PRARANCANGAN PABRIK ACRYLONITRILE DARI

ETHYLENE CYANOHIDRIN KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN

(Skripsi)

Oleh

DINI DIAN PRAJAWATI

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

(Perancangan Menara Distilasi-301 (MD- 301))

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK ACRYLONITRILE DARI ETHYLENECYANOHIDRIN KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN

(Perancangan Menara Distilasi-301 (MD-301))

Oleh

DINI DIAN PRAJAWATI

Acrylonitrile merupakan salah satu produk industri kimia yang digunakan sebagaibahan baku pembuatan Acrylic Fiber, Nitrile Rubber, Adiponitrile, acrylamide,Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) dan Styrene Acrylonitrile (SAN).Acrylonitrile dapat diproduksi dengan beberapa proses yaitu 1) Proses DehidrasiEthylene Cyanohydrin, 2) Proses Acetylene dan 3) Proses PropyleneAmmoxidation. Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik berupa sistem pengolahandan penyediaan air, sistem penyediaan steam, cooling water, dan sistempembangkit tenaga listrik.

Kapasitas produksi pabrik acrylonitrile direncanakan 60.000 ton/tahun dengan330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan didirikan di daerahCilegon, Banten. Tenaga kerja yang dibutuhkan sebanyak 131 orang denganbentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) dengan struktur organisasi line andstaff.

Dari analisisekonomidiperoleh:Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 739.134.834.369Working Capital Investment (WCI) = Rp 120.184.525.914Total Capital Investment (TCI) = Rp 802.689.542.128Break Even Point (BEP) = 44,53%Shut Down Point (SDP) = 20,98%Pay Out Time before taxes (POT)b = 3,23 yearsPay Out Time after taxes (POT)a = 4,01 yearsReturn onInvestment before taxes (ROI)b = 27,61%Return onInvestment after taxes (ROI)a = 22,1%Discounted cash flow (DCF) = 20,94%

Berdasarkan beberapa paparan di atas, maka pendirian pabrik acrylonitrile inilayak untuk dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkandari sisi ekonomi dan mempunyai prospek yang relatif cukup baik.

ABSTRACT

PREDESIGN OF ACRYLONITRILE FROM ETHYLENE CYANOHIDRINCAPACITY 60.000 TONS/YEARS

(Design Distillation Column-301 (MD-301))

By

DINI DIAN PRAJAWATI

Acrylonitrile is one of the product industry chemicals are used as the rawmaterials for Acrylic Fiber, Nitrile Rubber, Adiponitrile, acrylamide, AcrylonitrileButadiene Styrene (ABS) and Styrene Acrylonitrile (SAN). Acrylonitrile can beproduced by some of the process is : 1) Process of dehydration ethylenecyanohidrin, 2) Procces from Acetylene and 3) Procces from PropyleneAmmoxidation. Provision of utility plant needs a treatment system and watersupply, cooling water, ,dan Generator electrical power system.

Capacity of the plant is planned to production acrylonitrile is 60.000 tons/yearwith 330 working days in a year. The location of plant is planned in Cilegon,Banten. Labor needed in this plant as many as 131 people with a businessentityform Limited Liability Company (PT) with line and staff organizationalstructure.

From teh economic analysis is obtained :Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 739.134.834.369Working Capital Investment (WCI) = Rp 120.184.525.914Total Capital Investment (TCI) = Rp 802.689.542.128Break Even Point (BEP) = 44,53%Shut Down Point (SDP) = 20,98%Pay Out Time before taxes (POT)b = 3,23 yearsPay Out Time after taxes (POT)a = 4,01 yearsReturn onInvestment before taxes (ROI)b = 27,61%Return onInvestment after taxes (ROI)a = 22,1%Discounted cash flow (DCF) = 20,94%

By considering above the summary, it is proper establishment of acrylonitrileplant for studied further, because the plant is profitable and has good prospectsfuture.

PRARANCANGAN PABRIK ACRYLONITRILE DARI

ETHYLENE CYANOHIDRIN KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN

Oleh

DINI DIAN PRAJAWATI

1115041014

(Skripsi)

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

Sarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

(Perancangan Menara Distilasi-301 (MD- 301))

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di desa Terbanggi Subing, Kecamatan

Gunung Sugih, Kabupaten Lampung Tengah, Lampung

pada tanggal 20 Mei 1993, sebagai putri pertama dari dua

bersaudara, dari pasangan Bapak Sukardi dan Ibu

Suratmiatun.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar Negeri Wates tahun 2005,

Sekolah Menengah Pertama Negeri 4 Gunung Sugih pada tahun 2008, dan

Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Trimurjo pada tahun 2011.

Pada tahun 2011, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur Ujian Masuk Lokal (UML).

Pada tahun 2015, penulis melakukan Kerja Praktek di PT. SEMEN BATURAJA

(Persero) Tbk yang berlokasi di Baturaja, Sumatera Selatan dengan Tugas Khusus

“Evaluasi Kinerja Vertical Roller Mill (VRM)”. Selain itu, penulis melakukan

penelitian dengan judul “Penentuan Jenis Template Terbaik Pada Sintesis ZSM-5

untuk Memperoleh Kristalinitas Produk Tertinggi dengan Pretreated Zeolit Alam

Lampung (ZAL) dan Bagasse Fly Ash (BFA)”. Penelitian Ini juga Telah

dipublikasikan pada Seminar Nasional Riset dan Industri 2016. Dengan tema

“Peran Teknologi dan Inovasi untuk Pengembangan Industri Berbasis Sumber

Daya Alam Lokal Secara Terpadu” yang diselenggarakan pada 28 November

2016 di Hotel Emersia, Bandar Lampung. Penulis pernah menjadi Kepala

Departemen Kesekertariatan Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia

(HIMATEMIA) pada tahun 2013. Selama menjadi mahasiswa penulis pernah

mendapatkan Beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik (PPA).

Alhamdulillahirobbilalamin

Sebuah Karya kecilku....

Dengan segenap hati kupersembahkan tugas akhir ini kepada:

Allah SWT,Atas kehendak-Nya semua ini ada

Atas rahmat-Nya semua ini aku dapatkanAtas kekuatan dari-Nya aku bisa bertahan.

Ayah dan Ibu ku tersayang sebagai tanda baktiku atas jutaan doa,kasih sayang, pengorbanan, dan keikhlasannya terima kasih atas

segalanya. Meski karya ini belum pantas dipersembahkan karena inihanya satu langkah kecil dari sebuah cerita hidup yang akan kujalani

dikemudian hari, semoga segala nikmat dan hidayah-Nya selalumelimpah. Amin.

Adik ku Ananto Danu Prasetyo atas segala kasih sayang dan doa.

Guru-guruku sebagai tanda hormatku,terima kasih atas ilmu yang telah diberikan.

Kepada Almamaterku tercinta,semoga kelak berguna dikemudian hari.

Sahabat dan teman-teman Teknik Kimia Universitas Lampung.

Seorang motivator dan pemberi semangat saat pengerjaan skripsi ini.

Motto

”Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila

kamu telah selesai dari satu urusan kerjakanlah dengan sungguh-

sungguh urusan yang lain dan hanya kepada Allah kamu berharap ”

(Q.S. Al-Insyrah:6-7)

” DO the best as long as I can, hoping to the best but expecting to the

worst”

SANWACANA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang Mahakuasa dan Maha

Penyayang, atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan

judul “Prarancangan Pabrik Acrylonitrile dari Ethylene Cyanohidrin kapasitas

Enam Puluh Ribu Ton Per 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.

2. Bapak Darmansyah, S.T., M.T.,selaku dosen pembimbing I, yang telah

memberikan pengarahan, masukan, bimbingan, kritik dan saran selama

penyelesaian tugas akhir. Semoga ilmu bermanfaat yang diberikan dapat

berguna dikemudian hari.

3. Ibu Lia Lismeri, S.T., M.T., dan Ibu Sri Ismiyati. D, S.T., M.Eng. selaku

Dosen Pembimbing II, atas semua ilmu, saran, masukan dan pengertiannya

dalam penyelesaian tugas akhir.

4. Ibu Dr. Lilis Hermida, S.T., M.Sc. dan Bapak Donny Lesmana, S.T.,M.Sc.,

selaku Dosen Penguji yang telah memberikan saran dan kritik, juga selaku

dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.

5. Ibu Simparmin Br. Ginting, S.T., M.T. selaku dosen Pembimbing Akademik

(PA) dan juga Dosen Pembimbing Penelitian yang telah membimbing selama

penelitian dan memberikan motivasi selama menjadi mahasiswa Teknik Kimia.

6. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung, atas semua ilmu dan

bekal masa depan yang akan selalu bermanfaat.

7. Ayah dan Ibu, atas pengorbanan, doa, cinta dan kasih sayang yang selalu

mengiringi disetiap langkahku. Adikku atas kasih sayang, doa, dukungan,

kepercayaan, ketulusan, bantuan dan semangat. Semoga Allah yang

Mahakuasa dan Maha Penyayang memberikan perlindungan dan Karunia-Nya.

8. Keluargaku Mbah kakung, Mbah Putri, Pakde, Bude, Oom, Bulek, Mas,

Mbak, adik dan keponakanku yang selalu mendoakan dan memberi semangat.

9. Rowi Yousee Y.A. yang telah memberi semangat dan doa dalam setiap

langkah penulis.

10. Partner sejatiku Eti Purwaningsih, S.T. (KP, Penelitian dan TA) dan partner

penelitian Rendri Ardinata, S.T. terima kasih atas semangat, kesabaran,

kerjasama dan pengorbanan selama mengerjakan serangakaian tugas

perkuliahan ini.

11. Teman-teman Angkatan 2011 Ajeng Ayu Puspasari, Alief Nurtendron, Andy

Fini Ardhian, Archealin Anggraeni, Aryanto, Ayu Septriana, Baariklie

Mubaarokah, Bima Firmandana, Dai Bacthiar Purba, Destiara Khoirunnisa,

Diah Rosalina, Dian Anggitasari, Dicky Aditya R., Eriski Prawira, Fitria

Yenda Elpita, Fitriani Wulandari, Fully Resha R., Koni Prasetyo, Lamando

Aquan Raja, M. Nurul Hidayat, Mega Pristiani, Megananda Eka Wahyu,

Merry Christine, Mitra Dimas Sanjaya, Muhammad Haikal Pasha,

Muhammad Iqbal Immaddudin, Nadya Mustika Insani, Nilam Sari Sitorus

Pane, Nisa Meutia Risthy, Nita Listiani, Pirda Hiline N., Poppy Meutia Zari,

Raynal Rahman, Ricky Fahlevi K.S., Rina Septiana, Rizka Aidila Fitriana,

Sherlyana, Siti Sumartini, Tika Novarani dan Yeni Ria Wulandari.

12. Kakak-kakak dan adik-adik Teknik Kimia Unila yang tidak bisa disebutkan

satu persatu.

13. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

Semoga Allah membalas semua kebaikan mereka terhadap penulis dan semoga

skripsi ini berguna.

Bandar Lampung, Februari 2017

Penulis,

Dini Dian Prajawati

iv

DAFTAR ISI

Halaman

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

ABSTRAK ..................................................................................................... ii

ABSTRACT .................................................................................................... iii

DAFTAR ISI................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL .......................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi

BAB 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 Rancangan .................................................................... 9

1.6 Pemilihan Lokasi ........................................................................... 10

BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1 Jenis-jenis Proses Pembuatan Acrylonitrile ................................... 12

2.2 Tinjauan Ekonomi .......................................................................... 13

2.3 Tinjauan Termodinamika ............................................................... 21

2.4 Pemilihan Proses ............................................................................ 24

2.5 Uraian Proses ................................................................................. 25

v

2.6 Blok Diagram Alir Proses .............................................................. 27

2.7 Kinetika Reaksi Ethylene Cyanohidrin .......................................... 28

BAB III SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK

3.1 Spesifikasi Bahan Baku Utama, Bahan Pembantu dan Produk ... 29

3.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ...................................................... 29

3.1.2 Spesifikasi Bahan Pembantu................................................ 29

3.1.3 Spesifikasi Produk ............................................................... 30

BAB IV NERACA MASSA DAN NERACA PANAS

4.1 Neraca Massa ................................................................................ 31

4.1.1 Heat Exchanger (HE-101)................................................... 31

4.1.2 Vaporizer (VP-101) ............................................................. 32

4.1.3 Reaktor (R-201) ................................................................... 32

4.1.4 Condensor (CD-201) ........................................................... 34

4.1.5 Menara Distilasi (MD-301) ................................................. 35

4.1.6 Condensor (CD-301) ........................................................... 35

4.1.7 Reboiler (RB-301) ............................................................... 36

4.1.8 Evaporator (EV-301) ........................................................... 37

4.1.9 Mixing Point (MP-101)........................................................ 37

4.1.10 Cooler (CO-301) ................................................................ 38

4.2 Neraca Panas ................................................................................. 39

4.2.1 Heat Exchanger (HE-101)................................................... 39

4.2.2 Vaporizer (VP-101) ............................................................. 40

4.2.3 Reaktor (R-201) ................................................................... 40

4.2.4 Condensor (CD-201) ........................................................... 41

4.2.5 Menara Distilasi (MD-301) ................................................. 42

vi

4.2.6 Evaporator (301) .................................................................. 43

4.2.7 Cooler (CO-301) .................................................................. 43

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN PROSES DAN UTILITAS

5.1 Peralatan Proses ............................................................................. 45

BAB VI UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

6.2 Pengolahan Limbah ....................................................................... 106

6.3 Laboratorium ................................................................................. 107

6.4 Instrumentasi dan Pengendalian Proses ........................................ 111

BAB VII TATA LETAK DAN LOKASI PABRIK

7.1 Lokasi Pabrik ................................................................................ 114

7.2 Tata Letak Pabrik ......................................................................... 117

7.3 Estimasi Area Pabrik .................................................................... 119

BAB VIII MANAGEMEN DAN ORGANISASI

8.1 Bentuk Perusahaan ........................................................................ 123

8.2 Struktur Organisasi Perusahaan .................................................... 126

8.3 Tugas dan Wewenang ................................................................... 129

8.4 Status Karyawan dan Sistem Penggajian ...................................... 137

8.5 Pembagian Jam Kerja Karyawan .................................................. 138

8.7 Perincian Jumlah Karyawan .......................................................... 142

8.8 Kesejahteraan Karyawan................................................................ 144

5.2 Peralatan Utilitas ........................................................................... 59

6.1 Unit Pendukung Proses ................................................................. 88

8.6 Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karywan ................................ 140

vii

BAB IX INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI

9.1 Investasi ......................................................................................... 149

9.2 Evaluasi Ekonomi ......................................................................... 153

9.3 Angsuran Pinjaman ....................................................................... 155

9.4 Discounted Cash Flow (DCF) ....................................................... 155

BAB X SIMPULAN DAN SARAN

10.1 Simpulan .................................................................................... 157

10.2 Saran .......................................................................................... 157

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A

LAMPIRAN B

LAMPIRAN C

LAMPIRAN D

LAMPIRAN E

LAMPIRAN F

viii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1 Data Impor acrylonitrile di Indonesia ............................................. 4

Tabel 1.2 Data Ekspor acrylonitrile dari Indonesia ........................................ 5

Tabel 1.3 Data Konsumsi acrylonitrile di Indonesia ...................................... 7

Tabel 1.4 Data Pabrik Penghasil Acrylonitrile di Dunia ................................. 8

Tabel 2.1 Data Bahan Baku dan Produk Pada Proses Dehidrasi Ethylene

Cyanohidrin ..................................................................................... 14

Tabel 2.2 Data Bahan Baku dan Produk Pada Proses Acetylene .................... 16

Tabel 2.3 Data Bahan Baku dan Produk Proses Propylene Ammoxidation ..... 18

Tabel 2.4 Nilai ∆H0f dan ∆G0 pada bahan baku dan produk proses dehidrasi

ethylene cyanohidrin ....................................................................... 21

Tabel 2.5 Nilai ∆H0f dan ∆G0 pada bahan baku dan produk proses Acetylene.. 22

Tabel 2.6 Nilai ∆H0f dan ∆G0 pada bahan baku dan produk Pada proses

Propylene Ammoxidation ............................................................... 23

Tabel 2.7 Perbandingan Proses Dehidrasi Ethylene Cyanohydrin, Proses

Acetylene, dan Proses Propylene Ammoxidation ............................ 24

Tabel 4.1 Neraca massa di Heat Exchanger (HE-101) .................................... 31

Tabel 4.2 Neraca massa di Vaporizer (VP-101) ............................................. 32

Tabel 4.3 Neraca massa di Reaktor (R-201) ................................................... 33

Tabel 4.4 Neraca massa di Condensor (CD-201) ............................................ 34

ix

Tabel 4.5 Neraca massa di Menara Distilasi (MD-301) ................................. 35

Tabel 4.6 Neraca Massa di Condensor (CD-301) ........................................... 36

Tabel 4.7 Neraca Massa di Reboiler (RB-301) ............................................... 36

Tabel 4.8 Neraca Massa di Evaporator (EV-301) ........................................... 37

Tabel 4.9 Neraca Massa di Mixing Point (MP-101) ....................................... 38

Tabel 4.10 Neraca Massa di Cooler (CO-301) ............................................... 38

Tabel 4.11 Neraca Energi di Heat Exchanger (HE-101) ................................ 39

Tabel 4.12 Neraca Energi di Vaporizer (VP-101) .......................................... 40

Tabel 4.13 Neraca Energi di Reaktor (R-201) ................................................ 40

Tabel 4.14 Neraca Energi di Condensor (CD-201) ......................................... 41

Tabel 4.15 Neraca Energi di Menara Distilasi ................................................ 42

Tabel 4.16 Neraca Energi di Evaporator (EV-301) ........................................ 42

Tabel 4.17 Neraca energi di Cooler (CO-301) ................................................ 43

Tabel 6.1 Kebutuhan Air Pendingin ............................................................... 91

Tabel 6.2 Peralatan yang Membutuhkan Steam .............................................. 94

Tabel 6.3 Kebutuhan Air Pabrik ..................................................................... 96

Tabel 6.4 Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian ............ 112

Tabel 6.5 Pengendalian Variabel Utama Proses ............................................. 113

Tabel.7.1 Perincian luas area Pabrik Acrylonitrile .......................................... 119

Tabel 8.1 Jadwal kerja masing - masing regu ................................................. 140

Tabel 8.2 Perincian Tingkat Pendidikan ......................................................... 141

Tabel 8.3 Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat ........................................ 143

Tabel 8.4 Jumlah Karyawan Berdasarkan Jabatan .......................................... 147

Tabel 9.1 Fixed capital investment ................................................................. 150

x

Tabel 9.2. Manufacturing cost ........................................................................ 152

Tabel 9.3. General expenses ........................................................................... 153

Tabel 9.4 Hasil Uji Kelayakan Ekonomi ........................................................ 156

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1. Grafik Impor Acrylonitrile di Indonesia ..................................... 4

Gambar 1.2. Grafik Ekspor Acrylonitrile di Indonesia ................................... 5

Gambar 2.1. Digram Alir Proses ..................................................................... 27

Gambar 4.1. Aliran Massa Heat Exchanger (HE-101) .................................... 31

Gambar 4.2. Aliran Massa Vaporizer (VP-101) .............................................. 32

Gambar 4.3. Aliran Massa Reaktor (R-201) .................................................... 32

Gambar 4.4. Aliran Massa Condensor (CD-201) ............................................ 34

Gambar 4.5. Aliran Massa Menara Distilasi (MD-301) .................................. 35

Gambar 4.6. Aliran Massa Condensor (CD-301) ............................................ 35

Gambar 4.7. Aliran Massa Reboiler (RB-301) ................................................ 36

Gambar 4.8. Aliran Massa Evaporator (EV-301) ............................................ 37

Gambar 4.9. Aliran Massa Mixing Point (MP-101)......................................... 37

Gambar 4.10. Aliran Massa Cooler (CO-301)................................................. 38

Gambar 4.11. Aliran Panas Heat Exchanger (HE-101)................................... 39

Gambar 4.12. Aliran Panas Vaporizer (VP-101) ............................................. 39

Gambar 4.13. Aliran Panas Reaktor (R-201) ................................................... 40

Gambar 4.14. Aliran Panas Condensor (CD-201) ........................................... 41

Gambar 4.15. Aliran Panas Menara Distilasi (MD-301) ................................. 41

Gambar 4.16. Aliran Panas Evaporator (EV-301) ........................................... 42

xii

Gambar 4.17. Aliran Panas Cooler (CO-301).................................................. 43

Gambar 6.1. Cooling Tower ............................................................................ 91

Gambar 6.2. Diagram Cooling Water System ................................................. 92

Gambar 6.3. Daerator ..................................................................................... 94

Gambar 6.4. Diagram Alir Pengolahan Air .................................................... 95

Gambar 7.1. Peta Provinsi Banten .................................................................. 118

Gambar 7.2. Area Sungai Cidanau – Banten .................................................. 119

Gambar 7.3. Tata Letak Pabrik dan Fasilitas Pendukung ............................... 119

Gambar 7.4. Tata Letak Peralatan Proses ....................................................... 120

Gambar 8.1. Struktur Organisasi Perusahaan ................................................. 132

Gambar 9.1. Kurva Break Even Point dan Shut Down Point........................... 159

Gambar 9.2. Kurva Cummulative Cash Flow metode DCF ............................ 160

1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sejalan dengan laju perkembangan industri yang semakin besar, Indonesia

dituntut untuk mampu bersaing dengan negara lain dalam bidang industri.

Perkembangan industri di Indonesia sangat berpengaruh pada ketahanan ekonomi

Indonesia yang akan menghadapi banyak persaingan di pasar bebas (Diah &

Gemma, 2012). Sektor industri kimia sebagai tulang punggung perekonomian

negara, banyak memegang peranan dalam memajukan perindustrian di Indonesia.

Inovasi proses produksi maupun pembangunan pabrik baru yang berorientasi pada

pengurangan ketergantungan terhadap produk impor maupun untuk menambah

devisa negara sangat diperlukan, salah satunya adalah dengan pembangunan

pabrik acrylonitrile.

Acrylonitrile (C3H3N) adalah senyawa kimia tak jenuh berikatan rangkap karbon-

karbon yang berkonjugasi dengan golongan nitril (Kirk & Othmer, 1991).

Acrylonitrile yang sering juga disebut sebagai acrylic acid nitrile, propylene

nitrile, vinyl cyanide, dan propenoic acid nitrile, merupakan cairan jernih, tidak

berwarna, dan larut dalam berbagai pelarut organik, seperti etanol, aseton, etil

asetat, karbon tetraklorida, dan benzene, namun hanya larut sebagian dalam air

(Nexant, Inc., 2006). Acrylonitrile mempunyai fungsi yang sangat penting dalam

2

menunjang pembangunan di sektor industri, yaitu sebagai bahan kimia antara

(intermediate) dalam pembuatan polimer seperti acrylic fibers, termoplastik

(Acrylonitrile/Butadiene/Styrene dan Styrene/Acrylonitrile), karet sintetik, dan

juga adiponitrile (Dimian dan Bildea, 2008).

Hingga saat ini acrylonitrile masih diimpor dari Jepang, Singapura, dan Amerika.

Dengan didirikannya pabrik acrylonitrile di Indonesia, kemungkinan impor dapat

dikurangi. Bahkan apabila produksi sudah melebihi kebutuhan dalam negeri,

acrylonitrile dapat menjadi produk ekspor. Dengan semakin meningkatnya

perkembangan industri di Indonesia, maka diperkirakan permintaan bahan baku

acrylonitrile pada tahun-tahun mendatang juga akan meningkat.

Dengan diproduksinya acrylonitrile diharapkan bisa memenuhi kebutuhan

acrylonitrile di Indonesia. Disamping itu dengan didirikannya pabrik acrylonitrile

dapat membuka lapangan kerja baru dan diharapkan dapat memacu berdirinya

pabrik - pabrik lain yang menggunakan bahan baku acrylonitrile.

1.2 Kegunaan Produk

Kegunaan acrylonitrile secara umum adalah :

1. Bahan untuk membuat Acrylic Fiber

Acrylic Fiber adalah salah satu produk turunan dari acrylonitrile. Serat ini

banyak digunakan oleh pabrik-pabrik tekstil sebagai bahan baku pembuatan

karpet, sweater, dan baju olahraga.

3

2. Bahan untuk membuat Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) dan Styrene

Acrylonitrile (SAN)

ABS mengandung 25% acrylonitrile dan SAN mengandung 30% acrylonitrile.

ABS dan SAN biasa digunakan untuk bahan konstruksi otomotif, mesin, dan

alat-alat rumah tangga.

3. Bahan untuk membuat Nitrile Rubber

Nitrile Rubber digunakan untuk gasket dan bahan campuran PVC.

4. Bahan untuk membuat Adiponitrile yang digunakan untuk intermediet

pembuatan nilon.

5. Bahan untuk membuat acrylamide.

(Kirk dan Othmer, 1991)

1.3 Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku ethylene cyanohydrin yang dibutuhkan dalam proses pembuatan

acrylonitrile diperoleh dari Kanto Chemical co., Inc. yang berada di Taiwan

dengan kapasitas produksi sebesar 120.000 ton/tahun. Sehingga kebutuhan bahan

baku dapat terpenuhi.

1.4 Analisa Pasar

Analisis pasar merupakan langkah untuk mengetahui seberapa besar minat pasar

terhadap suatu produk. Adapun analisis pasar meliputi data impor, data ekspor,

data konsumsi, dan data produksi acrylonitrile.

4

1. Data impor acrylonitrile

Berikut merupakan data impor acrylonitrile tahun 2011-2015 dapat dilihat

pada Tabel 1.1:

Tabel 1.1 Data Impor acrylonitrile dari Indonesia

No Tahun Impor (ton/tahun)1 2011 60504,882 2012 67076,993 2013 70188,124 2014 71516,295 2015 80860,88

Sumber: Kementrian Perindustrian RI, 2016

Grafik 1.1 Grafik Impor Acrylonitrile Indonesia

Berdasarkan data impor acrylonitrile di Indonesia dari Tabel 1.1, dapat

diperoleh persamaan regresi linier, y = 4515,x+56484. Untuk menghitung

kebutuhan impor acrylonitrile tahun berikutnya maka menggunakan persamaan

garis lurus:

y = ax + b

Keterangan: y = kebutuhan impor acrylonitrile (ton/tahun)

y = 4515.2x + 56484R² = 0.9309

0

20000

40000

60000

80000

100000

0 1 2 3 4 5 6

Jum

lah

Ton

/Tah

un

Tahun Ke-

Impor Acrylonitrile Indonesia

5

x = tahun ke-i

b = intercept

a = gradient garis miring

Dari persamaan di atas diketahui bahwa kebutuhan impor acrylonitrile di

Indonesia pada tahun 2020 atau tahun ke-10 adalah:

y = 4515,(10) +56484

y = 60.999,1 ton/tahun

2. Data ekspor acrylonitrile

Berikut merupakan data ekspor acrylonitrile tahun 2011-2015 dapat dilihat

pada Tabel 1.2:

Tabel 1.2 Data ekspor acrylonitrile dari Indonesia

No Tahun Ekspor (ton/tahun)1 2011 2100,002 2012 1920,903 2013 3730,104 2014 3920,155 2015 6969,50

Sumber: Kementrian Perindustrian RI, 2016

Grafik 1.2 Grafik Ekspor Acrylonitrile Indonesia

y = 1634xR² = 0.8899

0

2000

4000

6000

8000

0 1 2 3 4 5

Jum

lah

Ton

/Tah

un

Tahun Ke-

Ekspor Acrylonitrile Indonesia

6

Berdasarkan data ekspor di Indonesia dari Tabel 1.1, dapat diperoleh

persamaan regresi linier, y = 1634x. Untuk menghitung kebutuhan ekspor

acrylonitrile tahun berikutnya maka menggunakan persamaan garis lurus:

y = ax + b

Keterangan: y = kebutuhan ekspor acrylonitrile (ton/tahun)

x = tahun ke-i

b = intercept

a = gradient garis miring

dari persamaan di atas diketahui bahwa kebutuhan ekspor acrylonitrile di

Indonesia pada tahun 2020 atau tahun ke-10 adalah:

y = 1634(10)

y = 16340 ton/tahun

3. Data Konsumsi

Berikut merupakan data konsumsi acrylonitrile di indonesia dapat dilihat pada

Tabel 1.3:

7

Tabel 1.3 Data konsumsi acrylonitrile di indonesia

No Nama Pabrik ProdukKapasitasProduksi

(Ton/tahun)1 PT. ABS Indonesia ABS Reesin 25.0002 PT. Arbe Styrindo ABS Resin 15.0003 PT. Arbe Styrindo SAN 30.0004 PT. Graha Swakarsa Prima ABS Resin 15.0005 PT. Graha Swakarsa Prima SAN 10.000

Total 95.000Total Kebutuhan ResinABS/SAN 17,1% dariacrylonitrile

16.245

6 PT. Arindo Pacific Chemical Acrylic Resin 3.6007 PT. Avia-Avian Acrylic Resin 2.5008 PT. Biporin Agung Acrylic Resin 3.6009 PT. Diachem Resin Indonesia Acrylic Resin 3.60010 PT. Gajah Tunggal Prakarsa Acrylic Resin 4.00011 PT. Gyung Do Indonesia Acrylic Resin 3.60012 PT. Latexia Indonesia Acrylic Resin 4.80013 PT. Mitra Mulia Makmur Acrylic Resin 1.20014 PT. Pardic Jaya Chemicals Acrylic Resin 5.00015 PT. Rohm And Haaas Indonesia Acrylic Resin 10.00016 PT. Stella Resindo Acrylic Resin 4.80017 PT. Unimas Chemical & Coating Acrylic Resin 3.600

Total 50.300Total Kebutuhan Resin 1,2%dari acrylonitrile

603,6

18 PT. Asahimas Chemical PVC 320.00019 PT. Eastern Polymer PVC 36.00020 PT. Standard Toyo Polymer PVC 176.00021 PT. Thai Petrochemical PVC 6.000

Total 538.000Total Kebutuhan PVC 2,9%dari acrylonitrile

15.600

22 PT. Hamparan Redjeki Acrylic Fiber 40.00023 PT. Arindo Nusa Fiber Acrylic Fiber 100.00024 PT. Asia Pacific Fiber Acrylic Fiber 54.000

Total 194.000Total Kebutuhan Acrylic Fiber37,7% dari acrylonitrile

73.138

Sumber: Direktorat Jendral Basis Industri,2016 dan Environmental Protection

Agency,1984.

8

Jadi, jumlah konsumsi acrylonitrile di Indonesia berjumlah 105.586,6

ton/tahun.

4. Data Pabrik Penghasil Acrylonitrile di Dunia

Di Indonesia belum terdapat pabrik acrylonitrile, sehingga untuk memenuhi

kebutuhan acrylonitrile diperoleh dari impor. Berikut merupakan data pabrik

penghasil acrylonitrile di dunia dapat dilihat pada Tabel 1.4:

Tabel 1.4 Data Pabrik Penghasil Acrylonitrile di Dunia

Pabrik Lokasi Kapasitas (ton/tahun)Acrilonitrila do Nordeste Camacari, Brazil 90.000

Anqing Petrochemical Anqing, China 80.000Asahi Kasei Kawasaki, Japan 150.000Asahi Kasei Mizushima, Japan 350.000China PetrochemicalDevelopment

Ta-Sheh, Taiwan 190.000

Cytec Industry Fortier, Louisiana,US

227.000

Daqing Refining and Chemical Daqing, China 80.000Dia-NitriX Mizushima, Japan 115.000Dia-NitriX Otake, Japan 90.000DSM Geleen, Netherlands 275.000DuPont Beaumont, Texas, US 185.000Formosa Plastics Mailiao, Taiwan 280.000Fushun Petrochemical Fushun, China 90.000

INEOS Cologne, Germany 300.000

Green Lake, Texas,US

460.000

Lima, Ohio, US 200.000

Seal Sands, UK 280.000

Jihua Group Jilin City, China 250.000Lukoil Neftochim Burgas, Bulgaria 28.000Pemex Petrochemical Tula, Mexico 65.000Petkim Aliaga, Turkey 92.000PetroChina Lanzhou

PetrochemicalLanzhou, China 35.000

Qilu Petrochemical Zibo, China 40.000Reliancesa Industries Baroda, India 42.000

9

Lanjutan Tabel 1.4Pabrik Lokasi Kapasitas (ton/tahun)

Repsol YPF Tarragona, Spain 125.000Saratovorgsintez Saratov, Russia 150.000Sasol Chemical Industries Secunda, South

Africa75.000

Shanghai Petrocemical Jinshan, China 130.000Shanghai Secco Petrochemical Caojing, China 260.000Showa Denko Kawasaki, Japan 60.000Sinopec Shanghai GaoqiaoPetrochemical

Pudong, China 8.000

Solutia Alvin, Texas, US 500.000Sumitomo Chemical Niihama, Japan 60.000

Sumber: ICIS, 2016

Kapasitas pabrik yang akan didirikan harus berada diatas kapasitas minimal atau

sama dengan kapasitas pabrik yang sedang berjalan (Mc Ketta 1954). Dari Tabel

1.4 dapat diketahui bahwa kapasitas produksi minimal di dunia adalah sebesar

8.000 ton/tahun.

1.5 Kapasitas Rancangan

Kapasitas produksi suatu pabrik ditentukan berdasarkan kebutuhan konsumsi

produk dalam negeri, data impor, data ekspor, serta data produksi yang telah ada.

Maka peluang kapasitas pendirian pabrik acrylonitrile di tahun 2020 dapat

dihitung dengan persamaan sebagai berikut.

PKPP = JK + EKS – IMP – PDN

PKPP = Peluang Kapasitas Pendirian Pabrik Tahun 2020 (Ton)

JK = Jumlah Kebutuhan Acrylonitrile (Ton)

EKS = Jumlah Ekspor Acrylonitrile Tahun 2020 (Ton)

IMP = Jumlah Impor Acrylonitrile Tahun 2020 (Ton)

PDN = Jumlah Produksi Acrylonitrile dalam negeri (Ton)

10

PKPP = JK + EKS – IMP – PDN

PKPP = 105.586,6 ton + 16340 ton – 60.999,1 ton – 0

PKPP = 60.927,5 ton

Berdasarkan peluang pendirian pabrik yang telah dihitung, maka diputuskan akan

dibuat pra-perancangan pabrik acrylonitrile dengan kapasitas 60.000 ton/tahun

dengan alasan sebagai berikut:

● Kapasitas produksi minimal pabrik acrylonitrile di dunia sebesar 8.000

ton/tahun.

● Dapat memenuhi kebutuhan acrylonitrile dalam negeri yang mengalami

peningkatan disetiap tahunnya.

Dapat memberikan keuntungan karena sebagian besar konsumen yang

mengimpor dapat tertanggulangi.

Dapat merangsang berdirinya industri-industri kimia lainnya yang

menggunakan bahan baku acrylonitrile.

Apabila terpenuhi kebutuhan dalam negeri, sisa produk dapat diekspor

sehingga menambah devisa negara.

Dapat memperluas lapangan kerja.

1.6 Pemilihan Lokasi

Penentuan lokasi pabrik sangat berpengaruh pada keberadaan suatu pabrik, baik

dari segi ekonomi maupun kemungkinan pengembangan dimasa yang akan

datang. Selain itu juga berpengaruh terhadap kelangsungan dari pabrik yang akan

berdiri tersebut. Pabrik acrylonitrile ini direncanakan akan didirikan di daerah

Cilegon, Banten dengan pertimbangan – pertimbangan sebagai berikut:

11

1. Ketersediaan bahan baku

Bahan baku utama ethylene cyanohydrin diperoleh dari Kanto Chemical co.,

Inc. yang berada di Taiwan sehingga dipilih lokasi yang dekat dengan

pelabuhan untuk mempermudah penyediaannya.

2. Pemasaran produk

Daerah Cilegon merupakan daerah yang tepat untuk daerah pemasaran karena

banyaknya industri kimia yang menggunakan bahan baku acrylonitrile.

3. Ketersediaan tenaga kerja

Kawasan industri Cilegon dekat dengan daerah Jawa Barat dan Jabotabek yang

sarat dengan lembaga pendidikan formal maupun non formal dimana banyak

dihasilkan tenaga kerja ahli maupun non ahli yang dapat menunjang proses

produksi.

4. Utilitas

Fasilitas pendukung berupa air, listrik dan bahan bakar tersedia cukup

memadai karena merupakan kawasan industri.

5. Sarana dan prasarana

Transportasi sangat penting bagi suatu industri. Di daerah Cilegon tersedia

sarana transportasi yang cukup memadai, baik darat maupun laut untuk

keperluan transportasi sehingga memudahkan pengangkutan bahan baku,

bahan pembantu, dan produk.

160

X. SIMPULAN DAN SARAN

10.1 Simpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan

Pabrik Acrylonitrile dari Ethylene cyanohidrin dengan kapasitas 60.000 ton/tahun

dapat ditarik simpulan sebagai berikut :

1. Percent Return on Investment (ROI) sesudah pajak adalah 27,61%.

2. Pay Out Time (POT) sesudah pajaka dalah 4,01 tahun

3. Break Even Point (BEP) sebesar 44,53% dimana syarat umum pabrik di

Indonesia adalah 30 – 60 % kapasitas produksi. Shut Down Point (SDP)

sebesar 20,98%, yakni batasan kapasitas produksi 20 – 30 % sehingga

pabrik masih dapat berproduksi karena mendapat keuntungan.

4. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sebesar 20,94%, lebih besar

dari suku bunga bank sekarang sehingga investor akan lebih memilih

untuk berinvestasi ke pabrik ini dari pada ke bank.

10.2 Saran

Pabrik Acrylonitrile dari Ethylene cyanohidrin dengan kapasitas 60.000 ton/tahun

sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses maupun ekonominya.

158

DAFTAR PUSTAKA

Alibaba Group. 2016. Product Price. http://www.alibaba.com. Diakses pada 15

Maret 2016.

Banchero, Julius T., and Walter L. Badger. 1955. Introduction to Chemical

Engineering. McGraw Hill : New York.

Bank Indonesia. 2015. NilaiKurs. www.bi.go.id. Diakses 4 Agustus 2016.

Brownell.L.E. and Young.E.H., 1959, Process Equipment Design 3ed, John Wiley

& Sons, New York.

Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1983, Chemical Engineering vol 6, Pergamon

Press Inc, New York.

Chucani, G., Dominguez, R.M., Rotinov, A; Qujiano, J., Valencia, C., Vicente,

B., and Franco, D. 1999. Elimination Kinetics Of −hidroxynitriles in the

gas phase. Vol. 12, page 19-23. J.Org. Chem. USA.

Dimian, A. C., and Bildea, C. S., 2008, Chemical Process Design, Wiley-VCH

Verlag GmbH & Co. Kga A, Weinhem, Germany.

Environmental Protection Agency, 1984, Locating Estimating Air Emissions From

Sources of Acrylonitrile, USA.

159

Geankoplis.Christie.J., 1993, Transport Processes and unit Operation 3th ed,

Allyn & Bacon Inc, New Jersey.

Google Map. 2016. Area Sungai Cidanau – Banten. Diakses pada 20 Februari

2016.

Himmeblau.David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical

Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.

Kern, Donald Q. 1965. Process Heat Transfer. Mcgraw-Hill Co. : New York.

McKetta.J.J., Encyclopedia of Chemical Process & Design, The International Inc,

New York.

Megyesy. E.F., 1983, Pressure Vessel Handbook, Pressure Vessel Handbook

Publishing Inc,USA.

Nexant, Inc., 2006, PERP Program-Acrylonitrile New Report Alert, Nexant Chem

System, www.nexant.com. Diakses : 16 Mei 2016.

Ulmann, 2007. “Ulmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry”. VCH

Verlagsgesell Scahft, Wanheim, Germany.

Kanto Chemical Co., Inc, 2012, Price and Spesification of Ethylene Cyanohydrin,

http://www.knto.co.jp. Diakses : 3 Agustus 2012.

Kementrian Perindustrian RI. 2016. Direktorat Jendral Basis Industri.

www.kemenperin.go.id, Indonesia

Kern, Donald Q. 1965. Process Heat Transfer. Mcgraw-Hill Co.: New York.

160

Kirk, R.E and Othmer, D.F., 2006, “Encyclopedia of Chemical Technologi”, 4nd

ed., vol. 17., John Wiley and Sons Inc., New York.

Perry, Robert H., and Don W. Green. 1999. Perry’s Chemical Engineers’

Peter.M.S. and Timmerhause.K.D., 1991, Plant Design an Economic for

Chemical Engineering 3ed, McGraww-Hill Book Company, New York.

Peter.M.S. and Timmerhause.K.D., 1991, Plant Design an Economic for

Chemical Engineering 3ed, McGraww-Hill Book Company, New York.

Setiawan W.B., dan Prasetya A. 1997. Pemodelan Matematis Dan Penyelesaian

Numeris Dalam Teknik Kimia. Yogyakarta: Andi Offset.

Smith.J.M. and Van Ness.H.C., 1975, Introduction to Chemical Engineering

Thermodynamics 3ed, McGraww-Hill Inc, New York.

Sumada, Ketut. 2012. Perancangan Fasilitas Pengolahan Air Limbah Secara

Kimia. 20 April 2012.

Ulrich.G.D., 1984, A Guide to Chemical Engineering Process Design and

Economics. John Wiley & Sons Inc, New York.

Ulrich.G.D. 1987. A Guide to Chemical Engineering Process Design and

Economics. John Wiley & Sons Inc: New York.

Wallas, Stanley M. 1990. Chemical Process Equipment. Butterworth-Heinemann :

Washington.

Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers,

Stoneham USA.

161

www.matches.com, Accesed Juli 2016

www.icis.com., Accesed Maret 2016

www.water.me.vccs.edu. Diakses pada Diakses pada 26 September 2014.

Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, Mc Graw Hill Book Co., New

York