Pra Desain Pabrik Pembuatan Triple Superphosphate dari Batuan Fosfat

Berin, Imanuel and Murtadho, Naufal Ahmad (2020) Pra Desain Pabrik Pembuatan Triple Superphosphate dari Batuan Fosfat. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02211640000031_02211640000060-Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Indonesia memiliki berbagai macam sumber daya alam yang sangat melimpah. Perkembangan teknologi pertanian di Indonesia akan sangat berpengaruh terhadap ketahanan pangan di Indonesia. Selain itu, Indonesia dituntut untuk dapat bersaing dengan negara lain dalam bidang pertanian di era perdagangan bebas ini. Pemerintah Indonesia mendukung berbagai upaya dalam bidang pertanian demi meningkatkan kualitas bahan pangan komoditas, mengurangi angka pengangguran, meningkatkan pendapatan nasional, mengurangi impor, dan lain-lain. Indonesia adalah negara dengan penduduk terbanyak ke-4 di dunia setelah China, India, dan Amerika Serikat. Dengan populasi yang diproyeksikan mencapai 271.066.400 pada tahun 2020, kebutuhan Indonesia terhadap ketahanan pangan akan terus meningkat. Untuk memenuhi kebutuhan pangan tersebut, maka hasil pertanian harus ditingkatkan dengan memerhatikan persediaan nutrien pada tanahnya, yaitu dengan diberikan pupuk untuk menunjang ketersediaan nutrien tersebut. Pupuk TSP merupakan jenis pupuk multi-komponen yang masih jarang digunakan oleh rakyat Indonesia. Pupuk ini merupakan jenis pupuk multi-komponen yang meskipun kandungan komponen haranya tidak selengkap pupuk NPK yang memiliki 3 jenis komponen hara, tetapi memiliki kandungan komponen hara yang lebih besar jika dibanding dengan pupuk NPK. Pupuk ini merupakan jenis pupuk yang dapat memenuhi kebutuhan komponen hara N atau P secara parsial sehingga dapat menjadi substitusi dari pupuk NPK. Selain itu, kedua jenis pupuk yang masih impor ini memiliki harga pasar non-subsidi yang tidak terlalu jauh dengan pupuk NPK. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dengan mensubstitusi impor pupuk TSP, maka dirancang pabrik TSP dengan kapasitas 750.000 ton/tahun dengan bahan baku batuan fosfat alam. Pabrik direncanakan berdiri di Gresik, Jawa Timur pada tahun 2023. Proses pembuatan TSP melalui beberapa tahap proses yaitu proses pembentukan mother liquor melalui proses acidulation, proses pemisahan mother liquor melalui proses kristalisasi, proses sintesis dan pemurnian melalui proses reaksi dan distilasi, dan proses kristalisasi melalui proses prilling. Proses pembentukan mother liquor dilakukan dengan proses acidulation dalam acidulation tank dengan mereaksikan batuan fosfat dan asam nitrat pada kondisi suhu 65 ˚C dan tekanan 1 atm. Mother liquor yang terbentuk dipisahkan dengan proses kristalisasi di dalam chilled agitated tank dengan suhu 10 ˚C sehingga 70% kalsium nitrat di dalam mother liquor mengkristal menjadi kalsium nitrat. Mother liquor yang tersisa direaksikan di dalam triple superphosphate reactor tank pada suhu 70 ˚C, tekanan 1 atm dan akan terbentuk TSP dan asam nitrat. Kemudian dimurnikan di dalam distillation column. Asam nitrat akan menjadi distilat yang akan di-recycle menuju acidulation tank, sedangkan TSP akan menjadi bottom product yang kemudian akan dipekatkan sampai konsentrasinya 99%. TSP yang telah dipekatkan kemudian dikristalkan menggunakan prilling tower sampai terbentuk prill dengan ukuran 1—4 mm. Kebutuhan batuan fosfat untuk pabrik ini sebanyak 3.275.425 kg/hari. Unit pendukung proses produksi meliputi unit penyedia air, steam, udara, pendingin, tenaga listrik dan bahan bakar. Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Peseroan Terbatas (PT) dengan sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift yang berjumlah 234 orang. Pabrik TSP ini memiliki modal tetap sebesar Rp8.446.654.510.683,31dan modal kerja sebesar Rp1.490.586.090.120,58. Keuntungan sebelum pajak rata-rata sebesar Rp2.999.152.076.211 per tahun dan setelah dipotong pajak rata-rata sebesar Rp2.099.406.453.348 per tahun. Dari hasil perhitungan diperoleh nilai Pay Out Time (POT) adalah 5,1 tahun. Break Even Point (BEP) sebesar 26%. Internal Rate of Return sebesar 18,6%. Berdasarkan hasil perhitungan teknis dan evaluasi ekonomi yang telah dilakukan, maka pabrik TSP dengan kapasitas 750.000 ton per tahun layak untuk didirikan. ================================================================Indonesia has abundant various natural resources spread throughout its archipelago. The development of Indonesia’s agriculture technology will determine the future of food sustainability in Indonesia. Furthermore, Indonesia is required to compete with other countries in this free-market era. Indonesia’s government supports every effort in the agriculture sector so that improving the commodity comestibles, reducing the number of unemployment, increasing Indonesia’s national income, reducing imports, etc. Indonesia is a country with the 4th largest populated country after China, India, and the United States. With the projection of population that will reach up to 271,066,400 in 2020, Indonesia’s demand towards food sustainability will increase. All agriculture products must be improved with attention to the land nourishment by giving sufficient and right amount of fertilizer to sustain the land fertility and fulfill the comestibles. TSP fertilizer is a multi-component fertilizer which is still rarely used by Indonesian. This fertilizer is a kind of fertilizer that doesn’t have a variety of nutrition like NPK but provide Nitrogen and Phosphate better than NPK. TSP can be a substitute for NPK fertilizer depends on the farmer’s need. Other than that, TSP is an imported fertilizer that has a competitive price against NPK fertilizer. A 750,000 MTPA TSP fertilizer plant is designed with phosphate rock as the primary resource to fulfill domestic demand and substitute TSP’s import. The plant is planned to be built in Gresik, East Java and will start to operate in 2023. TSP production processes consist of mother liquor formation through acidulation, mother liquor separation through crystallization, synthesis and purification through reaction process and distillation, and finally a crystallization through the prilling process. The formation process of mother liquor begins through the acidulation process in an Acidulation Tank by reacting phosphate rocks and nitric acid at 65oC and 1 atm. The formed mother liquor is separated by a crystallization process in a Chilled Agitated Tank at 10oC so that 70% of calcium nitrate in the mother liquor is crystallized and becomes calcium nitrate tetrahydrate. The rest of the uncrystallized mother liquor are reacted in Triple Superphosphate Reactor Tank at 70oC and 1 atm to produce TSP and nitric acid. After that, TSP and nitric acid separated in the Distillation Column. Nitric acid will be the distillate and recycled to Acidulation Tank, while TSP will be a bottom product and saturated until 99%. The saturated TSP will crystallize using a Prilling Tower until 1-4 mm prilled TSP formed. The phosphate rock needed in this plant is 3,275,425 kg per day. The auxiliary production process units are water supply unit, steam generator unit, air unit, cooling unit, electrical unit, and fuel supply unit. The structure of the company is Perseroan Terbatas (PT) with the shift and non-shift working systems based on that consists of 234 employees. This plant will have a fixed capital of Rp 8.446.654.510.683,31 and a working capital of Rp 1,490,586,090,120.58. The profit before the average tax is Rp 2,999,152,076,211 per year and will be Rp 2,099,406,453,348 per year after tax. From the calculation, it found that the POT for this plant is 5.1 years. BEP is 26% and 18.6% of IRR. Based on the economic analysis, it summarized that the TSP plant with the 750,000 MTPA capacity is feasible for further development and to be built.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Pabrik, Pupuk, Triple Superphosphate
Subjects: S Agriculture > S Agriculture (General) > S633.5 Fertilizers
T Technology > TP Chemical technology > TP156 Crystallization. Extraction (Chemistry). Fermentation. Distillation. Emulsions.
T Technology > TP Chemical technology > TP159.S4 Separators (Machine)
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Imanuel Berin
Date Deposited: 21 Aug 2020 02:47
Last Modified: 21 Aug 2020 02:47
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/79901

Actions (login required)

View Item View Item