Pra-Desain Pabrik Pembuatan Natrium Karbonat (Soda Abu) Dengan Menggunakan Proses Solvay

Nyamiati, Retno Dwi and Ramadhani, Arnesya (2019) Pra-Desain Pabrik Pembuatan Natrium Karbonat (Soda Abu) Dengan Menggunakan Proses Solvay. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Preview

Text 02211646000014_Undergraduate_Thesis.pdf Download (3MB) | Preview

Abstract

Natrium karbonat (Na2CO3) atau yang biasa dikenal dengan soda ash (soda abu) merupakan salah satu komoditi terbesar di dunia. Soda abu banyak digunakan sebagai bahan baku dalam industri pembuatan gelas kaca, industri sabun, detergen, industri kertas, industri tekstil, industri metalurgi dan industri keramik. Tahun 2005, kapasitas total produksi soda ash di dunia sekitar 48 juta metric ton dengan produsen terbesar berada di kawasan Asia Timur yaitu China dan kawasan Amerika Utara yaitu USA & Meksiko. Kapasitas produksi soda abu dunia tidak mampu mengimbangi kebutuhan dunia industri yang selalu meningkat tiap tahun.
Industri di Indonesia dengan jumlah konsumsi terbesar soda abu adalah pada industri pulp dan kertas, gelas dan keramik. Berdasarkan data dari Kemenperin pada tahun 2014, Industri pulp dan kertas, serta gelas dan keramik merupakan industri dengan tingkat ekspor yang cukup tinggi dan kapasitas produksi yang meningkat tiap tahun. Hal ini pula yang mendorong Indonesia menempati posisi ke tiga sebagai negara dengan jumlah impor bahan baku natrium karbonat terbesar dari negara Amerika dalam kurun waktu Januari-Juni 2017 (data USGS,2015), hal ini menunjukkan tingginya kebutuhan natrium karbonat dalam di Indonesia. Data impor soda abu yang tinggi di Indonesia juga menunjukkan bahwa kebutuhan soda abu belum mampu terpenuhi oleh pasar dalam negeri.
Adanya ketidakseimbangan dalam jumlah kapasitas produksi soda abu yang terbatas dan kebutuhan dalam negeri yang selalu meningkat tiap tahun memberikan gambaran pentingnya adanya pabrik baru di Indonesia dengan produk utama berupa soda abu, hal ini menunjukkan prospek yang bagus untuk mendirikan suatu pabrik soda abu di Indonesia sehingga mampu memenuhi kebutuhan pasar industri dalam negeri. Banyaknya industri di Indonesia yang menggunakan soda abu sebagai bahan baku utama mengalami peningkatan kebutuhan bahan baku tiap tahun sehingga menjadi segmentasi pasar yang baik untuk pemasaran produk soda abu.
Proses pembuatan soda abu ada dua macam yaitu secara sintetik dan alami. Secara sintetik terdiri atas proses Le Blanc, Solvay, dan Karbonasi sedangkan secara alami disebut sebagai proses Trona. Proses yang digunakan dalam produksi soda abu dalam pabrik yang dirancang adalah menggunakan proses solvay, dimana bahan baku utama yang digunakan adalah CaCO3 dan NaCl. Proses Solvay adalah proses yang mereaksikan NaCl dan CaCO3 untuk menghasilkan Na2CO3 dengan menggunakan NH3 sebagai reagen siklik. Selain menghasilkan natrium karbonat (abu soda) sebagai produk utama juga menghasilkan produk samping berupa CaCl2. Amonia digunakan dalam proses Solvay sebagai reagen siklik. Hampir semua ammonia yang terbentuk oleh reaksi ini kembali dan didaur ulang. Proses Solvay menggunakan tahap perantara (NH4)HCO3 dalam memperoleh Na2CO3 dari NaCl dan CaCO3. Sehingga amonia yang dibutuhkan (NH3) bisa didaur ulang.
Pabrik direncanakan didirikan di derah Arosbaya, Kab. Bangkalan - Madura. Penetapan lokasi pendirian pabrik ditinjau dari sumber bahan baku berupa CaCO3 yang melimpah di sekitar lokasi pendirian pabrik, selain itu bahan baku NaCl sebagian bisa diperoleh dari garam rakyat yang banyak diproduksi oleh masyarakat khususnya di kabupaten Bangkalan dan Sampang, sehingga pemberdayaan masyarakat juga bisa dilakukan. Direncanakan pabrik akan memproduksi soda abu sebesar 20% dari perkiraan kebutuhan sebesar 922.874,3108 ton pada tahun 2021 yaitu produksi sebesar 185.000 ton per tahun dengan waktu operasi selama 24 jam sehari, 330 hari per tahun.
Pabrik natrium soda abu dirancang sebagai badan usaha berbentuk PT ( Perseroan Terbatas) yang dipimpin oleh pemegang saham, dewan komisaris dan lima diektur utama yang membawahi masing-masing bidang dibantu dengan menejer dari masig-masing unit bagian.
Sumber dana investasi berasal dari modal sendiri sebesar 40 % biaya investasi dan pinjaman jangka pendek sebesar 60 % biaya investasi dengan bunga sebesar 12% per tahun. Perencian analisa ekonomi pabrik soda abu memiliki laju pengembalian modal (IRR) sebesar 22,3%, nilai ini lebih besar dari bunga pinjaman bank sebesar 12% sehingga pabrik soda abu menunjukkan peluang keberlanjutan usaha. Waktu pengembalian modal selama 4,511 tahun lebih cepat dari perkiraan usia pabrik selama 10 tahun. Nilai BEP sebesar 20,3 % menggambarkan hubungan fix cost , variable cost dan semivariable cost dengan kapasitas penjualan produk untuk menunjukkan berada persen jumlah kapasitas produk agar jumlah biaya yang keluar adalah sama dengan jumlah pemasukan dari produk soda abu yang diproduksi.
Dari uraian analisa ekonomi yang disebutkan diatas menunjukkan bahwa rancangan desain pabrik natrium karbonat (soda abu) dengan menggunakan proses solvay layak untuk didirikan dan memiliki potensi kelayakan untuk dikembangkan. ================================================================================================
Sodium carbonate (Na2CO3) or commonly known as soda ash (soda ash) is one of the largest commodities in the world. Soda ash is widely used as a raw material in the glass-glass manufacturing industry, soap industry, detergent, paper industry, textile industry, metallurgical industry and ceramics industry. In 2005, the total soda ash production capacity in the world was around 48 million metric tons with the largest producers being in the East Asia region, namely China and North America, namely USA & Mexico. The world's soda ash production capacity is not able to keep up with the needs of the industrial world which is always increasing every year.
Industry in Indonesia with the largest amount of consumption of soda ash is in the pulp and paper, glass and ceramic industries. Based on data from the Ministry of Industry in 2014, the pulp and paper industry, as well as glass and ceramics, are industries with a high level of exports and increased production capacity each year. This also prompted Indonesia to occupy the third position as the country with the largest amount of imported raw materials of sodium carbonate from the United States in the period January-June 2017 (USGS data, 2015), indicating high demand for deep sodium carbonate in Indonesia. High soda ash import data in Indonesia also shows that the need for soda ash has not been fulfilled by the domestic market.
An imbalance in the amount of soda ash production capacity that is limited and domestic needs which always increase each year illustrates the importance of the existence of a new factory in Indonesia with the main product in the form of soda ash, this shows a good prospect for establishing a soda ash factory in Indonesia so meeting the needs of the domestic industrial market. The many industries in Indonesia that use soda ash as the main raw material experience an increase in raw material requirements each year, which is a good market segmentation for marketing soda ash products.
The process of making soda ash is of two kinds, namely synthetic and natural. Synthetically consists of Le Blanc, Solvay, and Carbonation processes while naturally referred to as the Trona process. The process used in the production of soda ash in the designed plant is using the solvay process, where the main raw materials used are CaCO3 and NaCl. Solvay process is a process that reacts NaCl and CaCO3 to produce Na2CO3 using NH3 as a cyclic reagent. Besides producing sodium carbonate (soda ash) as the main product it also produces a by-product in the form of CaCl2. Ammonia is used in the Solvay process as a cyclic reagent. Almost all ammonia formed by this reaction returns and is recycled. The Solvay process uses the intermediate stage (NH4) HCO3 in obtaining Na2CO3 from NaCl and CaCO3. So that the ammonia needed (NH3) can be recycled.
The factory is planned to be established in the area of ​​Arosbaya, Kab. Bangkalan - Madura. Determination of the location of the establishment of the plant is reviewed from the source of raw materials in the form of abundant CaCO3 around the location of the factory establishment, besides that NaCl raw materials can be obtained partly from people's salt which is produced by the community, especially in Bangkalan and Sampang districts, so community empowerment can also be done. It is planned that the factory will produce soda ash by 20% of the estimated requirement of 922.874,3108 tons in 2021, which is production of 185,000 tons per year with an operating time of 24 hours a day, 330 days per year.
The sodium soda ash factory is designed as a business entity in the form of a PT (Limited Liability Company) led by shareholders, board of commissioners and five main directors who oversee each field assisted by managers from each part unit.
The source of investment funds comes from own capital of 40% investment costs and short-term loans of 60% investment costs with an interest of 12% per year. The economic analysis of the soda ash factory has a rate of return on capital (IRR) of 22.3%, this value is greater than the bank loan interest of 12% so the soda ash factory shows the opportunity for business sustainability. Capital return period of 4.511 years is faster than the estimated age of the plant for 10 years. The BEP value of 20.3% illustrates the fix cost, variable cost and semivariable cost relationship with the product sales capacity to indicate the percent of product capacity so that the amount of the cost that comes out is equal to the amount of income from soda ash products produced.
From the description of the economic analysis mentioned above shows that the design plan of the sodium carbonate (soda ash) plant using the solvay process is feasible to be established and has the potential for feasibility to be developed.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Additional Information:	RSK 661.324 Nya p-1 2019
Uncontrolled Keywords:	Natrium karbonat, Soda Abu, Proses Solvay
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP370 Food processing and manufacture
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Retno Dwi Nyamiati
Date Deposited:	13 Jul 2021 13:13
Last Modified:	13 Jul 2021 13:13
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/60946

Actions (login required)

View Item