Electronic Theses and Dissertation

Prarancangan pabrik Polivinil Alkohol (Polyvinyl Alcohol atau PVA) menggunakan polivinil asetat (PVAc) dan metanol sebagai bahan baku utama dengan natrium hidroksida sebagai katalis. PVA merupakan polimer sintetis yang banyak dimanfaatkan dalam industri tekstil, kertas, perekat, pelapis, kemasan, dan berbagai aplikasi kimia lainnya karena memiliki sifat mudah larut dalam air, tidak beracun, serta mampu membentuk lapisan film yang baik. Proses produksi dilakukan melalui reaksi transesterifikasi antara polivinil asetat dan metanol di dalam reaktor sehingga menghasilkan polivinil alkohol dan metil asetat sebagai produk samping. Campuran hasil reaksi kemudian dialirkan menuju netralizer untuk menetralkan sisa katalis, selanjutnya dipisahkan menggunakan centrifuge untuk memisahkan fase padat dan cair. Produk padatan yang diperoleh dikeringkan menggunakan rotary dryer hingga mencapai kadar air yang sesuai spesifikasi, kemudian dihaluskan menggunakan ball mill dan diseragamkan ukurannya menggunakan screener sebelum disimpan dalam silo dan dikemas sebagai produk akhir. Pabrik dirancang dengan kapasitas produksi sebesar 24.000 ton/tahun dengan waktu operasi 330 hari/tahun dan 24 jam/hari. Bentuk perusahaan yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan struktur organisasi garis dan staf (line and staff organization) serta jumlah tenaga kerja sebanyak 178 orang. Rencana pendirian pabrik berada di Kawasan Kaltim Industrial Estate (KIE), Kota Bontang, Provinsi Kalimantan Timur. Untuk menunjang kelancaran proses produksi, pabrik dilengkapi dengan unit utilitas yang meliputi penyediaan air, steam, tenaga listrik, bahan bakar, dan refrigerasi. Sumber air pabrik berasal dari Sungai Guntung yang diolah melalui unit pengolahan air (water treatment plant) dengan total kebutuhan sebesar 416,2430 m³/hari atau 17,3435 m³/jam, sedangkan kebutuhan tenaga listrik sebesar 179,02 kW dipenuhi oleh jaringan PLN sebagai sumber listrik utama dan didukung oleh generator set sebagai sumber listrik cadangan untuk menjamin kontinuitas operasi pabrik. Hasil analisis ekonomi yang diperoleh adalah sebagai berikut:

Total Capital Investment (TCI) = Rp 1.643.154.584.056
Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 1.396.681.396.448
Working Capital Investment (WCI) = Rp 246.473.187.608
Total Product Cost (TPC) = Rp 1.467.875.976.896
Hasil penjualan = Rp 1.926.396.990.638
Laba Bersih = Rp 343.890.760.306
Return on Investment (ROI) = 21%
Pay Out Time (POT) = 3 tahun 4 bulan
Break Even Point (BEP) = 41,32%
Shutdown Point (SDP) = 12,05%
Internal Rate of Return (IRR) = 22,24%
Berdasarkan hasil analisis teknis dan ekonomi yang diperoleh, maka Prarancangan Pabrik Polivinil Alkohol dengan kapasitas 24.000 ton/tahun layak untuk dilanjutkan ke tahap perancangan dan pendirian pabrik.

Design of a Polyvinyl Alcohol (PVA) plant uses polyvinyl acetate (PVAc) and methanol as the main raw materials, with sodium hydroxide serving as the catalyst. PVA is a synthetic polymer widely used in the textile, paper, adhesive, coating, packaging, and various chemical industries due to its water solubility, non-toxic nature, and excellent film-forming properties. The production process is carried out through the transesterification reaction of polyvinyl acetate with methanol in a reactor, producing polyvinyl alcohol as the main product and methyl acetate as a by-product. The reaction mixture is subsequently fed into a neutralizer to neutralize the remaining catalyst and then separated using a centrifuge to isolate the solid and liquid phases. The resulting solid product is dried in a Rotary Drum Dryer until the desired moisture content is achieved, followed by size reduction in a Ball Mill and particle size classification in a Screener before being stored in a silo and packaged as the final product. The plant is designed with a production capacity of 24,000 tons per year and operates continuously for 330 days per year and 24 hours per day. The company is planned as a Limited Liability Company (PT) with a line-and-staff organizational structure and a workforce of 178 employees. The proposed plant location is in the Kaltim Industrial Estate (KIE), Bontang City, East Kalimantan Province, Indonesia. To support continuous plant operation, the utility system includes water supply, steam generation, power supply, fuel supply, and refrigeration units. The water requirement is supplied from the Guntung River and treated in a water treatment unit, with a total demand of 416.2430 m³/day or 17.3435 m³/h. Meanwhile, the power requirement of 179,02 kW is primarily supplied by the national electricity grid (PLN) and supported by a generator set as a backup power source to ensure uninterrupted plant operation. The results of the economic analysis obtained are as follows: Total Capital Investment (TCI) = Rp 1.643.154.584.056 Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 1.396.681.396.448 Working Capital Investment (WCI) = Rp 246.473.187.608 Total Product Cost (TPC) = Rp 1.467.875.976.896 Hasil penjualan = Rp 1.926.396.990.638 Laba Bersih = Rp 343.890.760.306 Return on Investment (ROI) = 21% Pay Out Time (POT) = 3 tahun 4 bulan Break Even Point (BEP) = 41,32% Shutdown Point (SDP) = 12,05% Internal Rate of Return (IRR) = 22,24% Based on the technical and economic analyses conducted, the design of the Polyvinyl Alcohol plant with a production capacity of 24,000 tons per year is considered technically feasible and economically viable for construction and operation.