Jurnal Pra Desain Pabrik Pupuk NPK Dari Ammonium Phosphate [PDF]

Citation preview

Pra Desain Pabrik Pupuk NPK dari Ammonium Phosphate dengan Kapasitas Produksi 430.000 Ton Mala Hayati Nasution, S.T., M.T, Irwan Rasyid Syahputra, Darul Rahman Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri dan Agroindustri, Universitas Internasional Semen Indonesia (UISI) Kompleks PT. Semen Indonesia (Persero) Tbk, Jl. Veteran, Gresik 61122 Indonesia email : [email protected] ; [email protected] ; [email protected]



Abstrak - Pupuk NPK atau Potassium Ammonium Polyphosphate adalah pupuk majemuk dengan kandungan unsur hara yang lengkap. Unsur hara makro utama dalam pupuk NPK adalah Nitrogen, Phosfor dan Kalium. Manfaat dari pupuk NPK adalah untuk membantu pertumbuhan pada tanaman mulai dari akar, batang, hingga daunnya. Juga dapat meningkatkan aktivitas organisme dalam tanah penyebab kesuburan. Penggunaan pupuk ini digunakan untuk semua jenis tanaman tanaman pangan, hortikultura, dan perkebunan. Pabrik NPK yang akan dibangun ini memiliki kapasitas produksi sebesar 430.000 ton per tahun dan beroperasi selama 330 hari. Bahan baku utama yang digunakan dalam proses pembuatan pupuk NPK ini adalah asam sulfat (H2SO4) sebanyak 4.920 ton per tahun, asam fosfat (H3PO4) sebanyak 92.266 ton per tahun, amoniak (NH3) sebanyak 33.096 ton per tahun, kalium klorida (KCl) sebanyak 102.240 ton per tahun, ZA sebanyak 51.612 ton per tahun dan urea CO(NH2)2 sebanyak 57.381 ton per tahun. Pabrik NPK ini direncanakan akan dilakukan pencanangan pembangunan pada tahun 2019 dan beroperasi pada tahun 2021 di Kecamatan Cikampek, Kabupaten Karawang, Provinsi Jawa Barat. Terdapat beberapa lisensor dalam proses produksi pupuk NPK ini, lisensi proses



dapat berupa lisensi eksklusif atau lisensi non-eksklusif. Lisensi yang digunakan pada proyek produksi pupuk NPK ini adalah linsensi dari INCRO. Pemilihan tersebut karena lisensi INCRO bersifat noneksklusif. n adalah cooling water system, compressed air system, electric supply system, fuel oil system, dan waste water treatment system. Proses pengolahan limbah melipuBerdasarkan gambar proses produksi, terdapat dua alat penanganan umpan yaitu pipe reactor dan storage bin. Pada pipe reactor, umpan asam fosfat dan ammonia dicampurkan dengan asam sulfat sebelum dialirkan ke granulator. Pada storage bin, umpan berupa KCl, ZA, Urea dan Filler dicampurkan sebelum dialirkan ke granulator. Terdapat modifikasi pada proses lisensi INCRO. Modifikasi terdapat pada proses penanganan umpan. Semula proses penanganan umpan terdiri dari tiga alat yaitu pipe reactor, granulator, dan storage bin. Pada modifikasi proses penanganan umpan hanya terdiri dari dua alat yaitu preneutralizer dan granulator. Untuk menunjang proses produksi utama maka sistem utilitas yang diperlukan adalah cooling water system, compressed air system, electric supply system, fuel oil system, dan waste water treatment system. Proses pengolahan limbah meliputi limbah cair, emisi gas, limbah B3 (Bahan



Berbahaya dan Beracun), Limbah Non-B3 dan sampah. Bentuk pabrik pupuk NPK ini merupakan perusahaan swasta yang direncanakan dalam bentuk Perseroan Terbatas (PT). Berdasarkan analisis ekonomi pada pabrik pupuk NPK ini memiliki nilai ROI sebesar 31% sebelum pajak, dan 22% sesudah pajak. Untuk nilai BEP pabrik ini adalah sebesar 50% dengan POT sebelum dan sesudah pajak adalah 3 tahun dan 4 tahun. Analisa IRR dari pabrik NPK ini memiliki nilai sebesar 17,7%. Berdasarkan hasil analisis ekonomi, maka dapat dinyatakan bahwa pabrik ini layak untuk didirikan. Kata kunci - Asam Sulfat, Asam Fosfat, Amoniak, Kalium Klorida, ZA, Urea, INCRO I. PENDAHULUAN Kedaulatan pangan merupakan salah satu program penting pemerintah saat ini. Pertumbuhan jumlah populasi penduduk yang sangat pesat mendorong pertumbuhan kebutuhan pangan. Sektor pertanian, merupakan sektor yang memegang peranan penting dalam pemenuhan kebutuhan pangan dan stabilitas ekonomi Indonesia. Peningkatan sektor pertanian juga meningkatkan kebutuhan pupuk. Hal ini karena pupuk merupakan komponen penting dalam peningkatan produktivitas sektor pertanian. Salah satu pupuk dengan kebutuhan tinggi adalah pupuk NPK. Data kebutuhan pupuk NPK pada tahun 2011-2015 disampaikan pada tabel I.1. Berdasarkan tabel tersebut,



kebutuhan pupuk NPK mengalami peningkatan rata-rata 6,6 % per tahun.



No . 1. 2. 3. 4. 5.



Tabel I.1 Kebutuhan Pupuk NPK Pada Tahun 2011 – 2015 Kebutuhan Persentase Tahun (ton/tahun) rata-rata 2011 5.096.750 6,5 2012 5.430.787 6,55 2013 5.787.503 6,61 2014 6.174.916 6,662 2015 6.589.227 6,714



(Sumber : Departement Pertanian RI, 2015)



Potassium ammonium polyphosphate atau disebut sebagai pupuk NPK merupakan senyawa yang memiliki rantai panjang dengan rumus molekul (KNH4(PO3)2)8. Pupuk NPK juga memiliki sifat fisik yang baik karena mengandung lebih dari 90% unsur N, P2O5, dan K2O yang berfungsi sebagai nutrisi untuk tanaman. Unsur Nitrogen berfungsi mendorong pertumbuhan daun. Unsur Fosfor berfungsi mendorong pertumbuhan akar, bunga dan buah. Unsur Kalium berfungsi untuk mendorong pertumbuhan batang dan membantu dalam proses sintesis protein. Data konsumsi, ekspor dan impor pupuk NPK disampaikan pada Tabel I.2. Berdasarkan data tersebut, impor dan ekspor pupuk meningkat setiap tahun. Jumlah ekspor pupuk lebih besar daripada impor pupuk NPK. Hal ini menunjukkan kebutuhan pupuk NPK di dalam negeri diperoleh melalui impor. Sebagian besar impor pupuk NPK berasal dari China, Thailand, Taiwan, Jerman dan Amerika Serikat.



No . 1. 2. 3. 4. 5.



Tabel I.2 Data Ekspor dan Impor Pupuk NPK Impor Ekspor Tahun (ton/tahun) (ton/tahun) 2011 272.337 2.124.474 2012 288.599 2.478.399 2013 219.644 2.443.456 2014 423.187 2.672.052 2015 425.226 2.705.807



Sumber : 1. (Bps.go.id.2015) 2. Departemen Pertanian RI, 2015)



Untuk memenuhi kebutuhan pupuk NPK di dalam negeri, proyek pembangunan pupuk NPK memiliki peluang yang cukup besar. Proyek tersebut sejalan dengan program pemerintah yaitu pengalihan pemakaian pupuk tunggal menjadi pupuk majemuk seperti NPK. Proyek tersebut juga menciptakan lapangan kerja baru dan mengurangi impor pupuk NPK.



dan tekanan atmosfer selama 2 jam. Reaksi tersebut adalah sebagai berikut : nKH2PO4 + n(NH4)H2PO4  [KNH4(PO3)2]n + 2nH2O Produk yang dihasilkan mengandung 6,3% Nitrogen, 63% P2O5, dan 21,8% K2O. 2. Pembuatan Potassium Ammonium Polyphosphate dari Potassium Phosphate dan Diammonium Phosphate Potassium ammonium polyphosphate juga dapat dihasilkan dari reaksi antara senyawa potassium phosphate dan diammonium phosphate pada temperatur 300°C dan tekanan atmosfer selama 11 jam. Reaksi tersebut adalah sebagai berikut :



II. SELEKSI DAN URAIAN PROSES A. Seleksi Proses Terdapat beberapa proses dalam produksi pottasium ammmonium polyphosphtae atau NPK. Perbedaan utama dalam proses adalah pada bahan baku. Berikut ini adalah uraian masing-masing proses produksi NPK berdasarkan perbedaan bahan baku. 1. Pembuatan Potassium Ammonium Polyphosphate dari Potassium Phosphate dan Ammonium Phosphate Potassium ammonium polyphosphate dapat dihasilkan dari reaksi antara senyawa potassium phosphate dan ammonium phosphate. Potassium phosphate direaksikan dengan ammonium phosphate pada temperatur 210°C



nKH2PO4 + n(NH4)2HPO4  [KNH4(PO3)2]n + 2nH2O + nNH3 3. Pembuatan Potassium Ammonium Polyphosphate dari Potassium Chloride dan Ammonium Phosphate Potassium ammonium polyphosphate dapat dihasilkan dari reaksi antara senyawa potassium chloride dan ammonium phosphate. Potassium chloride direaksikan dengan ammonium phosphate pada temperatur 295°C dan tekanan atmosfer selama 16 jam. Reaksi tersebut adalah sebagai berikut : nKCl + 2n(NH4)H2PO4  [KNH4(PO3)2]n + nNH4Cl + 2nH2O 4. Pembuatan Potassium Ammonium Polyphosphate dari Potassium Carbonate dan Ammonium Phosphate



Potassium ammonium polyphosphate juga dapat dihasilkan dari reaksi antara senyawa potassium carbonate dan ammonium phosphate. Potassium carbonate direaksikan dengan ammonium phosphate pada temperatur 290°C dan tekanan atmosfer selama 15 jam. Reaksi tersebut adalah sebagai berikut : 2nK2CO3 + n(NH4)H2PO4  [KNH4(PO3)2]n +2nCO2 + nH2O 5. Pembuatan Potassium Polyphosphate dari Metaphosphate dan Phosphate



Ammonium Potassium Ammonium



Potassium ammonium polyphosphate dapat dihasilkan dari reaksi antara senyawa potassium metaphosphate dan ammonium phosphate. Potassium metaphosphate direaksikan dengan ammonium phosphate pada temperatur 270°C dan tekanan atmosfer selama 16 jam. Reaksi tersebut adalah sebagai berikut : (KPO3)n + n(NH4)H2PO4  [KNH4(PO3)2]n + nH2O (Sheridan et al, 1975) Pada proyek pembuatan pabrik pupuk NPK (potassium ammonium polyphosphate) digunakan proses dengan mereaksikan antara potassium phosphate dan ammonium phosphate yang dibuat dari senyawa NH3. Reaksi tersebut dipilih karena (i) bahan baku mudah diperoleh; (ii) temperatur operasi paling rendah diantara proses lainnya sehingga kebutuhan



energi panas juga rendah; (iii) waktu reaksi paling rendah jika dibandingkan dengan proses lainnya; dan (iv) produk samping hanya berupa air. Terdapat beberapa lisensor dalam proses produksi pupuk NPK. Beberapa lisensor tersebut disampaikan pada Tabel II.1. Lisensi proses dapat berupa lisensi eksklusif atau lisensi non-eksklusif. Lisensi eksklusif adalah bentuk lisensi yang hanya memberikan hak kekayaan intelektual kepada pemegang lisensi. Pihak lain tidak memiliki akses untuk mengetahui dan memanfaatkan lisensi tersebut. Lisensi non-eksklusif adalah bentuk lisensi yang memberikan hak kekayaan intelektual kepada pemegang lisensi dan pihak lain memiliki akses untuk mengetahui dan memanfaatkan lisensi tersebut. Tabel II.1 Lisensor Pada Proses Produksi Pupuk NPK Lisensor



Sifat



Bahan Baku



Asam fosfat, Ammonia, Asam sulfat NonAsam fosfat, INCRO eksklusif Ammonia Jacobs NonAsam fosfat, Engineering eksklusif Ammonia Ammonia, Asam fosfat, KaltenbachNonAsam sulfat, Thuring eksklusif Urea, dan Kalium karbonat Asam fosfat, Krupp Unde Eksklusif Ammonia Asam fosfat, Weatherly Eksklusif Ammonia Lisensi yang digunakan pada proyek produksi pupuk NPK ini Grande Paroisse



Noneksklusif



adalah linsensi dari INCRO. Pemilihan tersebut karena lisensi INCRO bersifat non-eksklusif. INCRO adalah sebuah teknologi pembuatan pupuk NPK yang berasal dari Spanyol. (Sheridan et al, 1981) B. Uraian Proses 1. Proses Pre-Neutralizer Proses diawali dengan mereaksikan H2SO4, H3PO4, dan NH3 dalam pre-neutralizer tank, sehingga membentuk DAP (Diammonium Phosphate) dan ZA (Ammonium Sulfate) dengan tipe continuous stirred tank reactor yang berbentuk silinder dengan tutup atas dan bawah berbentuk dished head. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: H3PO4 + NH4OH  (NH4)H2PO4 (MAP) (NH4)H2PO4 + NH4OH  (NH4)2H2PO4 (DAP) H2SO4 + NH4OH  (NH4)2SO4 (ZA) (Kusnarj o, 2010) 2. Proses Granulating Hasil dari Pre-Neutralizer berupa slurry DAP dan ZA diumpankan ke dalam granulator melalui nozzle. Slurry ini berfungsi untuk mempermudah proses granulasi melalui pengikatan bahan baku padat di dalam granulator. Bahan baku padat yang berupa KCl. Urea, ZA, filler dan bahan recycle (produk oversize, undersize, setengah jadi) secara langsung diumpankan ke dalam granulator melalui bucket elevator.



Penambahan produk setengah jadi ke dalam granulator berfungsi sebagai pemicu dalam pembentukan granul. Reaksi yang terjadi dalam PreNeutralizer dan granulator tidak sempurna sehingga perlu ditambahkan asam sulfat dan amoniak agar kandungan unsur hara dalam produk sesuai target. Temperatur aliran yang keluar dari granulator adalah kisaran suhu 80°C dengan kadar air sebesar 3,5%. Aliran outlet granulator terdiri dari dua yaitu aliran gas dan aliran produk. Aliran gas dialirkan menuju proses scrubbing. Aliran produk dialirkan ke dalam dryer. Jenis granulator yang digunakan adalah drum granulator dengan ukuran produk yang dihasilkan dapat mencapai 0,2-20 mm. 3. Proses Drying Proses yang terjadi pada dryer adalah pengeringan hingga kadar airnya mencapai 1,5-1%. Pengeringan menggunakan direct heat rotary dryer yang memiliki kemiringan 5º dan kecepatan putaran 7 rpm dengan bantuan udara panas hasil pembakaran batubara. 4. Proses Screening Sebelum menuju tahap screening, produk keluaran dari dryer melewati belt conveyor yang selanjutnya menuju ke screener. Screener yang digunakan yaitu jenis square and slightly rectangular opening dengan tipe double deck, berfungsi untuk memisahkan produk berdasarkan tiga macam ukuran, yaitu oversize, onsize dan undersize. Produk



oversize dimasukkan ke dalam crusher untuk dihancurkan. Produk keluaran crusher dikembalikan ke granulator melalui recycle conveyor bersama dengan produk undersize, sedangkan produk onsize dimasukkan ke dalam cooler melalui belt conveyor.



penambahan pigmen untuk membedakan dengan produk pupuk lain. Produk yang telah keluar dari coater siap untuk proses pengantongan (bagging). Coater yang digunakan yaitu jenis rotating drum dengan kecepatan putaran 4 rpm dan kapasitas 54,29 ton/jam.



5. Proses Cooling Proses pendinginan terjadi dalam cooler berupa chiller dengan media pendingin udara kering. Udara bebas dengan temperatur sekitar 30°C dialirkan pada shell heat exchanger. Udara mengalir melalui dehumidifier dan selanjutnya masuk ke dalam cooler secara counter current. Temperatur produk onsize sebelum memasuki cooler adalah 85°C. Temperatur produk keluar dari cooler adalah 41°C.



8. Proses Scrubbing Proses scrubbing berperan menerima gas-gas ammonia yang terlepas selama proses sehingga emisi yang dihasilkan memenuhi standar lingkungan. Pada sistem scrubbing, terdapat lima macam scrubber, yaitu granulator prescrubber, granulator scrubber, dryer scrubber, dedusting scrubber dan tail gas scrubber. Granulator pre-scrubber berfungsi untuk menangkap gas amoniak dan gas lain yang terlepas dari dan granulator. Larutan yang digunakan adalah asam fosfat dan air. Larutan tersebut kemudian dialirkan kembali ke preneutralizer, sedangkan gas yang lolos dialirkan ke granulator scrubber.



(Kusnarjo, 2010) 6. Proses Polishing Srceen Setelah proses cooling, produk melewati polishing screen. Polishing screen merupakan alat pemisah berdasarkan ukuran untuk memastikan ukuran produk sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Polishing screen yang digunakan memiliki bukaan ayakan sebesar 2 mm dengan luas ayakan sebesar 0,032 m2. 7. Proses Coating Setelah dari polishing screen, produk dimasukkan ke dalam coater melalui bucket elevator. Pada proses pelapisan ini, ditambahkan coating agent untuk mencegah terjadinya caking pada produk terutama pada saat penyimpanan. Selain itu, terdapat



Granulator scrubber berfungsi menangkap gas amoniak yang terlepas dari granulator. Dryer scrubber berfungsi untuk menangkap gas dari proses drying. Sebelum masuk kedalam scrubber utama, gas-gas dialirkan menuju cyclone untuk menangkap debu dan gas yang terlepas. Aliran dari masing-masing scrubber dialirkan ke dalam sistem penyerap akhir yaitu tail gas scrubber. Tail gas scrubber berfungsi memastikan tidak ada gas amoniak yang dilepaskan ke atmosfer.



III. Neraca Massa Pabrik Potassium Ammonium Polyphosphate atau NPK yang akan dibangun ini memiliki kapasitas produksi sebesar 430.000 ton per tahun. Pemilihan jumlah ini berdasarkan beberapa pertimbangan yaitu :



1. Memenuhi kebutuhan pupuk NPK di dalam negeri karena terdapat peningkatan konsumsi pupuk pada sektor pertanian dan perkebunan selama lima tahun terakhir. 2. Mengurangi ketergantungan impor. Hal ini karena sebagian pasokan pupuk NPK di dalam negeri dipenuhi melalui impor. 3. Menyerap kelebihan pasokan pupuk urea di dalam negeri. Perhitungan neraca massa merupakan prinsip dasar dalam perancangan sebuah pabrik kimia. Berdasarkan perhitungan neraca massa, dapat ditentukan kapasitas produksi, kebutuhan bahan baku, kebutuhan unit utilitas, dan kebutuhan lain yang terkait dengan perhitungan. Perhitungan neraca massa dilakukan secara alur mundur, yaitu dimulai dari Coater, Cooler, Dryer, Granulator dan PN-Tank. Perhitungan dilakukan secara alur mundur untuk menentukan jumlah masuk yang dibutuhkan pada kapasitas produksi sebesar 430.000 ton/tahun. Perhitungan neraca massa menggunakan Perangkat lunak Microsoft Excel. Hasil perhitungan Neraca Massa disampaikan dalam bentuk neraca massa overall. Basis perhitungan neraca massa adalah sebagai berikut :



Basis Perhitungan



: 1 jam operasi



Waktu Operasi



: 330 hari/tahun



Kapasitas Produksi



: 430.000 ton/tahun : 1.303 ton/hari : 54,29 ton/jam : 54.292 kg/jam



Komposisi produk terdiri dari : N : 15% P2O5 : 15% K2O : 15% S : 10% H2O : 1,5% Perhitungan neraca massa pada pabrik pupuk NPK ditunjukkan pada Tabel III.1 sebagai berikut : Tabel III.1 Total Neraca Massa Pada Pabrik Pupuk NPK Aliran Masuk (kg/jam)



Aliran Keluar (kg/jam)



PN-Tank Granulato r Dryer Process Screen Cooler Polishing Screen Coater Belt Conveyor Total



PN-Tank Granulato r Dryer Process Screen Cooler Polishing Screen Coater Belt Conveyor Total



14.294,62 83.984,64 136.184,6 82.861,52 171.346,4 65.813,6 54.292,9 67.230,01 676.008,29



IV. Neraca Energi



14.294,62 83.984,64 136.184,6 82.861,52 171.346,4 65.813,6 54.292,9 67.230,01 676.008,29



Perhitungan Neraca Energi merupakan hal yang penting dalam perancangan sebuah pabrik kimia. Ada beberapa macam tujuan dalam perhitungan neraca energi antara lain untuk merancang : spesifikasi alat proses, jumlah bahan utilitas yang diperlukan pada suatu alat proses dan total bahan utilitas yang diperhitungkan pada suatu pabrik. Perhitungan neraca energi menggunakan Perangkat lunak Microsoft Excel. Hasil perhitungan neraca energi disampaikan dalam bentuk neraca energi overall. Dalam perhitungan ini, berlaku teori hukum kekekalan energi dengan asumsi :   



Ideal Pengaruh tekanan terhadap enthalpy diabaikan Energi kinetik dan potensial diabaikan



Karena asumsi aliran steady state, maka akumulasi dalam sistem sama dengan nol. Dalam perhitungan neraca energi ini satuan yang digunakan adalah kJ. Perhitungan neraca energi pada pabrik pupuk NPK ditunjukkan pada Tabel IV.1 sebagai berikut : Tabel IV.1 Total Neraca Energi Pada Pabrik Pupuk NPK Aliran Masuk (kJ) PN-Tank Granulat or Dryer Cooler Furnace Total



3.215.511 2.847.344 14.740.443 10.781.391 7.710.686 39.295.375



Aliran Keluar (kJ) PN-Tank Granulat or Dryer Cooler Furnace Total



3.215.511 2.847.344 14.740.443 10.781.391 7.710.686 39.295.375



V. Utilitas Sistem utilitas adalah suatu sistem proses yang berfungsi untuk mendukung



keberlangsungan suatu proses, atau sistem utilitas merupakan unit penunjang proses. Sistem utilitas merupakan salah satu bagian penting bagi kelancaran proses pada suatu pabrik kimia. Sistem utilitas pabrik Pupuk NPK ini meliputi sistem penyediaan air, sistem penyediaan steam, sistem penyediaan listrik dan sistem penyediaan udara. Sistem utilitas di pabrik pupuk NPK ini terdiri dari beberapa unit yang dijelaskan pada tabel V.1. Tabel V.1 Sistem Utilitas di Pabrik Pupuk NPK Cooling water system Compressed Air System Electric Supply System Fuel Oil System Waste Water Treatment System Sistem penyediaan air digunakan untuk menyediakan air bagi keperluan proses dan non proses. Kebutuhan air untuk proses antara lain untuk bahan baku reaksi pembentukan MAP dan DAP, fluida perpindahan panas dan lainlain. Kebutuhan air non proses antara lain untuk kegiatan rumah tangga, kamar mandi, sarana kebersihan pabrik dan lain-lain. Sistem penyediaan steam berfungsi untuk menyediakan steam bagi perpindahan panas. Listrik digunakan untuk mengoperasikan unit proses, pompa, kompresor, sarana instrumentasi dan kebutuhan listrik bagi fasilitas di dalam kantor, laboratorium dan fasilitas lain. Dan berikut disajikan tabel V.1 mengenai kebutuhan total utilitas di pabrik pupuk NPK. Tabel V.2 Total Kebutuhan Utilitas



Utilitas Listrik Air Proses Air Pendingin Air Sanitasi



Kebutuhan 12.080 Watt 635 m3/hari 1.515 m3/hari 793 m3/hari



Tata letak Pabrik Pupuk NPK disajikan dalam Gambar V.1. Arah angin diasumsikan bergerak dari barat laut ke tenggara. Gambar V.1 Layout Pabrik Pupuk NPK



VI. Tata Letak Tata letak pabrik adalah suatu pengaturan yang optimal dari perangkat fasilitasfasilitas dalam pabrik, tempat kedudukan dari bagian-bagian dalam pabrik yang meliputi lokasi kerja karyawan, lokasi proses produksi, tempat lokasi penyimpanan bahan baku dan produk, yang ditinjau dari segi hubungan satu sama lain. Selain peralatan yang tercantum dalam PFD, beberapa bangunan fisik yang lain seperti : kantor, bengkel, poliklinik, laboratorium, kantin, pemadam kebakaran, pos keamanan/penjagaan, diletakkan pada bagian khusus, sehingga kelancaran proses tidak terganggu. Hal ini juga untuk menjaga lalu lintas bahan baku, barang, kontrol dan keselamatan kerja. Tata letak yang tepat sangat berpengaruh terhadap efisiensi, keselamatan dan kelancaran dari para pekerja dan keselamatan proses. Tinjauan ini meliputi kelancaran proses produksi dan distribusi produk yang dibutuhkan konsumen pada tingkat harga yang terjangkau dan masih dapat memperoleh keuntungan. Faktor-faktor yang mempengaruhi lokasi pabrik diantaranya : a. Letak pabrik terhadap pasar b. Letak Pabrik terhadap bahan baku c. Tersedianya sarana prasarana yang meliputi : listrik, air, dan jalan raya (transportasi) d. Tersedianya tenaga kerja Pabrik Pupuk NPK terletak di Kecamatan Cikampek, Kabupaten Karawang, Provinsi Jawa Barat.



Dari gambar V.1 diatas dapat diketahui bahwa terdapat penomoran tata letak pabrik yang akan disajikan pada Tabel V.1 sebagai berikut : Tabel V.1 Keterangan Layout Pabrik



Skala 1 : 100 Keterangan : 1. Pos Satpam 2. Kantor Utama 3. Area Proses Produksi 4. Area Penyimpanan



16. Ruang Serbaguna 17.Laboratorium 18.R & D 19.Gudamg Bahan



Bahan Baku



Bakar



5. Reaktor



20.Masjid



6. Area Pemisahan



21.Puskesmas



7. Utilitas



22.Store House



8. Pengolahan Limbah



23.Ware House



9. Pembakaran Gas Buang 10.Penyimpanan Produk 11. Pengemasan Produk 12. Bengkel 13. Pemadam Kebakaran



24.Koperasi 26.Lapangan 27.Penimbangan 28.Toilet 29.Taman



14. Parkir Truk 15. Parkir Karyawan Lintasan Pabrik Jalan Raya Pemisah Area



12. Remunerasi yang diberikan kepada setiap orang sesuai dengan tugas dan tanggu jawab. 13. Penempatan orang sesuai dengan keahlian masing-masing. (Zamani, 1998)



VII. Struktur Organisasi Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat menunjang kelangsungan dan kemajuan perusahaan karena berhubungan dengan komunikasi yang terjadi dalam perusahaan demi tercapainya kerjasama yang baik antar karyawan. Untuk mendapatkan sistem organisasi yang baik maka perlu diperhatikan beberapa azas yang dapat dijadikan pedoman, antara lain : 1.



Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas. 2. Tujuan organisasi harus dipahami oleh setiap orang dalam organisasi. 3. Tujuan organisasi harus diterima oleh setiap orang dalam organisasi. 4. Adanya kesatuan arah (unity of direction). 5. Adanya kesatuan perintah (unity of command). 6. Adanya keseimbangan antara wewenang dan tanggungjawab. 7. Adanya pembagian tugas (distribution of work). 8. Adanya koordinasi. 9. Struktur organisasi disusun sederhana. 10. Pola dasar organisasi harus relatif permanen. 11. Adanya jaminan jabatan (unity of tenure).



Dalam suatu perusahaan dan bentuk-bentuk organisasi lainnya, proses pengorganisasian merupakan upaya dalam membentuk pekerjaan yang harus dilakukan untuk mencapai tujuan organisasi. Pembagian secara cepat dianut para pegawai atau karyawan perusahaan untuk menetapkan mekanisme dalam mengkordinasikan aktivitas – aktivitas perusahaan. Salah satu hasil dari proses ini adalah struktur organisasi. Secara fisik struktur organisasi dapat dinyatakan dalam bentuk gambaran grafik atau bagan yang memperlihatkan hubungan unit-unit organisasi dan garis – garis wewenang yang ada. Dan berikut disajikan Gambar VII.1 mengenai bagan struktur organisasi pabrik pupuk NPK. Tabel VII.1 Bagan Struktur Organisasi



VIII. Analisis Ekonomi Dalam perhitungan neraca ekonomi, diperlukan perhitungan bahan baku yang dibutuhkan dan



produk yang dihasilkan. Demikian juga dalam penentuan harga peralatan harus berdasarkan spesifikasi peralatan yang dibutuhkan yang telah dihitung berdasarkan neraca massa dan energi. Selain yang disebutkan diatas, juga diperlukan analisa biaya yang dibutuhkan untuk pengoperasian pabrik dan utilitas, jumlah dan gaji karyawan serta pengadaan lahan untuk mendirikan pabrik. Analisis kelayakan ekonomi berfungsi untuk mengetahui apakah pabrik yang telah dirancang dapat menguntungkan atau tidak. Untuk itu pada Pra Desain Pabrik Pupuk NPK ini dibuat evaluasi atau penilaian investasi. Selain itu, sangat penting untuk mengetahui kapan Break Even Point (BEP) pabrik yang akan didirikan ini terjadi, baik berdasarkan kapasitas maupun berdasarkan umur pabrik. Faktor-faktor yang ditinjau dalam penentuan analisa ekonomi ini antara lain adalah sebagai berikut :



b. Biaya pengeluaran umum (General



1. Laju pengembalian modal (Rate of Return). 2. Lama pengembalian modal (Pay out Period). 3. Titik impas (Break Even Point).



Berdasarkan analisis ekonomi dengan metode discounted cash flow terhadap faktor ekonomi Pra Desain Pabrik Pupuk NPK berbahan baku Ammonium Phosphate, maka diperoleh hasil sebagai berikut :



Untuk meninjau faktor-faktor diatas perlu dilakukan penaksiran terhadap beberapa faktor, yaitu : 1. Penaksiran modal industri (Total Capital Investment) : a. Modal tetap (Fixed Capital Investment). b. Modal kerja (Working Capital Investment). 2. Penentuan biaya total produksi (Total Production Cost) : a. Biaya pendirian (Manufacturing Cost).



Expanses). 3. Total pendapatan. (Timmerhaus, 2002) Perhitungan Analisa ekonomi pada pabrik pupuk NPK ditunjukkan pada Tabel VIII.1 sebagai berikut : Tabel VIII.1 Total Hasil Perhitungan Analisa Ekonomi Pada Pabrik Pupuk NPK Total Capital Investment Rp. Total Direct Cost 620.885.618.491,Total Indirect Rp. Cost 133.190.282.794,Fixed Capital Rp. Investment 754.075.901.285,Total Capital Rp. Investment 887.148.119.159,Dari hasil perhitungan Analisa ekonomi diperoleh Break Event Point sebesar 50%, IRR sebesar 17,7% sesudah pajak, ROI sebesar 20% dan POT 4 tahun sesudah pajak. IX. KESIMPULAN



1. 2.      



Kapasitas ton/tahun



produksi



=



Kebutuhan bahan baku KCl CO(NH2)2 (NH4)2SO4 NH3 H3PO4 H2SO4



= 12.909,05 kg/jam = 7.245,06 kg/jam = 6.516,70 kg/jam = 4.178,73 kg/jam = 11.649,71 kg/jam = 621,23 kg/jam



430.000



 Coating Oil = 108,59 kg/jam  Co. Powder = 217,17 kg/jam 3.



Jumlah tenaga kerja = 172 orang



4.



Analisa ekonomi



a.   



Permodalan Modal tetap = Rp. 754.075.901.285 Modal kerja = Rp. 133.072.217.874 Biaya produksi pertahun = Rp. 1.913.613.434.305  Hasil penjualan per tahun = Rp. 2.149.129.680.000 b.      



Rentabilitas Masa konstruksi ROI Bunga bank IRR POT Break even point



= 2 tahun = 20 % = 7,5 % = 17,7 % = 4 tahun = 50 %



Ditinjau dari segi ekonomi, dan teknis maka pabrik pupuk NPK dari Ammonium Phosphate dengan mengacu pada lisensi INCRO dapat dinyatakan bahwa layak untuk didirikan. UCAPAN TERIMAKASIH Penulis mengucapkan terimakasih kepada Ibu Mala Hayati Nasution, S.T,. M.T. selaku dosen pembimbing Pra-Desain



Pabrik Pupuk NPK dan semua keluarga Teknik Kimia UISI. DAFTAR PUSTAKA Badan Pusat Statistik (BPS). 2018. Diakses 17 september 2018 di http://www.bps.go.id. Departemen Pertanian. 2015. Rencana Strategis 2015-2019 Peraturan Menteri Pertanian. Jakarta. Kusnarjo. 2010. Alat Pemindah Panas. Surabaya: ITS Press. Sheridan et al. 1975. Potassium Ammonium Polyphosphate. US Patent No 3,911,086 Sheridan et al. 1981. Production of Ammonium Potassium Polyphosphate. US Patent No 4,308,048 Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 2002. Plant Design and Economics for Chemical Engineers 5 th Mc Graw Hill Higher Education : New York



Zamani.



1998. Manajemen. Badan Penerbit IPWI. Jakarta