Pra Desain Pabrik Sodium Bikarbonat Pharmaceutical-Grade Dengan Proses Karbonasi Sodium Karbonat

Tirtakusuma, Muhammad Thariq Kurnia and Murtadha, Aqib Sekarlangit (2023) Pra Desain Pabrik Sodium Bikarbonat Pharmaceutical-Grade Dengan Proses Karbonasi Sodium Karbonat. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211940000138_02211940000178-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (26MB) | Request a copy

Abstract

Natrium bikarbonat (baking soda) adalah senyawa kimia dengan rumus NaHCO3 yang memiliki banyak aplikasi di berbagai industri, antara lain industri pakan, makanan, farmasi, kimia, flue gas treatment, dan lainnya. Kegunaannya yang bermacam-macam ini menjadikan market size natrium bikarbonat sangat luas. Namun, di Indonesia belum ada pabrik natrium bikarbonat hingga saat ini, maka kebutuhan natrium bikarbonat dalam negeri selama ini dipenuhi oleh impor. Oleh karena itu, pada pra desain pabrik ini didirikan pabrik natrium bikarbonat dengan tujuan untuk mengurangi jumlah impor natrium bikarbonat. Di antara berbagai banyak segmen yang menggunakan natrium bikarbonat, segmen farmasi bernilai lebih dari USD 160 juta pada tahun 2018 dan kemungkinan akan tumbuh dengan laju yang substansial di tahun mendatang. Produk farmasi berbahan dasar natrium bikarbonat digunakan untuk pengobatan asidosis metabolik dan ini dapat terjadi pada penyakit ginjal yang parah, diabetes yang tidak terkontrol, insufisiensi peredaran darah. Ketersediaan dengan harga murah dan sifat natrium bikarbonat yang unggul membuatnya ideal untuk aplikasi farmasi. Sehingga, jenis natrium bikarbonat yang akan diproduksi pada pabrik ini adalah natrium bikarbonat pharmaceutical grade. Pabrik natrium bikarbonat akan beroperasi pada tahun 2025, dengan masa konstruksi selama 2 tahun (2023-2025). Lokasi pabrik direncanakan di Gresik, Jawa Timur. Pemilihan lokasi ini didasarkan pada beberapa aspek, seperti persediaan bahan baku, pemasaran, sarana transportasi, tenaga kerja, utilitas dan kondisi alam. Bahan baku yang digunakan pada proses produksi natrium bikarbonat adalah natrium karbonat, yang diperoleh melalui impor dari Credit Chemical Co. Limit yang berlokasi di China. Selain itu, gas karbondioksida yang diperoleh dari PT Samator Gas Industri Veterantama, dan bahan baku penunjang berupa natrium bikarbonat, yang akan menggunakan hasil produksi dari pabrik ini sendiri. Kapasitas produksi pabrik sebesar 25.000 ton/tahun. Penentuan kapasitas ini didasarkan oleh jumlah bahan baku yang tersedia. Untuk memenuhi kapasitas tahunan, pabrik akan broperasi secara kontinyu selama 330 hari/tahun. Proses yang digunakan pada pabrik ini adalah proses karbonasi. Pada proses ini larutan natrium karbonat dan karbon dioksida dimasukkan ke dalam bubble column reactor dengan aliran counter current pada tekanan 2,7 atm dan suhu 60oC. Campuran ini akan menghasilkan natrium bikarbonat dalam bentukan padatan kristal, setelah itu padatan kristal natrium bikarbonat keluar dari dasar bubble column reactor yang nantinya akan dipisahkan dengan alat rotary drum vacum filter, di alat ini bertujuan untuk memisahkan mother liquor. Natrium bikarbonat dalam bentuk cake basah akan dimasukkan ke dalam rotary dryer untuk diturunkan kadar airnya menjadi 0,01%. Untuk memperoleh spesifikasi yang diinginkan, maka output dari rotary dryer akan dikecilkan di alat ball mill. Output dari ball mill akan diteruskan ke alat yang memisahkan produk sesuai ukuran spesifikasi yaitu screen. Untuk ukuran yang tidak sesuai spesifikasi akan masuk kembali ke dalam ball mill. Setelah proses pemisahan produk kristal natrium bikarbonat dilakukan, selanjutnya produk siap untuk dikemas. Untuk mengetahui kelayakan pra desain pabrik ini, dilakukan analisa ekonomi yang meliputi perhitungan Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Pay Out Time (POT), dan Analisa Sensitivitas terhadap IRR. Berdasarkan hasil perhitungan, NPV yang diperoleh sebesar Rp 696.144.170.744,56. Nilai menunjukkan hasil positif, atau NPV > 0, artinya Pabrik Natrium Bikarbonat ini dapat dikatakan layak untuk didirikan. IRR yang diperoleh sebesar 27,14% per tahun. Nilai IRR yang diperoleh lebih besar daripada bunga pinjaman modal pada bank, yaitu sebesar 7,95% per tahun. Sedangkan POT, atau waktu pengembalian modal minimum yang didapatkan dari perhitungan adalah 3,63 tahun atau tahun ke-3 bulan ke-8 dengan perkiraan umur pabrik 10 tahun. Pada analisa sensitivitas terhadap IRR, penambahan dan pengurangan bahan baku, harga produk, dan plant cost hingga 10% secara garis besar menghasilkan IRR yang masih lebih besar daripada bunga bank. Oleh karena itu, dari analisa yang telah dilakukan, Pra Desain Pabrik Natrium Bikarbonat dengan Proses Karbonasi layak untuk didirikan.
================================================================================================================================
Sodium bicarbonate (baking soda) is a compound with the formula NaHCO3 which has many chemical applications in various industries, including the feed, food, pharmaceutical, chemical, flue gas treatment industries, and others. Its various uses make sodium bicarbonate's market size very broad. However, until now, there has been no sodium bicarbonate factory in Indonesia, so the domestic demand for sodium bicarbonate has so far been met by imports. Therefore, in the pre-design of this factory, a sodium bicarbonate factory was established with the aim of reducing the amount of imported sodium bicarbonate. Among the many segments using sodium bicarbonate, the pharmaceuticals segment was valued at over USD 160 million in 2018 and is likely to grow at a substantial rate in the coming year. Pharmaceutical product based on sodium bicarbonate used for the treatment of metabolic acidosis and this can occur in severe kidney disease, intractable diabetes, circulatory insufficiency. The low cost availability and superior properties of sodium bicarbonate make it ideal for pharmaceutical applications. Thus, the type of sodium bicarbonate that will be produced at this factory is pharmaceutical grade sodium bicarbonate. The sodium bicarbonate plant will operate in 2025, with a construction period of 2 years (2023-2025). The factory location is planned in Gresik, East Java. The selection of this location is based on several aspects, such as the supply of raw materials, marketing, means of transportation, labor, utilities and natural conditions. The raw material used in the sodium bicarbonate production process is sodium carbonate, which is obtained through import from Credit Chemical Co. Limit located in China. In addition, carbon dioxide gas obtained from PT Samator Gas Industri Veterantama, and supporting raw material in the form of sodium bicarbonate, which will use the production of this factory itself. The factory's production capacity is 25,000 tons/year. This capacity adjustment is based on the amount of raw materials available. To meet force capacity, the factory will operate continuously for 330 days/year. The process used in this factory is the carbonation process. In this process a solution of sodium carbonate and carbon dioxide is introduced into a bubble column reactor with backflow at a pressure of 2.7 atm and a temperature of 60oC. This mixture will produce sodium bicarbonate in the form of crystalline solids, after which the sodium bicarbonate crystalline solids come out of the bottom of the bubble column reactor which will later be separated by means of a rotary drum vacuum filter, in which this tool aims to remove mother liquor. Sodium bicarbonate in the form of wet cake will be put into the rotary dryer to reduce the water content to 0.01%. To obtain the desired specifications, the output from the rotary dryer will be reduced in the ball mill tool. The output from the ball mill will be forwarded to a tool that is separated by products according to size specifications, namely screens. For sizes that do not meet specifications, they will be returned to the ball mill. After the process of breaking down the sodium bicarbonate crystal product is carried out, then the product is ready to be packaged. To determine the feasibility of this pre-designed plant, an economic analysis was carried out which included calculations of Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Pay Out Time (POT), and Sensitivity Analysis of IRR. Based on the calculation results, the NPV obtained is IDR 696,144,170,744.56. The value shows a positive result, or NPV > 0, meaning that the Sodium Bicarbonate Plant can be said to be feasible to establish. The IRR obtained is 27.14% per year. The IRR value obtained is greater than the interest loan capital at the bank, which is 7.95% per year. Meanwhile, POT, or the minimum payback period obtained from the calculation, is 3.63 years or the 3rd year and 8th month with an estimated factory age of 10 years. In the sensitivity analysis of the IRR, the addition and withdrawal of raw materials, product prices, and factory costs up to 10% generally result in an IRR that is still higher than bank interest. Therefore, from the analysis that has been carried out, the Pre-Design of the Sodium Bicarbonate Plant with the Carbonation Process is feasible to be established.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Sodium Bikarbonat, Karbonasi Sodium Karbonat, Pharmaceutical-Grade, Sodium Bicarbonate, Soda Ash Carbonation
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP155.5 Chemical plants--Design and construction
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Muhammad Thariq Kurnia
Date Deposited:	01 Aug 2023 08:20
Last Modified:	01 Aug 2023 08:20
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/100879

Actions (login required)

View Item