JURNAL TUGAS AKHIR TEKNIK KIMIA

PRARANCANGAN PABRIK ETILEN GLIKOL DARI ETILEN OKSIDA DAN CO2 MELALUI PROSES KARBONASI DENGAN KAPASITAS 43.000 TON/TAHUN

Rima Amalia — 2025-02-26

Indonesia merupakan negara berkembang yang terus mengalami perbaikan di berbagai sektor industri. Salah satu industri yang berpotensi mendorong pertumbuhan ekonomi di Indonesia adalah industri poliester. Etilen glikol merupakan senyawa kimia dengan rumus molekul C₂H₄O₂, 97,34% etilen glikol digunakan sebagai bahan baku serat poliester dan sisanya sebesar 2,66% digunakan sebagai bahan baku tambahan pembuatan minyak rem, cat, tinta ballpoint, pelarut, penstabil busa, kosmetik, dan bahan antri freeze. Dalam perancangan pabrik ini, etilen oksida dan CO₂ digunakan sebagai bahan baku melalui proses karbonasi. Proses ini dilakukan dalam reaktor fixed bed multitube dengan bantuan katalis molidenum, pada tekanan 14,5 bar dan suhu 90 ⁰C. Reaktor beroperasi secara adiabatik dan reaksi bersifat eksotermis. Etilen glikol yang terbentuk dimurnikan menggunakan flash drum dan evaporator untuk menghilangkan kadar air sehingga menghasilkan produk dengan kemurnian 98,20% dengan kuantitas 43.000 ton/tahun. Pabrik ini rencananya akan dibangun di Serang, Banten diatas lahan seluas 20.300 m². Jumlah pegawai yang dibutuhkan sebanyak 234 orang. Hasil evaluasi ekonomi diperoleh aba bersih sebesar Rp. 37.940.384.592,262 dari penjualan. Rate of Return (ROR) sebesar 18,38%, Pay Out Time (POT) sebesar 4,07 tahun, Break Even point sebesar 42,15% dan Shutdown Point (SDP) sebesar 20,48%. Berdasarkan evaluasi ekonomi pabrik etilen glikol layak untuk dibangun.

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK AMONIUM KLORIDA DENGAN KAPASITAS 120.000 TON/TAHUN

Shariska Putri Devina — 2025-02-26

Desain pabrik amonium klorida dengan kapasitas produksi 120.000 ton/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah ammonium sulfat dan natrium klorida. Pabrik ini akan didirikan di Kabupaten Lamongan, Jawa Timur dengan waktu produksi 330 hari/tahun. Proses produksi terbagi menjadi tiga tahapan yakni persiapan bahan baku, tahap reaksi produksi, dan tahap pemisahan/pemurnian produk. Proses amonium sulfat-sodium klorida beroperasi pada suhu 100℃ - 200℃ dengan tekanan 1 atm. Berdasarkan evaluasi analisa ekonomi pabrik Amonium Klorida layak didirikan dengan rincian Annual Cash Flow (ACF) sebesar 43,79%, Pay Out Time (POT) sebesar 3 tahun, Rate Of Return (ROR) sebesar 34,79%, dan Break Event Point (BEP) sebesar 41,0%.

PRA-RANCANGAN PABRIK HEKSAMINA DARI FORMALDEHIDA DAN AMONIA DENGAN KAPASITAS 23.000 TON/TAHUN METODE F. MACLEAN

Rizki Maulana Hakiki — 2025-02-26

Industri kimia di Indonesia merupakan salah satu sektor penunjang kemajuan ekonomi bagi negara yang didukung dengan ketersediaan bahan baku melimpah. Pabrik Hexamethylenetetramine (heksamina) merupakan industri yang menggunakan bahan baku ammonia dan formaldehida. Pabrik beroperasi selama 330 hari dengan kapasitas 23.000 ton/tahun. Proses produksi terdiri dari 3 tahapan yaitu pre-treatment, reaksi, dan Purification. Metode yang digunakan adalah F. Maclean (cair-cair) dengan konversi reaksi 98% dan yield 95%. Reaksi terjadi pada suhu 40⁰C berlangsung eksotermis sehingga diperlukan pendingin berupa jaket. Pabrik heksamina didrikan di kecamatan kalidoni, Palembang, Sumatera selatan. Jumlah karyawan yang dibutuhkan 174 orang untuk operasional pabrik. Hasil analisis ekonomi menunjukkan hasil Pay Out Time (POT) selama 2,11 tahun dengan laba bersih US$ 6.463.246,50. Pengembalian investasi sebesar 41,36% dan Break Event Point (BEP) yang dihasilkan mencapai 41,76%.

PRARANCANGAN PABRIK PENTAERITRITOL (PENT) DARI ASETALDEHIDA DAN FORMALDEHIDA DENGAN NATRIUM HIDROKSIDA SEBAGAI MEDIA ALKALI DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 5.600 TON/TAHUN

M. Khoirunnafiuddin — 2025-02-26

Pabrik Pentaeritritol diproduksi menggunakan bahan baku asetaldehida dan formaldehida dengan kapasitas produksi sebesar 5.600 ton/tahun. Bahan baku yang dibutuhkan yaitu asetaldehida sebanyak 261,779 kg/jam, formaldehida sebanyak 892,134 kg/jam, natrium hidroksida sebanyak 285,214 kg/jam dengan asam format sebanyak 89,161 kg/jam sebagai penetralisir sisa natrium hidroksida. Pentaeritritol diproduksi melewati proses kondensasi aldol yang menghasilkan senyawa pentaeritritos dan terjadi reaksi cannizaro yang menghasilkan senyawa pentaeritritol. Reaksi ini dilakukan pada suhu umpan 30oC pada tekanan 1 atm menggunakan reaktor continuous stirred-tank reactor (CSTR) dan reaksi berjalan secara eksotermik sehingga suhu operasi naik dan dijaga pada suhu 60 oC. Tahap pemisahan dan pemurnian pentaeritritol dilakukan menggunakan evaporator untuk mengurangi kadar air dalam produk dan diperoleh kemurnian pentaeritritol sebesar 99%. Pabrik pentaeritritol direncanakan akan dibangun di daerah Probolinggo, Jawa Timur dengan luas area 13.066,54 m2. Jumlah karyawan yang dibutuhkan sebanyak 284 orang. Hasil analisis ekonomi menunjukkan bahwa Pay Out Time (POT) adalah 3,16 tahun dengan laba bersih Rp. 38.420.965,641, tingkat pengembalian investasi (RoI) sebesar 29,63%. Dengan demikian, titik impas (BEP) mencapai 49,92%. Berdasarkan evaluasi ekonomi tersebut pabrik pentaeritritol dengan kapasitas produksi 5.600 ton/tahun layak untuk didirikan.

PRA-RANCANGAN PABRIK NATRIUM DODESIL BENZENA SULFONAT (NaDBS) DARI DODESILBENZEN DAN SO3 DENGAN KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN

MONIKA JELITA SIREGAR — 2025-02-27

Pabrik Natrium Dodesil Benzena Sulfonat dari Dodesilbenzen dan SO₃ dirancang dengan kapasitas produksi 50.000 ton/tahun untuk memenuhi Natrium Dodesil Benzena Sulfonat dalam negeri yang sepenuhnya bergantung pada sektor impor. Bahan baku yang digunakan adalah Dodesilbenzen dan SO₃. Pabrik ini akan dibangun di Kawasan Industri Karakatau Steel (KIEC), kecamatan Citangkil, Kota Cilegon, Provinsi Banten, dengan waktu operasional 330 hari/tahun. Proses produksi terdiri dari proses penyiapan bahan baku dan pembentukan produk. Proses pembentukan produk diawali dengan reaksi pembentukan asam dodesilbenzen sulfonate dari dodesilbenzen dan SO₃ dengan perbandingan 1:1 dalam reaktor gelembung pada suhu 50⁰C dan tekanan 1,5 atm dengan kemurnian 99%. Terdapat produk recycle yang digunakan kembali dalam proses pembentukan Asam dodesilbenzen sulfonate di dalam reaktor. Asam dodesilbenzen sulfonat selanjutnya akan mengalami proses netralisasi dalam reaktor CSTR pada kondisi operasi 50⁰C dan tekanan 1,5 atm sehingga diperoleh Natrium Dodesil Benzena Sulfonat. Unit pendukung proses terdiri dari unit penyedia air yang berasal dari dari KIEC (Kawasan Industri Krakatau Steel) yang menyediakan Water Treatment Plant (WTP), unit penyedia steam dari boiler, unit penyedia listrik dari PT. PLN dan generator, unit pengadaan bahan bakar berupa solar dan coal, serta unit pengolahan limbah. Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT) dan mempekerjakan 190 orang karyawan yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Berdasarkan evaluasi ekonomi, persentase Annual Cash Flow (ACF) sebesar 31%, Pay Out Time (POT) sebesar 3,4 tahun, dan persentase Break Event Point sebesar 44%. Berdasarkan parameter tersebut maka pabrik ini layak untuk didirikan.

Kata Kunci: Dodesilbenzene ,SO₃Natrium Dodesil Benzena Sulfonat

PRARANCANGAN PABRIK DIMETIL ETER (DME) DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) DENGAN PROSES DIRECT SYNTHESIS KAPASITAS 15.000 TON/TAHUN

Saltsabita Nourin Adelina — 2025-02-27

Dimetil eter (DME) adalah eter alifatik sederhana dengan sifat yang mirip dengan liquefied petroleum gas (LPG) dan penggunaannya meluas ke berbagai bidang seperti propelan aerosol, pelarut, dan manufaktur bahan kimia. Ketika permintaan LPG meningkat dan impor menjadi lebih mahal, DME menawarkan alternatif dan agen substitusi yang menjanjikan untuk produksi LPG. Prarancangan ini menguraikan produksi dimetil eter (DME) dengan kapasitas 15.000 ton/tahun dimetil eter (DME) menggunakan bahan baku utama tandan kosong kelapa sawit (TKKS). TKKS yang sering dianggap sebagai limbah, kaya akan lignoselulosa dan dapat digasifikasi untuk menghasilkan gas sintesis (syngas). Proses produksi meliputi lima tahap proses, yaitu persiapan bahan baku, gasifikasi/produksi syngas, preparasi syngas, sintesis DME dari syngas, dan pemurnian produk. Pabrik tersebut diproyeksikan menghasilkan 1.893.939 kg DME per jam dari 9.051.372 kg TKKS. Hasil analisis ekonomi menunjukkan bahwa keuntungan penjualan bersih sebesar Rp32.548.182.059. Tingkat pengembalian investasi (ROI) sebesar 14,78%. Waktu pengembalian modal (Pay Out Time/POT) adalah 4,020 tahun. Dengan demikian, titik impas (BEP) mencapai 46,53%. Berdasarkan evaluasi ekonomi tersebut, maka pabrik Dimetil Eter (DME) dengan kapasitas produksi 15.000 ton per tahun layak untuk didirikan sehingga dapat membantu mengurangi impor LPG, mengelola limbah biomassa, dan menciptakan lapangan kerja.

PRAPERANCANGAN PABRIK MESITILENA DENGAN KAPASITAS 4.000 TON/TAHUN MENGGUNAKAN METODE ISOMERISASI PSEUDOCUMENE

Ika Putri Nikmatur Rohmah — 2025-02-28

The demand for mesitylene in Indonesia is increasing due to its extensive use in various industrial applications. Mesitylene, also known as 1,3,5-trimethylbenzene, is a valuable aromatic hydrocarbon used as a solvent, in the synthesis of fine chemicals, and as an intermediate in the production of high-performance polymers. A mesitylene plant using pseudocumene as the raw material is designed with a capacity of 4,000 tons per year, operating for 330 days per year. The required raw material amounts to 6364,410846 tons per year. Mesitylene is produced through the isomerization process of pseudocumene, yielding mesitylene as the main product and xylene and hemimellitene as by-products. The process involves isomerization and transalkylation reactions in a Continuous Stirred-Tank Reactor (CSTR) using a ZSM-5 catalyst, at a pressure of 50 bar and a temperature of 340°C. The separation and purification process uses three distillation columns, resulting in mesitylene with 99% purity and an annual production of 4,000 tons. The utility units include the water supply unit, the steam supply unit, the electricity supply unit, and the fuel supply unit. The plant is operated as a Limited Liability Company with 74 employees, divided into two categories: shift and non-shift workers, to ensure continuous production processes. Economic analysis indicates a net profit of Rp20.000.444.483.590, a Rate of Return (RoR) of 23%, a Pay Out Time (POT) of 3,6 years, and a Break-even Point (BEP) of 44.56%. The economic evaluation confirms that a mesitylene plant with a production capacity of 4,000 tons per year is feasible to establish.

Keywords:Isomerization, Mesitylene, Pseudocumene.

PRA-RANCANGAN PABRIK MONOETANOLAMIN (MEA) DARI ETILEN OKSIDA DAN AMONIA DENGAN KATALIS SiO2-Al2O3 KAPASITAS 11.000 TON/TAHUN

Isni Salma Salsabillah — 2025-02-28

Monoetanolamin adalah senyawa organik yang biasa digunakan untuk penyerapan gas CO², pembuatan deterjen, dan bahan anti karat. Pabrik tersebut direncanakan akan didirikan di Kota Bandar Lampung, Provinsi Lampung dengan luas 87.000 m². Monoetanolamin diproduksi dengan mereaksikan amonia dan etilen oksida dalam fase cair, dalam reaktor fixed bed multitube. Reaksi yang terjadi adalah reaksi eksotermik yang membutuhkan pendingin untuk menjaga suhu. Produk utamanya adalah 99% monoetanolamin sebanyak 11.000 ton/tahun dengan produk sampingan berupa dietanolamin sebanyak 272 ton/tahun dan trietanolamin sebanyak 94 ton/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah amonia sebanyak 3.657.706 kg/jam dan etilen oksida sebanyak 7.514 ton/tahun. Kebutuhan air untuk utilitas adalah 1.020.786.220 kg/jam, kebutuhan listrik adalah 2.144,739 kW dan kebutuhan uap adalah 18.108,82 kg/jam. Dari analisis ekonomi, FCI diperoleh sebesar Rp.350.851.613.494 dan modal kerja Rp. 61.914.990.617 dengan asumsi bahwa pabrik ini berisiko rendah, maka RoI diperoleh 15,125%. Berdasarkan data evaluasi ekonomi, pabrik monoethanolamine layak untuk didirikan.

PRARANCANGAN PABRIK SILIKA PRESIPITASI DARI ABU AMPAS TEBU DENGAN KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN

Risa Dwi Irwani — 2025-02-28

Pabrik silika presipitasi merupakan pabrik yang memproduksi silika dioksida (SiO₂) berbentuk bubuk dengan menggunakan abu ampas tebu, natrium hidroksida (NaOH), dan asam sulfat (H₂SO₄) sebagai bahan baku utama. Pabrik ini dirancang berdiri di Kalibaru, Banyuwangi, Jawa Timur dengan kapasitas 20.000 ton/tahun selama 330 hari. Proses yang terjadi dibagi menjadi 3 bagian utama yaitu, pretreatment, reaksi, dan pemurnian. Proses pretreatment yaitu dengan mempersiapkan bahan baku abu ampas tebu kemudian direaksikan dengan natrium hidroksida (NaOH) sehingga didapatkan natrium silikat. Proses utama dalam pabrik ini yaitu asidifikasi larutan alkali silikat dengan mereaksikan natrium silikat (Na₂O.3SiO₂) asam sulfat (H₂SO₄). Reaksi terjadi pada suhu 90 ^oC selama 30 menit di dalam reaktor dengan sistem Continuous Flow Stirred-Tank Reactor (CSTR). Pemurnian produk dilakukan dengan menggunakan alat bantu rotary drum vacuum filter (RDVF). Bentuk badan usaha yang direncanakan pada pabrik ini adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan berbagai pertimbangan dan jumlah karyawan sebanyak 173 orang. Pabrik layak didirikan berdasarkan evaluasi ekonomi yang meliputi Annual Cash Flow (ACF) sebesar 37,37%, Pay Out Time (POT) sebesar 2,75 tahun, Net Profit Over Total Life of the Project (NPOTLP) sebesar US$ 58.326.540,16; Total Capital Sink (TCS) sebesar US$ 49.586.453,54, Rate of Return (ROR) sebesar 28,37%, Discounted Cash Flow sebesar 37%, dan Break Event Point (BEP) sebesar 42%.

PRARANCANGAN PABRIK HEXAMINE MENGGUNAKAN METODE AGF LEFEBVRE DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 17.000 TON/TAHUN

Zallianty Putri Wahyudi — 2025-02-28

Hexamethylenetetramine, atau lebih dikenal sebagai hexamine, merupakan senyawa organik multifungsi dengan rumus kimia (CH₂)₆N₄ yang telah lama dimanfaatkan dalam berbagai industri, diantaranya farmasi hingga produksi bahan peledak. Perencanaan pendirian pabrik hexamine kapasitas produksi 17.000 ton/tahun di Jl. Gubernur Soebardjo, Banjarmasin, Kalimantan selatan, dengan luas tanah 21336,9 m², diharapkan menjadi langkah strategis untuk memenuhi kebutuhan industri dalam negeri. Proses produksi yang mengadopsi metode AGF Lefebvre, melibatkan reaksi eksotermis yang terkendali dalam reaktor gelembung, produk hexamine dengan konversi 97 % dapat dihasilkan. Analisis kelayakan ekonomi menunjukkan proyek ini sangat prospektif, dengan nilai break-even point (BEP) sebesar 44,41%, rate of return (ROR) sebesar 34,07%, keuntungan (Profitability ) dengan rincian laba kotor sebesar US$ 9.513.293,76 dan laba bersih sebesar US$ 7.134.970,32 serta Pay Out Time (POT) selama 2,3 tahun, menyatakan bahwa pendirian pabrik hexamine pada tahun 2027 tidak hanya memenuhi kebutuhan industri, namun turut berkontribusi pada pertumbuhan ekonomi daerah, mengurangi ketergantungan pada impor, dan membuka peluang pasar baru bagi produk-produk turunan hexamine.

Kata kunci : Hexamine, reaktor gelembung, AGF Lefebvre, Analisa Ekonomi