Pra Desain Pabrik Pupuk Amonium Sulfat dengan Metode Merseburg

Arum, Kaeksi Sekar and Prastiti, Enggar Candra (2019) Pra Desain Pabrik Pupuk Amonium Sulfat dengan Metode Merseburg. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211540000090_02211540000036-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Amonium Sulfat [(NH4)2SO4] adalah senyawa kimia yang berwujud kristal padat, berwarna putih dan larut dalam air. Amonium sulfat banyak dimanfaatkan sebagai pupuk nitrogen (pupuk ZA (zwavelzure ammoniak)) yang terdiri dari unsur sulfur (24% berat) dalam bentuk ion sulfat dan unsur nitrogen (21% berat) dalam bentuk ion amonium Keuntungan penggunaan ammonium sulfat (pupuk ZA) dibandingkan pupuk nitrogen lainnya, yaitu mengandung unsur nitrogen dan sulfur, sedangkan unsur sulfur ini tidak dimiliki pupuk nitrogen lainnya, misalnya urea (CO(NH2)2), amonium nitrat (NH4NO3) dan sendawa chili (NaNO3). Kedua unsur ini merupakan jenis unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar atau disebut makronutrient. (Adiba Arief, 2016). Kebutuhan pupuk amonium sulfat sebagai pupuk untuk lahan pertanian diperkirakan akan terus bertambah seiring dengan naiknya kebutuhan pangan di Indonesia dan kebutuhan tersebut belum dapat dipenuhi secara independent. Hal ini dikarenakan hanya terdapat satu pabrik yang memproduksi ammonium sulfat yaitu PT Petrokimia Gresik dengan kapasitas yang belum mencukupi kebutuhan pasar.

Berdasarkan data dari BPS (Badan Pusat Statistik) tahun 2018 menunjukkan bahwa konsumsi pupuk amonium sulfat sebesar 3.108.327 ton sedangkan produksi pupuk amonium sulfat hanya sebesar 694.570 ton. Berdasarkan pertimbangan diatas, maka pabrik amonium sulfat ini direncanakan mempunyai kapasitas 500.000 ton/tahun dan diharapkan dapat menunjang pemenuhan penyediaan pupuk dalam negeri, sehingga kebutuhan pangan dapat tercukupi dan Indonesia tidak perlu impor bahan pangan.

Pabrik direncanakan akan didirikan di Lamongan, Jawa Timur dengan pertimbangan utama ketersediaan bahan baku. Bahan baku gipsum, amonia dan gas CO2 diperoleh dari PT. Petrokimia Gresik. Listrik dan sumber air berturut-turut dipasok dari PT. Perusahaan Listrik Negara dan PDAM Kabupaten Lamongan. Sarana transportasi memadai karena ditunjang oleh kawasan itu sendiri dan dekat dengan pelabuhan sehingga penyaluran produk dapat lebih luas.

Salah satu proses pembuatan pupuk ammonium sulfat adalah dengan metode Merseburg. Bahan baku yang digunakan pada proses ini adalah gipsum (CaSO4.2H2O), ammonia (NH3), karbon dioksida (CO2) dan air. Sedangkan untuk produk sampingnya adalah kalsium karbonat (CaCO3). Pemilihan proses ini didasarkan pada bahan baku yang lebih ekonomis yaitu gipsum, amonia dan karbon dioksida yang dapat diperoleh dari hasil samping PT Petrokimia Gresik.

Produk amonium sulfat yang diinginkan dengan kadar 98,63% berat ammonium sulfat, 1% berat air, dan asam sulfat (0,37% berat). Produk amonium sulfat berwujud kristal padat dan berwarna putih dengan ukuran 1-3 mm.

Pembuatan pupuk amonium sulfat dengan metode Merseburg meliputi tahap :
1.Proses Karbonasi
2.Proses Reaksi
3.Proses Filtrasi
4.Proses Netralisasi
5.Proses Evaporasi dan Kristalisasi
6.Proses Pengeringan dan Pendinginan

Pertama yaitu proses karbonasi pada packed tower untuk mengontakkan gas CO2, uap NH3 dan air membentuk larutan (NH4)2CO3 dibantuk dengan scrubber untuk menyerap gas-gas yang dihasilkan dari seluruh tahapan proses. Kedua, proses reaksi pada reaktor mixed flow untuk mereaksikan larutan (NH4)2CO3 dan slurry gipsum pada suhu 65oC dan 70oC. Pada tahap kedua terbentuk larutan (NH4)2SO4 dan padatan CaCO3. Ketiga, proses filtrasi pada dua rotary drum vacuum filter dan clarifier untuk memisahkan padatan CaCO3. Keempat, proses netralisasi pada reaktor mixed flow untuk mereaksikan sisa NH3 dengan H2SO4 untuk membentuk amonium sulfat tambahan. Kelima, proses evaporasi dan kristalisasi untuk membentuk kristal amonium sulfat dengan menguapkan airnya. Keenam, bagian pengeringan dan kristalisasi menggunakan udara sebagai media pengering pada suhu 300oC.

Hasil perhitungan neraca massa untuk mencapai full capacity diperoleh bahwa kebutuhan amonia sebesar 16.618,16 kg/jam, kebutuhan karbon dioksida sebesar 22.172,03 kg/jam, kebutuhan gipsum sebesar 88.557,47 kg/jam dan kebutuhan asam sulfat sebanyak 11.951,43 kg/jam. Produk amonium sulfat sebesar 63.131,97 kg/jam dan produk samping kalsium karbonat sebesar 41.440,1 kg/jam.

Utilitas pendukung proses meliputi air proses sebesar 877.665 kg/jam dan air pendingin sebesar 1787.649 kg/jam. Penyediaan saturated steam pada tekanan 2.95 bar sebesar 5588.902 kg/jam. Kebutuhan listrik diperoleh dari PT. PLN dan satu buah generator set sebesar 700 kW sebagai cadangan. Fasilitas pelengkap diantaranya adalah boiler, air plant, cooling tower, water plant dan electric substation.

Periode pembangunan pabrik direncanakan selama 2 tahun. Umur pabrik diperkirakan selama 10 tahun. Jumlah karyawan sebanyak 644 orang. Pabrik amonium sulfat ini menggunakan modal tetap sebesar Rp.462.479.975.400,43 dan modal kerja sebesar Rp.81.614.113.305,96 Dari analisa ekonomi, pabrik ini memberikan keuntungan sebelum pajak sebesar Rp.409.055.016.451,00 per tahun, setelah dipotong pajak keuntungan menjadi Rp. 286.338.511.515,70 per tahun. Return On Investment (ROI) sebesar 21,06%, Pay Out Time (POT) 4,4 tahun. Break Even Point (BEP) sebesar 34,69% sehingga secara ekonomi pabrik ini menguntungkan dan layak didirikan.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSK 668.625 Aru p-1 2019
Uncontrolled Keywords:	Pupuk Amonium Sulfat, Metode Netralisasi, Metode Merseburg, Gipsum, Asam Sulfat
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP156 Crystallization. Extraction (Chemistry). Fermentation. Distillation. Emulsions.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering
Depositing User:	Enggar Candra Prastiti
Date Deposited:	21 Jul 2026 01:34
Last Modified:	21 Jul 2026 01:34
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/65349

Actions (login required)

View Item