan kapasitas produksi sehingga
pabrik harus berhenti berproduksi karena merugi.
175
d. Interest Rate of Return (IRR) sebesar 19,19%, lebih besar dari
suku bunga bank saat ini, sehingga investor akan lebih memilih
untuk menanamkan modalnya ke pabrik ini dari pada ke bank.
10.2. Saran
Berdasarkan pertimbangan hasil analisis ekonomi di atas, maka dapat
diambil kesimpulan bahwa Prarancangan Pabrik Glyphosate dengan
kapasitas 30.000 ton/tahun sebaiknya dikaji lebih lanjut dari segi proses
maupun ekonominya.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim A, 2015. Thermal Oil. http://www.cv-ao.com/id/toh.htm. Diakses pada
02 Desember 2016.
Anonim B, 2015. Thermal Oil Heater/ Steam Boiler.
http://steamboilerindonesia.blogspot.co.id/2015/12/thermal-oil-
heater.html,2016. Diakses pada 02 Desember 2016.
Bachus, L and Custodio, A. 2003. Know and Understand CentrifugaI Pumps.
Bachus Company, Inc. Oxford: UK.
Badan Pusat Statistik, 2016, Statistic Indonesia, www.bps.go.id, Indonesia.
Diakses15 Juli 2016.
Banchero, Julius T., and Walter L. Badger. 1988. Introduction to Chemical
Engineering. McGraw Hill : New York.
Bank Indonesia. 2016. Nilai Kurs. www.bi.go.id. Diakses 5 September 2016
Brown.G.George., 1950, Unit Operation 6ed, Wiley & Sons, USA.
Brownell.L.E. and Young.E.H., 1959, Process Equipment Design 3ed, John Wiley
& Sons, New York.
Cepci. 2015. Index. www.chemengonline.com. Diakses 15 Agustus 2016.
Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1983, Chemical Engineering vol 6, Pergamon
Press Inc, New York.
Coulson J.M., and J. F. Richardson. 2005. Chemical Engineering 4th edition.
Butterworth-Heinemann : Washington.
Duh, Y.S., Hsu, C.C., Kao, C.S. and Yu, S.W., 1996, Applications ofreaction
calorimetry in reaction kinetics and assessment of thermalhazards,
Thermochim Acta, 285: 67±79.
Fogler, H. Scott. 2006. Elements of Chemical Reaction Envgineering4thedition.
Prentice Hall International Inc. : United States of America.
Geankoplis.Christie.J., 1993, Transport Processes and unit Operation 3th ed,
Allyn & Bacon Inc, New Jersey.
Google Map. 2016. Area Sungai Bengawan Solo. Diakses pada 25 Juli 2016.
Himmeblau, David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical
Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.
Hugot, E. 1986.Handbook of Cane Sugar Engineering. New York: Elsevier
Science Publishing Company INC.
Kern, Donald Q. 1965. Process Heat Transfer. Mcgraw-Hill Co.: New York.
Kirk, R.E and Othmer, D.F., 2006, “Encyclopedia of Chemical Technologi”, 4nd
ed., vol. 17., John Wiley and Sons Inc., New York.
Levenspiel.O., 1972, Chemical Reaction Engineering 2nd edition, John Wiley and
Sons Inc, New York.
McCabe.W.L. and Smith.J.C., 1985, Operasi Teknik Kimia, Erlangga, Jakarta.
Megyesy.E.F., 1983, Pressure Vessel Handbook, Pressure Vessel Handbook
Publishing Inc, USA.
Metcalf and Eddy, 1991, Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse,
Mc Graw-Hill Book Company, New York.
MSDS Hydroperoxide.Science Lab.com, Diakses pada 21 April 2016, 09:01 WIB
MSDS Neophosphonomethyl Iminodiacetic Acid.Science Lab.com, Diakses pada
21 April 2016, 09:12 WIB
MSDS Glyphosate.Science Lab.com, Diakses pada 21 April 2016, 09:48 WIB
MSDS Carbondioxide.Science Lab.com, Diakses pada 21 April 2016, 10:15 WIB
Perry.R.H. and Green.D., 1997, Perry’s Chemical Engineer Handbook 7th ed,
McGraw-Hill Book Company, New York.
Perry, Robert H., and Don W. Green. 1999. Perry’s Chemical Engineers’
Handbook 7th edition. McGraw Hill : New York.
Perry, Robert H., and Don W. Green. 2008. Perry’s Chemical Engineers’
Handbook 8th edition. McGraw Hill : New York.
Peter.M.S. and Timmerhause.K.D., 1991, Plant Design an Economic for
Chemical Engineering 3ed, McGraww-Hill Book Company, New York.
Powell, S.T., 1954, “Water Conditioning for Industry”, McGraw Hill Book
Company, New York.
Rase.1977. Chemical Reactor Design for Process Plant, Vol. 1st, Principles and
Techniques. John Wiley and Sons : New York
Santosa, Galih. 2013. Hydrant Water. Galihsantosa.adhiatma.blog. Diaksespada
26 September 2014.
Sinaga, Irmawati, Edia R., dan I Made B., 2009. Kinetika Reaksi Pembuatan
Glifosat dari N-PMIDA (Neophosphonomethyl Iminodiacetic Acid) dan
H2O2 dengan Katalisator Pd/Al2O3. Jurnal Rekayasa Proses Vol. 3, No.2,
UGM, Yogyakarta.
Smith.J.M. and Van Ness.H.C., 1975, Introduction to Chemical Engineering
Thermodynamics 3ed, McGraww-Hill Inc, New York.
Smith, J.M., H.C. Van Ness, and M.M. Abbott. 2001. Chemical Engineering
Thermodynamics 6th edition. McGraw Hill : New York.
Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 1991. Plant Design
an Economic for Chemical Engineering 3thedition. McGraww-Hill Book
Company: New York.
Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 2002. Plant Design
and Economics for Chemical Engineers 5th edition. McGraw-Hill : New
York.
Treyball.R.E., 1983, Mass Transfer Operation 3ed, McGraw-Hill Book Company,
New York.
Ulrich.G.D., 1984, A Guide to Chemical Engineering Process Design and
Economics. John Wiley & Sons Inc, New York.
US Patent Office, No. 5.948.938. 1999. “Process for Preparing N-
Phosphonomethylglycine”
US Patent Office, No. 3.954.848. 1976. “Process for Producing N-
Phosphonomethylglycine”
Wallas, Stanley M. 1990. Chemical Process Equipment. Butterworth-Heinemann :
Washington.
Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers,
Stoneham USA.
Wang, L, K.2008. Gravity Thickener, Handbook of Enviromental Engineering,
Vol. 6th. The Humana Press Inc. : New Jersey
Wilson, E. T.2005.Clarifier Design. Mc Graw Hill Book Company : London
Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, Mc Graw Hill Book Co.,
NewYork