Abstrak—Indonesia  merupakan  negara  agraris  yang  sebagian besar  penduduknya  bekerja  sebagai  petani.  Hal  ini menyebabkan  sektor  pertanian  berperan  besar  terhadap pertumbuhan ekonomi di Indonesia karena industri pertanian dapat  berdampak  ke  komoditas  ekspor  Indonesia.  Salah  satu faktor produksi pertanian yang terpenting adalah pupuk. Pada pra-desain pabrik ini kami akan mendesain pabrik pupuk NPK baru yang mempunyai kapasitas cukup besar untuk menutupi defisit  yang  terjadi.  Dipilih  metode  Mixed  Acid  Route  karena memiliki banyak keuntungan, yaitu kapasitas produksi jumlah besar  dengan  berbagai  macam  grade  pupuk,  produk  lebih seragam,  dan  dapat  terus  beroperasi  secara  kontinyu. Konfigurasi  proses  pembuatan  pupuk  NPK  terdiri dari  tahap persiapan  bahan  baku,  netralisasi,  granulasi,  pengeringan, pengayakan,  pendinginan  dan  pelapisan  produk.  Target kapasitas produksi pupuk NPK kami adalah 480.000 ton/tahun. Sumber  dana  investasi  pabrik  ini  berasal  dari  modal  sendiri sebesar  30%  biaya  investasi  dan  pinjaman  jangka  pendek sebesar  70%  biaya  investasi  dengan  bunga  sebesar  8%  per tahun.  Dari  Analisa  perhitungan  ekonomi  didapat  hasil-hasil sebagai  berikut,  dimana  nilai  CAPEX:  Rp  498.261.388167, OPEX:  Rp  4.037.576.008.247      Internal Rate of  Return:  20,32 %,  Pay  Out  Time:  4,1  Tahun,  Break  Even  Point:  28%,  dan NPV: Rp365.729.800.923. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa pabrik NPK ini layak untuk didirikan.
Kata Kunci— Mixed Acid Route, NPK, Pupuk.

## I. PENDAHULUAN
NDONESIA  merupakan  negara  agraris  yang  sebagian besar  penduduknya  bekerja  sebagai  petani.  Hal  ini menyebabkan  sektor  pertanian  berperan  besar  terhadap pertumbuhan  ekonomi  di  Indonesia  karena  mampu memberikan  lapangan  kerja  bagi  masyarakat  sekitar.  Selain itu,  sektor  pertanian  juga  mendukung  sektor  perindustrian karena  industri  pertanian  dapat  berdampak  ke  komoditas ekspor Indonesia. Salah satu faktor produksi pertanian yang terpenting  adalah  pupuk  dimana  penggunaan  pupuk  dapat meningkatkan  dan  mengefisienkan  produksi  baik  secara kualitas, maupun kuantitas.
Pupuk  adalah  bahan  yang  diberikan  pada  tanaman  untuk memenuhi  unsur  yang  dibutuhkan  tanaman  tersebut  dalam memenuhi  nutrisinya.  Selain  unsur  utama  (C,H,O)  yang diperlukan untuk melakukan fotosintesis, ada beberapa unsur yang  wajib  dipenuhi  yaitu  N,  P,  K,  Ca,  Mg,  S.  Tiga  unsur pertama (N, P, K) adalah unsur tambahan yang persentasenya terbesar  diantara  unsur  lainnya.  Pupuk  menjadi  hal  penting dalam  sektor  pertanian.  Sektor  pertanian  mengalami pertumbuhan dan kinerja ekspor selama pandemi Covid  19. Pertumbuhan  positif  ekonomi  sebesar  1,75%  terdapat  pada tanaman  pangan,  hortikultura,  perkebunan,  dan  jasa
pertanian.  Selain  itu,  ekspor  di  sektor  pertanian  meningkat 14,03% pertumbuhan ini berbanding lurus dengan kebutuhan pertanian salah satunya kebutuhan pupuk [1]. Hal ini selaras dengan  program  pemerintah  yang  menganggarkan  pupuk bersubsidi  sebanyak  sembilan  juta  ton  setiap  tahunnya  [2]. Tujuan  dari  program  strategis  ini  untuk  mendukung ketahanan  pangan  nasional.  Sehingga  dalam  hal  ini pembangunan  pupuk  NPK  selaras  dengan  program pemerintah  dan  akan  selalu  memiliki  pasar  atas  produknya. Selama ini kebutuhan pupuk NPK di Indonesia disupply oleh PT.  Pupuk  Indonesia  (Persero)  yang  terdiri  dari  PT. Petrokimia  Gresik,  PT.  Pupuk  Kujang  Cikampek,  PT. Kalimantan  Timur  dan  PT.  Pupuk  Sriwidjaja  Palembang dengan  total  produksi  3,1  juta  ton  per  tahun  (Tabel  1). Kapasitas  produksi  yang  telah  ada  belum  memenuhi kebutuhan  pupuk  NPK  dalam  negeri  yang  mencapai  angka 3,3  juta  ton  pada  tahun  2021  (Gambar  1).  Hal  ini  terjadi terutama  pada  wilayah  Sumatra  dan  Kalimantan  yang

## Pra-Desain Pabrik Pupuk NPK 15-15-15 dari Urea, Ammonia, Ammonium Sulfat, Kalium Klorida, Asam Fosfat, dan Asam Sulfat
Nabillah Rachmawati, Naning Retno Astuti dan Tri Widjaja Departemen Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : naningretnoastuti@gmail.com
I
Gambar  1. Data Kebutuhan Domestik Pupuk NPK per Tahun.
Gambar    2.  Prediksi  Kebutuhan  Domestik  Pupuk  NPK  hingga  tahun 2025.
2,597,586 2,802,246 3,088,176 3,159,311 3,301,209 0 500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000 3,500,000 4,000,000 2017 2018 2019 2020 2021 K eb u tu h a n D o m es ti k , to n Tahun 0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 4000000 4500000 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 K ebut uha n D o me sti k. to n Tahun
memiliki luas total perkebunan 20159.9 ribu hektar sehingga dalam  hal  ini  pembangunan  pabrik  NPK  baru  untuk menyuplai wilayah Sumatra dan Kalimantan perlu dilakukan.

## II. DATA DASAR PERANCANGAN

## A. Ketersediaan dan Kualitas Bahan Baku dan Produk
Bahan  baku  utama  yang  digunakan  untuk  memproduksi pupuk NPK adalah Urea, Ammonia, dan Ammonium Sulfat (ZA) yang berasal dari pabrik rekan satu bimbingan Prof. Dr. Ir.  Tri  Widjaja,  M.Eng.  Asam  Sulfat  yang  berasal  dari  PT. Dunia  Kimia  Utama.  Asam  Fosfat  yang  berasal  dari  PT. Petrokimia Gresik. KCl yang berasal dari Potash Corp. Clay yang berasal dari PT. Semen Baturaja (Tabel 2).

## B. Kapasitas
Salah satu faktor yang harus diperhatikan dalam pendirian pabrik  NPK  adalah  kapsitas  pabrik.  Pabrik  pupuk  NPK  ini direncanakan akan mulai beroperasi pada tahun 2025. Untuk menentukan  kapasitas  tersebut  ditinjau  dari  data  produksi pabrik  NPK  yang  sudah  ada  di  Indonesia  serta  prediksi kebutuhan  NPK.  Berikut  merupakan  data  statistik  dari produksi,  ekspor,  impor,  dan  kebutuhan  domestik  pupuk NPK dari tahun 2017-2021 (Tabel 3).
Dari data tersebut digunakan fungsi linear forecast dengan menggunakan software Microsoft Excel untuk memprediksi kebutuhan domestik dari tahun 2022-2025 (Gambar 2).
Kapasitas produksi minimum pabrik yang telah beroperasi juga  merupakan  acuan  dalam  penentuan  kapasitas  produksi pabrik.  Dari  data  statisik  dan  produksi  pabrik  yang  telah berdiri maka peluang mendirikan pabrik pupuk NPK sangat besar.  Maka  direncanakan  kapasitas  pabrik  yang  akan dibangun sebesar 480.000 ton/tahun.

## C. Pemilihan Lokasi
Pemilihan  lokasi  pabrik  merupkan  salah  satu  hal  yang penting dalam perancangan pabrik karena akan mempengaruhi  risiko  dan  keuntungan  perusahaan  tersebut secara  keseluruhan.  Kondisi  ini  terjadi  karena  lokasi  sangat mempengaruhi  biaya tetap ( fix cost ) maupun biaya variabel ( variable cost ), baik dalam jangka menengah maupun jangka panjang.  Di  dalam  manajemen  organisasi,  lokasi  pabrik sebaiknya  diperhitungkan  pada  saat  perencanaan,  sehingga pabrik  yang  akan  dijalankan  tersebut  dapat  terorganisir pelaksanaannya di masa mendatang [3].
Dalam  pembangunan  pabrik  NPK  ini  lokasi  yang  dipilih adalah Kota Dumai dengan alasan sebagai berikut:

## 1) Ketersediaan Bahan Baku
Bahan  baku  merupakan  hal  penting  yang  paling berpengaruh dalam penentuan lokasi  pabrik. Semakin  dekat jarak antara bahan baku dan pabrik maka akan memudahkan penyiapan  bahan  baku,  selain  itu  juga  menghemat  biaya transportasi.  Kawasan  Dumai  dipilih  karena  sebagian  besar bahan  baku  berasal  dari  wilayah  Sumatra.  Produsen  bahan baku pupuk NPK dapat dilihat pada Tabel 2.

## 2) Lokasi Pemasaran
Berdasarkan  rayonasi  pupuk  NPK  saat  ini,  perusahaan yang memenuhi kebutuhan pupuk NPK di wilayah Sumatera adalah  PT  Pupuk  Iskandar  Muda  dan  yang  memenuhi kebutuhan  pupuk  NPK  di  wilayah  Kalimantan  adalah  PT Petrokimia  Gresik.  Tujuan  pemasaran  produk  pupuk  NPK yang dihasilkan dari pabrik kami akan didistribusikan untuk wilayah Sumatera Utara, Sumatera Barat, Kalimantan Barat dan Kalimantan Tengah.
Gambar    3.  Diagram  Alir  Persiapan  dan  Pencampuran  Bahan Baku Padat.
Gambar  4. Diagram Alir Persiapan Slurry.
Gambar  5. Diagram Alir Granulasi.
Gambar  6. Diagram Alir Pengeringan Produk.
Posisi  geografis  pelabuhan  Kota  Dumai  memiliki  jarak yang  berdekatan  antara  Singapura,  Malaysia,  dan  Thailand sehingga dari posisi geografis ini Kota Dumai memiliki nilai jual tingggi dalam kegiatan ekspor bagi setiap hasil produksi yang didistribusikan ketiga negara segitiga ekonomi tersebut.

## 3) Fasilitas Transportasi
Fasilitas  transportasi  dan  aksesibilitas  menjadi  faktor penting dalam memilih lokasi pabrik. Penyediaan bahan baku maupun  distribusi  pemasaran  tentu  membutuhkan  kedua faktor  tersebut  agar  pabrik  dapat  berjalan  dengan  baik. Fasilitas  transportasi  dan  aksesibilitas  yang  ada  di  dekat lokasi  akan  sangat  mempengaruhi  biaya  operasional perusahaan.
Kota  Dumai  memiliki  fasilitas  transportasi  yang  lebih unggul dibanding lokasi lainnya.Selain itu, Kawasan Industri Dumai  (KID)  juga  memiliki  potensi  geografis  pada  sisi maritim  yang  bisa  dimanfatkan  oleh  pemerintah  pusat maupun  Pemerintah  Kota  Dumai,  yaitu  Pelabuhan  Dumai. Pelabuhan Dumai memiliki akses jalur perdangan berdekatan dengan  Selat  Malaka,  selat  ini  merupakan  selat  tersibuk nomor dua didunia, dengan melihat potensi dan peluang ini, pelabuhan Dumai dapat menjadi poros maritim [4].

## 4) Ketersediaan Tenaga Kerja
Ketersediaan  sumber  daya  manusia  menjadi  hal  penting yang harus dipertimbangkan dalam merancang suatu pabrik. Lingkungan yang memiliki banyak sumber tenaga kerja yang memadai  dapat  menunjang suatu  pabrik, karena dapat  lebih mudah  mempekerjakan  masyarakat  sekitar  serta  dapat mengurangi  angka  pengangguran  di  daerah  tersebut.  Pada tahun 2021 angkatan kerja Dumai sekitar 140 ribu.

## 5) Utilitas
Faktor  utilitas  ini  mempertimbangkan  ketersediaan pasokan  listrik  dan  air  untuk  menunjang  proses  produksi. Provinsi  Riau  memiliki  kapasitas  pembangkit  listrik  yang tertinggi  dan  memungkinkan  pabrik  untuk  melakukan ekspansi  kedepannya.  Sedangkan,  untuk  sumber  air  sendiri dapat  diperoleh  dari  laut/sungai  yang  mengalir  di  provinsi tersebut. Untuk memenuhi kebutuhan air, pabrik kami akan menggunakan air dari laut, sehingga lokasi dimanapun tidak akan  membuat  perubahan  yang  terlalu  signifikan.  Air  laut berfungsi sebagai sanitasi, air pendingin, dan air proses
6) Ketersediaan Lahan
Kawasan Industri Dumai (KID) masih mampu menampung  unit  usaha  industri  untuk  setiap  investor  yang ingin terlibat pada iklim investasi di Kawasan Industri Dumai (KID).  Kemudian  untuk  mendukung  distribusi  hasil produksinya  Kawasan  Industri  Dumai  (KID)  memiliki fasilitas  dermaga  yang  sangat  potensial  terhadap  posisi geografis Kota Dumai yang berhadapan lansung dengan Selat Malaka [4].

## 7) Dampak Terhadap Lingkungan
Untuk  melakukan  pembuangan  limbah  ke  lingkungan, pabrik    harus    memiliki    izin  pembuangan  limbah  dari Walikota  sesuai  peraturan  perundang-undangan.  Perturan perundang-undangan yang dipakai ialah UU RI No. 32 Tahun 2009  Tentang  Perlindungan  dan  Pengelolaan  Lingkungan Hidup.  Hal  yang  perlu  diperhatikan  adalah  tarif  retribusi untuk  pembuangan  limbah.  Di  Dumai,  pembuangan limbahnya akan dikenakan tarif Rp. 5000/meter kubik [4].
Gambar  7. Diagram Alir Penyaringan Produk.
Gambar  8. Diagram Alir Pendinginan Produk.
Gambar  9. Diagram Alir Pelapisan Produk.
Gambar  10. Diagram Alir Scrubbing System Granulator.

## 8) Local Community
Salah  satu  indicator  yang  dapat  digunakan  untuk pertimbangan  adalah  Indeks  Pembangunan  Manusia  (IPM), dimana  IPM  menjelaskan  bagaimana  penduduk  dapat mengakses hasil pembangunan dalam memperoleh pendapatan,  kesehatan,  pendidikan,  dan  sebagainya.  Dumai memiliki IPM yang tergolong tinggi yaitu 74,75.

## 9) Iklim
Iklim  memiliki  pengaruh  terhadap  keberjalanan  suatu pabrik,  dengan  mendirikan  pabrik  di  lokasi  yang  memiliki cuaca yang ekstrim akan membutuhkan biaya perawatan yang lebih.  Dumai  memiliki  iklim  tropis  dengan  tingkat kelembaban 82-84%, rata rata suhu 27-30 ℃ serta curah hujan 240 mm/year.

## 10) Kebijakan Pemerintah
Sesuai dengan amanat Pasal 14 Undang-Undang Nomor 3 Tahun  2014  tentang  Perindustrian,  maka  selanjutnya perwilayahan  industri  dilakukan  melalui  pengembangan Wilayah  Pusat  Pertumbuhan  Industri,  pengembangan Kawasan  Peruntukan  Industri,  pembangunan  Kawasan Industri dan pengembangan Sentra Industri Kecil dan Industri Menengah [4]. Berdasarkan Peraturan Pemerintah nomor 14 Tahun  2015  tentang  Rencana  Induk  Pembangunan  Industri Nasional  Tahun  2015  –  2035,  Kota  Dumai  termasuk  dalam daftar  kota  sebagai  Wilayah  Pusat  Pertumbuhan  Industri  di Provinsi masing-masing.

## III. URAIAN PRPSES TERPILIH
A. Persiapan dan Pencampuran Bahan Baku Padat
Persiapan  bahan  baku  berada  pada  area  100  (Gambar  3). Bahan baku padat utama pupuk NPK berupa Urea, KCl, ZA,
dan Clay yang berasal dari truk disimpan dalam bin (F-121, F- 122, F-123, dan F-124), lalu dialirkan menggunakan belt conveyor (J-125)  menuju  ke bucket  elevator (J-126)  yang selanjutnya akan dibawa ke dalam pug mill (C-221). Fungsi dari pug  mill adalah  mengontakkan  dan  mencampurkan sekaligus mengecilkan semua bahan baku padat agar menjadi campuran  yang  homogen  sebelum  masuk  ke  dalam granulator (C-220) [5]. Pug mill menggunakan dua poros counter-rotating dengan pedal-pedal  untuk  menciptakan  suatu  gerakan  melipat  dan menguleni.  Gerakan counter-rotating mengangkat  material ke atas melalui bagian tengah dan kemudian kembali ke sisi, menciptakan campuran material yang merata. Mixer pug mill dapat  digunakan  sebagai  peralatan  aglomerasi  yang  berdiri sendiri,  atau  sebagai  langkah  pencampuran  dalam  proses aglomerasi  yang  lebih  besar  dengan  menggunakan pellet cakram  atau  drum  aglomerasi.  Selanjutnya  material  padat yang telah tercampur dan juga aliran recycle dialirkan menuju granulator (C-220).
B. Persiapan Slurry
Bahan baku cair berupa H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , NH 3 yang berasal dari  tangki  penampung  (F-111,  F-112  dan  F-113)  dialirkan dengan  pompa  ke  dalam neutralizer tank  (R-210).  Pada tangki  ini,  asam  sulfat  dan  asam  fosfat  dinetralisasi  dengan amoniak  (NH 3 ).  Proses  netralisasi  ini  berlangsung  pada kondisi operasi 110℃ dengan tekanan 2,5 atm. Reaksi yang terjadi pada R-210 membentuk ammonium sulfat (ZA cair), mono  amonium  phosphate  (MAP),  dan  diammonium phosphate (DAP). Proses persiapan slurry dapat diliaht pada Gambar 4. Adapun reaksi yang terjadi sebagai berikut:
2NH 3 + H 2 SO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4 (ZA cair)
NH 3 + H 3 PO 4 → NH 4 H 2 PO 4 (MAP)
C. Proses Granulasi
Larutan dari neutralizer tank (R-210) selanjutnya dialirkan dalam granulator (C-220) bersama-sama dengan bahan baku padat  yang  telah  dihomogenkan  didalam pug  mill (C-221). Amoniak  dan  H 2 SO 4 ,  juga  turut  dialirkan  dari  tangki penyimpanan  ke granulator (C-220).  Bahan  masuk  melalui feeder yang terletak pada sudut atas granulator , bahan-bahan yang masuk antara lain ZA padat, urea, KCl, DAP,MAP dan
Gambar  12. Diagram Alir Tail Scrubber.
Gambar  13. Tata Letak Pabrik Secara Garis Besar.
Gambar  11. P&ID Rotary Dryer (B-230).
ZA  cair.  Proses  granulasi  dapat  dilihat  pada  Gambar  5. Adapun reaksi yang terjadi di granulator .
NH 3 + NH 4 H 2 PO 4 → (NH 4 ) 2 HPO 4 (DAP) 2NH 3 + H 2 SO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4 (ZA cair)
Di dalam granulator juga disemprotkan amoniak melalui ploughshare dan juga diumpankan asam sulfat dengan tujuan untuk menangkap amoniak yang lolos tidak bereaksi dengan MAP. Selain itu, amoniak akan bereaksi dengan H 2 SO 4 dan membentuk  (NH 4 ) 2 SO 4 .  Reaksi  asam  sulfat  ini  terjadi  pada permukaan granul menyebabkan granul tetap kering, keadaan ini juga dapat membuat granul menjadi keras sehingga lebih mudah dalam penyimpanan dan penanganannya. Ploughshare amoniak  dipasang  sedemikian  rupa  di  dalam granulator sehingga  saat  amoniak  disemprotkan,  amoniak akan  disemprotkan  pada  bagian  bawah  bahan  baku  atau terendam dalam dalam bahan baku. Bahan-bahan tersebut di atas  diaduk  dan  dicampur  melalui  perputaran granulator sehingga nantinya dihasilkan NPK yang berupa granul  atau butiran.
Dalam  granulator  (C-220),  terjadi  dua  proses  yaitu granulasi  dan  aglomerasi.  Proses  granulasi  adalah  proses pembentukan  butiran-butiran,  sedangkan  proses  aglomerasi adalah  proses  dimana  partikel-partikel  yang  halus  saling menempel  membentuk  butiran  yang  lebih  besar.  Proses aglomerasi  ini  berulang-ulang,  sehingga  material  yang menempel  membentuk  butiran  sesuai  dengan  ukuran  yang dikehendaki.  Untuk  operasi  granulasi  diperlukan  material- material  yang  basah  agar  bisa  saling  menempel.  Proses  ini diperlukan  agar  pupuk  yang  dihasilkan  memiliki  butiran seragam sehingga mempermudah penggunaan oleh konsumen  dan  memiliki  kekerasan  yang  cukup  pada  saat penyimpanan,  sehingga  tidak  mudah  menggumpal  karena sifat  pupuk  yang  higroskopis.  Setelah  proses  granulasi,  gas yang  mengandung  amoniak  akan  masuk  ke  dalam  scrubber (D-222)  untuk  menyerap  amoniak  yang  terbawa  dengan
menggunakan asam  sulfat  sehingga membentuk  ammonium sulfat  agar  mengurangi  limbah  gas  dan  mengurangi pembelian bahan baku ammonium sulfat.

## D. Pengeringan Produk
Proses pengeringan produk dapat  dilihat pada Gambar 6. Produk  yang  keluar  dari granulator (C-220)  selanjutnya masuk  ke  dalam dryer (B-230)  untuk  menurunkan  kadar airnya hingga maksimal 1,5%. Dryer berbentuk rotary drum . Pengeringan pada dryer (B-230) menggunakan udara panas dengan suhu 100-120ºC. Aliran ini dipilih karena suhu dari produk  keluaran granulator adalah  90ºC,  dimana  suhu  ini perlu  dinaikkan  untuk  mengurangi  kadar  air  pada  produk. Apabila  aliran  udara  masuk dryer secara counter  current dengan  produk  maka  suhu  produk  akan  meningkat  dan  air yang terkandung di dalam produk akan berkurang [6]. Chute yang  menghubungkan dryer dan granulator harus  dipasang dengan  kemiringan  70°  agar  tidak  terjadi  penumpukan produk pada dinding dryer [5].
Udara yang keluar dari rotary dryer (B-230) mengandung debu  dan  air  yang  teruapkan  dari  produk  yang  dikeringkan kemudian  dihisap  dengan cyclone (H-234).  Debu  yang berhasil  dipisahkan  dengan  menggunakan cyclone akan dikembalikan ke pugmill (C-221) dengan bantuan recycle belt conveyor (J-223). Sedangkan udara yang lolos akan masuk ke dalam scrubber (D-323)  untuk  menyerap  amonia  yang terbawa.  Ammonia  yang  terserap  dari scrubber akan  di- treatment agar bisa digunakan kembali, sedangkan gas yang lolos  dilepaskan  ke  atmosfer.  Suhu  produk  keluaran  dari proses ini adalah 105ºC [5].
E. Penyaringan Produk
Produk kering dari dryer dikirim ke screen (H-310) untuk dipisahkan berdasarkan ukurannya yaitu onsize, oversize dan undersize . Produk undersize dari screen jatuh secara gravitasi ke dalam recycle conveyorr (J-223), sedangkan produk yang oversize akan  jatuh  dan  masuk  ke  dalam crusher (C-311)
Tabel  1.
Kapasitas Produksi Pupuk NPK di Indonesia
No Perusahaan Kapasitas Produksi (ton/tahun) 1. PT Petrokimia Gresik 2.620.000 2. PT Pupuk Kujang Cikampek 200.000 3. PT Pupuk Kalimantan Timur 200.000 4. PT Pupuk Sriwidjaja Palembang 100.000 Tabel  2. Produsen Bahan Baku Pupuk NPK Bahan Baku Supplier atau Produsen Kapasitas Produksi (ton/tahun) Asam Sulfat PT. Dunia Kimia Utama 115.000 Asam Fosfat PT Petrokimia Gresik 200.000 KCl Potash Corp (Kanada) 9.000.000 Urea Pabrik Ulfiyah-Dirotsa 570.000 Ammonia Pabrik Mukhlis-Rosyid 957.000 ZA Pabrik Rossesari-Anggi 820.000 Clay (Filler) PT. Semen Baturaja 50.000 Tabel  3.
Data Statistik Produksi, Ekspor, Impor, dan Kebutuhan Domestik Pupuk NPK di Indonesia tahun 2017-2021
Tahun Produksi (ton) Ekspor (ton) Impor
(ton) Kebutuhan Domestik (ton) 2017 3.282.957 7.080 0 2.597.586 2018 3.159.966 2.432 0 2.802.246 2019 2.923.453 2.326 0 3.088.176 2020 3.014.077 27.500 0 3.159.311 2021 3.169.247 3.000 0 3.301.209
untuk  dihancurkan  dan  kemudian  akan  jatuh  ke recycle conveyor (J-223)  dan  kembali  ke pug  mill (C-221).  Produk onsize diumpankan ke rotary cooler (E-320). Ukuran produk yang diinginkan adalah 4-10 mesh (2-4,76 mm). Screen yang digunakan adalah screen bertipe double deck dengan material baja. Proses penyaringan produk dapat dilihat pada Gambar 7.

## F. Pendinginan Produk
Proses cooling adalah  proses  pendinginan  butiran  pupuk yang  telah  melalui  proses  penyaringan  (produk  onsize) (Gambar  8).  Alat  yang  digunakan  adalah rotary  cooler (B- 321),  yang  berfungsi  untuk  menurunkan  temperatur  dengan menggunakan udara kering hingga produk memiliki suhu 55 ºC.  Produk  yang  telah  mengalami  pendinginan  selanjutnya masuk  ke  dalam coater  drum (D-330),  sedangkan  udara keluar dari rotary cooler masuk ke cyclone (H-321).
G. Pelapisan Produk
Selanjutnya  produk  dingin  dikirim  ke coating  drum (D- 330)  untuk  dilapisi  dengan coating  agent karena  produk bersifat  higroskopis yang dapat  mempercepat  proses caking (penggumpalan),  terutama  jika  terdapat  variasi  suhu  udara dan kadar air. Pada proses ini terjadi pelapisan pada butiran pupuk.  Terdapat  2  tahapan,  yang  pertama  adalah  proses pemberian coating  oil berupa  SK-FERT,  sedangkan  yang kedua adalah proses pemberian coating powder, berupa silica powder. Proses pelapisan produk dapat dilihat pada Gambar 9.  Tujuan  dari  pelapisan  produk  adalah  untuk  mencegah terjadinya caking . Produk keluaran dari coating rotary drum memiliki  suhu  35,5ºC  kemudian  produk.dikirim  ke  gudang penyimpanan akhir yang kemudian akan dikemas di storage.
H. Scrubbing System
Scrubber pertama  yaitu granulator  scrubber (D-222) untuk  mencuci  gas  dari  granulator  (C-221)  dengan kandungan  utamanya  adalah  amoniak  (Gambar  10).  Media pencuci adalah asam sulfat dari tangki penyimpanan (F-113). Scrubber kedua yaitu dryer scrubber (D-323) untuk mencuci gas gas yang masuk ke cyclone (H-234) dari cooler cyclone (H-321)  dimana  gas  berasal  dari rotary  dryer (B-230)  dan rotary cooler (B-320) (Gambar 11) [5].

## IV. NERACA MASSA DAN ENERGI
Berdasarkan  hasil  perhitungan  neraca  massa  pada  Pabrik Pupuk NPK ini dibutuhkan bahan baku antara lain 13.621,35 kg/jam KCl, 410,65 kg CO(NH 2 ) 2 , 12.281,31 kg/jam H 2 SO 4 , 8.816,82  kg/jam  NH 3 ,  11.861,22  kg/jam  H 3 PO 4 ,  7.089,50 kg/jam  (NH 4 ) 2 SO 4 ,  120  kg/jam  coating  oil,  240  kg/jam coating powder, dan 6.000 kg/jam filler untuk menghasilkan 60.000 kg/jam pupuk NPK.
Sedangkan  untuk  perhitungan  neraca  energi  pada  Pabrik Pupuk  NPK  ini  memiliki  kebutuhan  panas  sebanyak 6.910.739,941  kJ/jam  dan  kebutuhan  power  sebanyak 9.639,26 kWH.

## V. DAFTAR DAN HARGA PERALATAN

## A. Daftar Harga Peralatan
Berdasarkan  neraca  massa  dan  energy,  total  harga peralatan pada pabrik pupuk NPK ini sebesar Rp96.207.229.304.

## B. Tata Letak Pabrik
Tata letak pabrik pupuk NPK secara garis besar disajikan pada Gambar 12.

## C. P&ID Alat Utama
P&ID  Alat  Utama  pabrik  pupuk  NPK  disajikan  pada Gambar 13.

## VI. ANALISA EKONOMI
Berdasarkan  perhitungan  analisis  ekonomi  untuk memproduksi pupuk NPK dengan Metode Mixed Acid Route berkapasitas  480.000  ton/tahun,  didapatkan  IRR  sebesar 20,32  %  dan  BEP  sebesar  28  %  dimana  POT  selama  4,1 tahun.  Dengan  bunga  8%  per  tahun.  Umur  pabrik diperkirakan  bertahan  selama  10  tahun  dengan  lama  masa konstruksi  selama  2  tahun.  Operasi  pabrik  330  hari/tahun sebagai berikut:
1. Modal investasi : Rp622.826.735.209 2. Biaya produksi : Rp3.587.546.279.157 3. Hasil penjualan : Rp4.752.000.000.000 4. CAPEX : Rp498.261.388.167 5. OPEX : Rp4.037.576.008.247 6. Net Present Value : Rp365.729.800.923

## VII. KESIMPULAN
Setelah  melakukan  evaluasi  dari  perspektif  ekonomi  dan teknis,  disimpulkan  bahwa  pabrik  pupuk  NPK  dengan metode Mixed Acid Route yang memiliki kapasitas produksi 480.000  ton/tahun  layak  untuk  didirikan  pada  tahun  2025 dengan  perkiraan  masa  pakai  pabrik  selama  10  tahun. Berdasarkan  analisis  ekonomi,  diperoleh  CAPEX  sebesar Rp498.261.388.167,  OPEX  sebesar  Rp4.037.576.008.247, Internal  Rate  of  Return sebesar  20,32%, Pay  Out  Time 4,1 tahun, Break Even Point sebesar 28%, dan Net Present Value (NPV) sebesar Rp365.729.800.923.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  S.  Rahardjo,  W.  Tambunana,  and  Y.  Sukmono,  “Analisis  strategi pemasaran  pupuk  NPK  pelangi  untuk  menghadapi  pasar  bebas ASEAN,” J. Ind. Serv. , vol. 7, no. 2, 2022.
[2]  Direktorat Jendral Prasarana dan Sarana Pertanian, Pengelolaan Pupuk Bersubsidi  Tahun  Anggaran  2021  (Revisi) .  Jakarta:  Kementrian Pertanian Republik Indonesia, 2021.
[3]  J.  Heizer,  B.  Render,  and  C.  Munson, Principles  of  Operations Management . Boston: Person, 2020.
[4]  R. Setiawan S, “Pengelolaan kawasan industri berwawasan lingkungan di kota Dumai,” J. Kaji. Pemerintahan, Polit. dan Birokasi , vol. 6, no. 1, 2020.
[5]  G.  D.  Ulrich, A  Guid  to  Chemical  Engineering  Process  Design  and Economics . Canada: John Wiley & Sons, 1984.
[6]  C. J. Geankoplis, Transport Process and Unit Operation . New Delhi: McGraw-Hill, 1993.