Skripsi Full 4i154i

PRARANCANGAN PABRIK PENTAERYTHRITOL [C(CH2OH)4] DARI ASETALDEHIDA (CH3CHO), FORMALDEHIDA (HCHO) DAN SODIUM HIDROKSIDA (NaOH) DENGAN PROSES UEHAMA KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN (Perancangan Reaktor (RE-201))

( Skripsi )

Oleh : ANDI MULIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2016

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK PENTAERYTHRITOL DARI FORMALDEHIDA, ASETALDEHIDA DAN SODIUM HIDROKSIDA DENGAN PROSES UEHAMA KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN (Perancangan Reaktor (RE-201)) Oleh ANDI MULIA Pabrik pentaerythritol [C(CH2OH)4] ini berbahan baku formaldehida (HCHO), asetaldehida (CH3CHO) dan sodium hidroksida (NaOH), yang rencanaya akan didirikan di Kawasan Industri Cikande, Kabupaten Serang, Jawa Barat. Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja, perizinan dan kondisi sosial masyarakat sekitar. Pabrik ini direncanakan dapat memproduksi kristal pentaerythritol [C(CH2OH)4] sebanyak 50.000 ton/tahun, dengan waktu operasi selama 24 jam/hari serta 330 hari/tahun. Banyaknya bahan baku yang digunakan adalah formaldehida sebanyak 22.513,634 kg/jam, asetaldehida sebanyak 2.227,471 dan sodium hidroksida sebanyak 3.538,543 kg/jam. Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik pentaerythritol ini berupa unit penyedia dan pengolahan air, unit penyedia steam dan unit penyedia udara instrumen. Jumlah karyawan sebanyak 171 orang dengan bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan struktur organisasi jenis line dan staff. Dari analisis ekonomi, maka diperoleh hasil sebagai berikut : Fixed Capital Investment (FCI) = Rp. 283.274.997.151,Working Capital Investment (WCI) = Rp. 49.989.705.380,Total Capital Investment (TCI) = Rp. 333.264.702.531 ,Break Even Point (BEP) = 52,7% Shut Down Point (SDP) = 26,3% Pay Out Time after Taxes (POT)a = 2,59 tahun Return on Investment after Taxes (ROI)a = 61% Interest Rate Return (IRR) = 15% Berdasarkan beberapa paparan di atas, maka pendirian pabrik potassium karbonat ini layak untuk dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dari sisi ekonomi dan mempunyai prospek yang relatif cukup baik.

ABSTRACT

PRADESIGN OF PENTAERYTHRITOL PLANT FROM FORMALDEHYDE, ACETALDEHYDE AND SODIUM HYDROXIDE WITH UEHAMA PROCESS CAPACITY 50.000 TONS/YEAR (Reactor Design (RE-201)) By ANDI MULIA

Pentaerythritol [C(CH2OH)4] plant produced by reacting formaldehyde (HCHO), acetaldehyde (CH3CHO) and sodium hydroxide (NaOH), is planned to be located in Cikande Industrial Area, Serang, West Java Province. The plant is established by considering availability of raw materials, transportation facilities, readily available labor and environmental conditions. This Plant is planned to production pentaerythritol crystal with production capacity is 50.000 tons/year, with operating time of 24 hours/day and 330 working days in a year. The raw materials used in this plant are much 22.513,634 kg/hours of Formaldehyde, 2.227,471 kg/hours of Acetaldehyde and Sodium Hyrdoxide as 3.538,543 kg/hours. Provision of utility plant needs a treatment system and water supply, steam supply systems and instrument air supply systems. Labor needed in this plant as many as 171 people with a business entity form Limited Liability Company (PT) with line and staff organizational structure. From the economic analysis is obtained : Fixed Capital Investment (FCI) = Rp. 283.274.997.151,Working Capital Investment (WCI) = Rp. 49.989.705.380,Total Capital Investment (TCI) = Rp. 333.264.702.531 ,Break Even Point (BEP) = 52,7% Shut Down Point (SDP) = 26,3% Pay Out Time after Taxes (POT)a = 2,59 tahun Return on Investment after Taxes (ROI)a = 61% Interest Rate Return (IRR) = 15% By considering above the summary, it is proper establishment of potassium carbonate plant for studied further, because the plant is profitable and has good prospects future.

PRARANCANGAN PABRIK PENTAERYTHRITOL [C(CH2OH)4] DARI FORMALDEHIDA (HCHO), ASETALDEHIDA (CH3CHO) DAN SODIUM HIDROKSIDA (NaOH) DENGAN PROSES UEHAMA KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN (Perancangan Reaktor (RE-201))

Oleh : ANDI MULIA

( Skripsi ) Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2016

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta – DKI Jakarta, tanggal 29 Mei 1991, sebagai putra pertama dari 2 bersaudara. Penulis menyelesaikan pendidikan Dasar di SD Negeri 06 Pagi, Jakarta Barat pada tahun 2003, Sekolah Menengah Pertama Negeri 111 Jakarta Barat pada tahun 2006, dan Sekolah Menengah Atas Negeri 112 Jakarta Barat pada tahun 2009. Pada bulan Juli tahun 2009, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Pada bulan Januari tahun 2013, penulis melaksanakan Kerja Praktek di PT Semen Baturaja, Sumatera Selatan dengan Tugas Khusus yaitu “Evaluasi Kinerja Vertical Roller Mill (VRM)”. Pada tahun tahun 2013, penulis juga melakukan penelitian dengan judul “Transesterifikasi Minyak Kelapa Menggunakan Katalis cordierite Mesopori pada Batch Reactor (Tinjauan Pengaruh Berat CTAB pada Sintesis cordierite)”. Selama menjalani masa perkuliahan, penulis juga pernah menjadi Anggota Badan Koordinasi Kegiatan Mahasiswa Teknik Kimia Indonesia (BKKMTKI) (periode 2011-2013), dan Kepala Depertemen Hubungan Luar Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia/HIMATEMIA Fakultas Teknik Universitas Lampung 2011/2012).

(periode

Motto Dan Persembahan ”Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan, maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan) tetaplah bekerja keras untuk urusan yang lain” (Qs. Al-Insyirah : 6-7) ”Mencari ilmu itu adalah wajib bagi setiap muslim laki laki – laki maupun muslim perempuan” (HR: Ibnu Abdul Barr)

“Barang siapa bertakwa kepada Allah maka dia akan menjadikan jalan keluar baginya, dan memberinya rezeki dari jalan yang tidak ia sangka, dan barang siapa yang bertawakal kepada Allah maka cukuplah baginya, Sesungguhnya Allah melaksanakan kehendak-Nya, Dia telah menjadikan untuk setiap sesuatu kadarnya” (Qs. Ath-Thalaq: 2-3) ”Sesungguhnya keadaan-Nya apabila Dia menghendaki sesuatu hanyalah berkata kepadanya : Jadilah! Maka terjadilah ia.” (QS. Yasiin : 82)

Sebuah Karya Kupersembahkan dengan sepenuh hati untuk : Allah SWT, berkat Rahmat dan Ridho-Nya aku dapat menyelesaikan karyaku ini Kedua Orang Tuaku sebagai pengganti atas pengorbanan yang sudah tak terhitung jumlahnya, terima kasih atas do’a, kasih sayang dan pengorbanannya selama ini Adik dan Keluarga Besarku, terima kasih atas do’a, bantuan dan dukungannya selama ini Sahabat-Sahabatku, Terima kasih telah menjadi bagian hidupku selama ini. Semua cerita hidup ini, akan ku ingat dan simpan selamanya. Semoga suatu saat nanti kita bersua kembali dengan kisah - kisah kesuksesan kita Civitas Akademika Jurusan Teknik Kimia Universitas Lampung, Terima kasih atas semua ilmu yang telah diberikan, semoga senantiasa berevolusi untuk menghasilkan produk – produk akademisi yang lebih baik serta ditunjang dengan akreditasi yang lebih tinggi

SANWACANA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan banyak kenimatan dan segalanya yang mebuat penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Formaldehida, Asetaldehida dan Sodium Hidroksida dengan Proses Uehama kapasitas 50.000 ton/tahun” dengan baik. Tugas akhir ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu persyaratan untuk memperoleh derajat ke sarjanaan (Strata-1) di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung. Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.

Bapak Ir. Azhar, M.T., sebagai Ketua Jurusan Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan untuk kelancaran proses belajar selama di kampus.

2.

Bapak Edwin Azwar, S.T., PgD., M.T.A., Ph.D sebagai dosen Pembimbing I, atas segala ilmu, kesabaran, saran, dan kritiknya dalam pengerjaan tugas akhir ini.

3.

Ibu Sri Ismiyati D., S.T., M.Eng., sebagai Dosen Pembimbing II, atas segala ilmu, kesabaran, saran, dan kritiknya dalam pengerjaan tugas akhir ini.

4.

Bapak Muhammad Hanif., S.T., M.T., sebagai dosen Pembimbing Akademik yang telah banyak memberikan do’a, nasihat serta sarannya, demi kelancaran perkuliahan penulis.

5.

Seluruh Dosen dan Staf Teknik Kimia yang telah banyak memberikan ilmu yang sangat bermanfaat dan membantu kelancaran dalam pengerjaan.

6.

Kedua orang tua dan adikku tersayang yang telah memberikan nasehat, doa, semangat, serta dukungan baik moril maupun materil selama ini.

7.

Juni Kartika Permatasari, S.T., sebagai

partner Tugas Akhir, yang telah

menjadi teman diskusi, teman berbagi kesulitan pengerjaan, dan selalu berbagi semangat untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 8.

Sahabat – sahabat terbaik saya, Donny, Ardi, Barik, Sandi dan Ahdan, yang telah menjadi tempat bercerita dan berbagi semangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

9.

Saudara – saudari seperjuangan “Chindo Brother” yaitu : mu’arif, aulizar, fatrin, okta, innes, tiya, dilla, adek, ari, dayat, tauhid, alief, garnis, chandra, echa, nia, tia, dwi, chimut, sika, wildan, omen, fahmi, fais, yang telah memberikan dukungan, motivasi dan canda tawa, semoga kita selalu sukses dan tetap semangat.

10. Saudara – saudari seperjuangan “tekim 09” yang telah memberikan dukungan, motivasi, semoga kita sukses selalu. 11. Dian Anggitasari, yang telah menjadi tempat keluh kesah, tempat membangkitkan semangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 12. Adik - adik dan kakak - kakak tingkat di Jurusan Teknik Kimia, yang banyak memberikan warna-warni selama baerada di kampus. xiii

13. Semua pihak yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini. Akhir kata penulis berharap Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak. Terima kasih.

Bandar Lampung, 1 April 2016

Penulis

xiv

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI ..................................................................................................

xv

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xvii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xxii I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ....................................................................................

1

B. Kapasitas Perancangan ........................................................................

3

C. Kegunaan Produk ................................................................................

6

D. Lokasi Pabrik ......................................................................................

6

II. PEMILIHAN PROSES DAN URAIAN PROSES A. Tinjauan Proses ...................................................................................

10

B. Pemilihan Proses .................................................................................

15

C. Uraian Proses ......................................................................................

54

III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK A. Bahan Baku .........................................................................................

58

B. Spesifikasi Produk ...............................................................................

60

IV. NERACA MASSA DAN ENERGI A. Neraca Massa ......................................................................................

62

B. Neraca Energi ......................................................................................

66

V. SPESIFIKASI ALAT A. Peralatan Proses ..................................................................................

71

B. Peralatan Utilitas ..................................................................................

89

VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH A. Kebutuhan Air ..................................................................................... xv

116

B. Sistem Penyediaan Steam .................................................................

130

C. Unit Penyedia Udara Instrumen ........................................................

131

D. Unit Pembangkit Tenaga Lisrik .........................................................

132

E. Unit Pengadaan Bahan Bakar ...........................................................

132

F. Laboratorium......................................................................................

133

G. Pengolahan Limbah ...........................................................................

139

VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK A. Lokasi Pabrik ....................................................................................

146

B. Tata Letak Pabrik ..............................................................................

150

C. Estimasi Area Pabrik .........................................................................

153

VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan ............................................................................

157

B. Struktur Organisasi Perusahaan ........................................................

160

C. Tugas dan Wewenang .......................................................................

163

D. Status Karyawan dan Sistem Penggajian .......................................... 170

IX.

X.

E. Pembagian Jam Kerja Karyawan ......................................................

171

F. Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karyawan ..................................

174

G. Kesejahteraan Karyawan ...................................................................

178

INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI A. Investasi .............................................................................................

183

B. Evaluasi Ekonomi .............................................................................

186

SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ...........................................................................................

190

B. Saran ..................................................................................................

190

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

xvi

DAFTAR TABEL Halaman Table 1.1.

Data Import Pentaerythritol Indonesia ......................................

3

Tabel 1.2.

Produsen Pentaerythritol di Beberapa Negara ...........................

5

Tabel 2.1.

Harga Bahan Baku dan Produk Proses Uehama ........................

15

Tabel 2.2.

Mol Bahan Baku dan Produk Proses Uehama Reaksi 1 ............

17

Tabel 2.3.

Mol Bahan Baku dan Produk Proses Uehama Reaksi 2 ...........

20

Tabel 2.4.


22

Tabel 2.5.


24

Tabel 2.6.


26

Tabel 2.7.

Harga Bahan Baku dan Produk Proses Lluis Eek ......................

28

Tabel 2.8.

Mol Bahan Baku dan Produk Proses Lluis Eek Reaksi 1 ...........

30

Tabel 2.9.

Mol Bahan Baku dan Produk Proses Lluis Eek Reaksi 2 .........

32

Tabel 2.10. Mol Bahan Baku dan Produk Proses Lluis Eek Reaksi 3 ..........

35

Tabel 2.11. Mol Bahan Baku dan Produk Proses Lluis Eek Reaksi 4 ........

37

Tabel 2.12. Mol Bahan Baku dan Produk Proses Lluis Eek Reaksi 5 ...........

39

Tabel 2.13. Nilai ΔH°f dan ΔG°f Komponen Proses Uehama ......................

42

Tabel 2.14. Nilai Konstanta Kapasitas Panas Proses Uehama Reaksi 1 ......

43


45


47


49


50

Tabel 2.19. Perbandingan Proses Pembuatan Pentaerythritol .......................

52

Tabel 4.1.

Neraca Massa di Reactor (RE-201) ...........................................

63

Tabel 4.2.

Neraca Massa di Vaporizer (VP-201) ........................................

63

Tabel 4.3.

Neraca Massa di Separator (SP-201) ........................................

64

Tabel 4.4.

Neraca Massa di Crystallizer (CR-301) .....................................

64

Tabel 4.5.

Neraca Massa di Centrifuge (CF-301) ........................................

65

Tabel 4.6.

Neraca Massa di Rotary Dryer (RD-301) ..................................

65

Tabel 4.7.

Neraca Energi di Preheater (HE-101) ........................................

66

xvii

Tabel 4.8.

Neraca Energi di Preheater (HE-102) ........................................

66

Tabel 4.9.

Neraca Energi di Preheater (HE-103) .......................................

67

Tabel 4.10. Neraca Energi di Reactor (RE-201)............................................

67

Tabel 4.11. Neraca Energi di Vaporizer (VP-201) ........................................

68

Tabel 4.12. Neraca Energi di Separator (SP-201) ........................................

68

Tabel 4.13. Neraca Energi di Condenser (CD-201) .....................................

68

Tabel 4.14. Neraca Energi di Crystallizer (CR-301) ....................................

69

Tabel 4.15. Neraca Energi di Centrifuge (CF-301) ......................................

69

Tabel 4.16. Neraca Energi di Air Preheater (HE-301) .................................

70

Tabel 4.17. Neraca Energi di Rotary Dryer (RD-301) ..................................

70

Tabel 5.1.

Spesifikasi Storage Tank (ST-101) ............................................

71

Tabel 5.2.


72

Tabel 5.3.


73

Tabel 5.4.

Spesifikasi Heater (HE-101) ....................................................

74

Tabel 5.5.

Spesifikasi Heater (HE-102) .....................................................

75

Tabel 5.6.

Spesifikasi Heater (HE-103) .....................................................

76

Tabel 5.7.

Spesifikasi Reactor (RE-201) ...................................................

77

Tabel 5.8.

Spesifikasi Vaporizer (VP-201) .................................................

78

Tabel 5.9.

Spesifikasi Separator (SP-201) ...............................................

79

Tabel 5.10. Spesifikasi Crystallizer (CR-301) ..............................................

80

Tabel 5.11. Spesifikasi Centrifuge (CF-301) ................................................

81

Tabel 5.12. Spesifikasi Rotary Dryer (RD-301) ...........................................

81

Tabel 5.13. Spesifikasi Air Preheater (HE-301) ..........................................

82

Tabel 5.14. Spesifikasi Screw Conveyor (SC-201) .......................................

82

Tabel 5.15. Spesifikasi Blower (BL-301) .....................................................

83

Tabel 5.16. Spesifikasi Fan (F-301) ............................................................

83

Tabel 5.17. Spesifikasi Bin (BN-301) ...........................................................

84

Tabel 5.18. Spesifikasi Screw Conveyor (SC-301) .......................................

84

Tabel 5.19. Spesifikasi Bucket Elevator (BE-301) ......................................

85

Tabel 5.20. Spesifikasi Belt Conveyor (BC-401) ..........................................

85

Tabel 5.21. Spesifikasi Gudang Penyimpanan (GD-401) ............................

85

Tabel 5.22. Spesifikasi Pompa Proses (PP-101) ..........................................

86

xviii

Tabel 5.23. Spesifikasi Pompa Proses (PP-102) .........................................

86


87


87

Tabel 5.26. Spesifikasi Pompa Proses (PP-202) ...........................................

88

Tabel 5.27. Spesifikasi Pompa Proses (PP-203) ............................................

88

Tabel 5.28. Spesifikasi Pompa Proses (PP-301) ............................................

89

Tabel 5.29. Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS-501) .......................................

89

Tabel 5.30. Spesifikasi Tangki Alum (ST-501) .............................................

90

Tabel 5.31. Spesifikasi Tangki Klorin (ST-502) ...........................................

90

Tabel 5.32. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik (ST-503) ................................

91

Tabel 5.33. Spesifikasi Klarifier (CL-501) ....................................................

92

Tabel 5.34. Spesifikasi Sand Filter (SF-501) .................................................

92

Tabel 5.35. Spesifikasi Tangki Air Filter (FWT-501) ...................................

93

Tabel 5.36. Spesfikasi Tangki Penyimpanan Air Domestik (DOWT-501) ...

93

Tabel 5.37. Spesifikasi Hot Basin (HB-501) .................................................

94

Tabel 5.38. Spesifikasi Tangki Asam Sulfat (ST-504) ..................................

95

Tabel 5.39. Spesifikasi Tangki Inhibitor (ST-505) ........................................

95

Tabel 5.40. Spesifikasi Tangki Dispersant (ST-506) .....................................

96

Tabel 5.41. Spesifikasi Cooling Tower (CT-501) ..........................................

97

Tabel 5.42. Spesifikasi Cold Basin (CB-501) ................................................

97

Tabel 5.43. Spesifikasi Tangki Air Kondensat (SCT-501) ............................

98

Tabel 5.44. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-501) .....................................

98

Tabel 5.45. Spesifikasi Anion Exchanger (AE-501) .....................................

99

Tabel 5.46. Spesifikasi Tangki Hidrazin (ST-507) ........................................

99

Tabel 5.47. Spesifikasi Daerator (DA-501) ..................................................

100

Tabel 5.48. Spesifikasi Pompa Utilitas 1 (PP-501)........................................

101


101


102


102


103


103


104

xix


104


105

Tabel 5.57. Spesifikasi Pompa Utilitas 10 (PP-510)......................................

105


106


106


107


107


108


108

Tabel 5.64. Spesifikasi Pompa Utilitas 17 (PP-517) .......................................

109


109


110


110

Tabel 5.68. Spesifikasi Boiler (BO-501) .......................................................

111

Tabel 5.69. Spesifikasi Blower Steam (BS-501) ............................................

111

Tabel 5.70. Spesifikasi Air Compressor (AC-601) ........................................

111

Tabel 5.71. Spesifikasi Air Filter (AF-601)...................................................

112

Tabel 5.72. Spesifikasi Air Dryer (AD-601) .................................................

112

Tabel 5.73. Spesfikasi Gas Turbine Generator (GTG-701) ..........................

113

Tabel 5.74. Spesifikasi Diesel Turbine Generator (DTG-701) .....................

113

Tabel 5.75. Spesifikasi Tangki Penyimpanan IFO (ST-701) .........................

114

Tabel 6.1.

Kebutuhan Air untuk Air Pendingin ..........................................

118

Tabel 6.2.

Kebutuhan Air untuk Air Umpan Boiler ....................................

121

Tabel 6.3.

Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian .......

138

Tabel 6.4.

Pengendalian Variabel Utama Proses ........................................

139

Tabel 6.5.

Syarat-syarat Kualitas (Baku Mutu) Air Limbah ......................

144

Tabel 7.1.

Perincian Luas Area Pabrik Pentaerythritol ..............................

153

Tabel 8.1.

Jadwal Kerja Masing – Masing Regu ........................................

173

Tabel 8.2.

Perincian Tingkat Pendidikan ....................................................

174

Tabel 8.3.

Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat ....................................

176

Tabel 8.4.

Jumlah Karyawan Berdasarkan Jabatan ....................................

177

Tabel 9.1.

Fixed Capital Investment ...........................................................

184

xx

Tabel 9.2.

Manufacturing Cost ...................................................................

185

Tabel 9.3.

General Expenses ......................................................................

186

Tabel 9.4.

Hasil Analisa Kelayakan Ekonomi ............................................

189

xxi

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1. Grafik Import Pentaerythritol pada Tahun 2010-2014 ............

4

Gambar 1.2. Lokasi Prarancangan Pabrik Pentaerythritol ..........................

7

Gambar 7.1. Peta Provinsi Banten ................................................................

154

Gambar 7.2. Prakiraan Lokasi Pendirian Pabrik Pentaeryhtritol .................

154

Gambar 7.3. Tata Letak Pabrik dan Fasilitas Pendukung .............................

155

Gambar 7.4. Tata Letak Unit Proses ............................................................

156

Gambar 8.1. Struktur Organisasi Perusahaan ...............................................

162

Gambar 9.1. Analisa Ekonomi Pabrik Pentaerythritol ...............................

188

Gambar 9.2. Kurva Cummulative Cash Flow terhadap Umur Pabrik .........

189

1

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Sebagai negara yang sedang berkembang, bangsa Indonesia memiliki kewajiban untuk melaksanakan pembangunan disegala bidang. Salah satunya adalah pembangunan di sektor ekonomi, yang sedang digiatkan oleh pemerintah untuk mencapai kemandirian perekonomian nasional. Untuk mencapai tujuan ini pemerintah menitik beratkan pada pembangunan di sektor industri. Pembangunan industri ditujukan untuk memperkokoh struktur ekonomi nasional dengan keterkaitan yang kuat dan saling mendukung antar sektor, meningkatkan daya tahan perekonomian nasional, memperluas lapangan kerja dan kesempatan usaha sekaligus mendorong berkembangnya kegiatan berbagai sektor pembangunan lainnya.

Salah satu industri kimia yang mempunyai kegunaan yang penting dan peluang yang besar di masa mendatang adalah Pentaerythritol atau tetramethylolmethane [C(CH2OH)4]. Pentaerythritol mulai diproduksi secara komersial pada tahun 1930, di mana beberapa perusahaan di Amerika serikat memproduksi pentaerythritol untuk digunakan pada pembuatan PETN (pentaerythritol tetranitate atau

Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

2

C5H8N4O12). Selama perang dunia kedua produk PETN cukup berkembang, namun sekarang sebagian besar produksi pentaerythritol digunakan untuk bahan baku alkyd resin. Sementara sektor lain yang menggunakan pentaerythritol sebagai bahan bakunya yaitu industri polyester, polyether, sebagai plastisizer, bahan pelumas buatan, resin pentene, sintetic dry oil, farmasi, insektisida, dan industri cat.

Pertimbangan utama yang melatarbelakangi berdirinya pabrik pentaerythritol di Indonesia pada dasarnya sama dengan investasi – investasi di sektor lain, yaitu untuk melakukan usaha yang secara sosial ekonomi cukup menguntungkan baik itu di pihak penanam modal, pelaku usaha, pemerintah dan peningkatan perekonomian negara. Pentaerythritol dimasa mendatang memiliki prospek yang baik, dalam pengertian memiliki potensi pasar, mudah diperoleh bahan baku, ketersediaan teknologi yang dibutuhkan, dan juga terdapatnya sumber daya manusia, maka dapat diperkirakan dapat diperoleh keuntungan dengan didirikannya pabrik ini.

Pentaerythritol merupakan bahan intermediet yang dibutuhkan di Indonesia. Hingga saat ini Indonesia masih mengimpor pentaerythritol dalam jumlah yang cukup besar. Di Indonesia belum ada pabrik yang memproduksi pentaerythritol, walaupun sebagian besar bahan bakunya sudah diproduksi di dalam negeri. Dengan adanya pendirian pabrik pentaerythritol diharapkan akan menimbulkan dampak yang sangat positif bagi pertumbuhan perindustrian, khususnya industri kimia Indonesia. Pabrik yang akan didirikan juga merupakan pabrik pertama di


3

Indonesia, dengan demikian akan terjadi alih teknologi di mana bangsa Indonesia dikenalkan dengan teknologi baru yaitu pembuatan pentaerythritol.

B. Kapasitas Perancangan Jumlah impor Pentaerythritol di Indonesia terus meningkat dalam beberapa tahun ini dan diperkirakan akan terus meningkat dikarenakan semakin berkembangnya kebutuhan Pentaerythritol. Data statistik yang diperoleh dari BPS mengenai jumlah import Pentaerythritol dapat dilihat pada table 1.1 berikut : Tabel 1.1. Data Import Pentaerythritol Indonesia Tahun

Kapasitas (Ton)

2010

20391.017

2011

23257.796

2012

25803.739

2013

27530.894

2014

33719.421

Sumber : Badan Pusat Statistik, 2010-2014

Dari Tabel 1.1 terlihat bahwa kebutuhan Pentaerythritol cukup tinggi. Hal ini disebabkan di Indonesia belum terdapat pabrik Pentaerythritol sehingga untuk memenuhi kebutuhan Pentaerythritol diperoleh dari import. Konsumsi Pentaeryhtritol di Indonesia diperkirakan akan terus meningkat. Proyeksi pertumbuhan tersebut didasari semakin membaiknya perekonomian nasional dan peningkatan daya beli masyarakat, serta pertambahan jumlah penduduk. Peningkatan konsumsi Pentaerythritol didasarkan atas perkembangan industri pemakainya yang mengalami perkembangan cukup pesat. Di samping masih tingginya minat investasi pada sektor industri, industri pemakai yang ada


4

juga aktif melakukan perluasan pabrik. Sehingga dengan pendirian pabrik ini diharapkan kebutuhan Pentaerythritol dalam industri di Indonesia dapat terpenuhi.

Prediksi kapasitas pabrik diambil berdasarkan data statistik yang diperoleh dari Badan Pusat Statistik (BPS) perihal data import Pentaerythritol di Indonesia. Peningkatan import Pentaerythritol dari tahun ke tahun dapat dilihat pada grafik berikut.

Gambar 1.1 Grafik Import Pentaerythritol pada tahun 2010-2014

Untuk menghitung kebutuhan impor Pentaerythritol tahun berikutnya maka menggunakan persamaan garis lurus : y = ax + b Keterangan : y = kebutuhan impor Pentaerythritol, ton/tahun x = tahun ke- i b = intercept a = gradient garis miring Diperoleh persamaan garis lurus y = 3093x + 16862 (ton/tahun)


5

Dari persamaan di atas diketahui bahwa kebutuhan impor Pentaerythritol di Indonesia pada tahun 2020 atau tahun ke-11 adalah : y = (3093 x 11) + 16862 y = 50.885 ton/tahun

Berdasarkan data kebutuhan tersebut, maka besarnya kapasitas pabrik Pentaerythritol yang direncanakan sebesar 50.000 ton/tahun. Kapasitas pabrik Pentaerythritol yang pernah berdiri adalah 5000-34.020 ton/tahun, seperti terlihat pada tabel 1.2. berikut : Tabel 1.2. Produsen Pentaeryhtritol di beberapa negara No.

Produsen

Negara

1. 2. 3. 4.

Celanese Hercules Powder, Co. Ltd. Perstorp Polyols Oryx Petrochemical

Amerika Amerika Ohio Qatar

Kapasitas (ton/tahun) 34.020 21.772 20.886 5.000

Data statistik yang diperoleh dari Badan Pusat Statistik (BPS) menunjukkan bahwa di Indonesia hingga saat ini belum ada pabrik Pentaerythritol, sehingga untuk memenuhi kebutuhan Pentaerythritol selama ini masih mengimport dari negara-negara seperti Amerika Serikat, Jepang, Taiwan, Cina dan beberapa negara lainnya.


6

C. Kegunaan Produk Produk Pentaerythritol atau tetramethylolmethane [C(CH2OH)4] telah digunakan dalam industri diantaranya : 1. Pentaerythritol mulai diproduksi secara komersial pada tahun 1930, di mana beberapa perusahaan di Amerika serikat memproduksi pentaerythritol untuk digunakan

pada

pembuatan

PETN

(pentaerythritol

tetranitate

atau

C5H8N4O12), namun sekarang sebagian besar produksi pentaerythritol digunakan untuk bahan baku alkyd resin. 2. Sebagai bahan baku pada industri polyester, polyeter, sebagai plastisizer, bahan pelumas buatan, resin pentene, sintetic dry oil, farmasi, insektisida dan industri cat. D. Lokasi Pabrik Penentuan lokasi pabrik sangat penting pada suatu perancangan karena akan berpengaruh secara langsung terhadap kelangsungan hidup pabrik. Banyak faktor yang menjadi pertimbangan dalam menentukan lokasi pabrik. Faktor ini dapat dibagi menjadi faktor primer dan faktor sekunder. Faktor primer terdiri dari sumber bahan baku, daerah pemasaran dan transportasi. Faktor sekunder terdiri dari utilitas seperti persediaan air dan sumber tenaga listrik, kemudahan ketersediaan tenaga kerja, iklim, komunitas masyarakat, keadaan tanah dan lainlain. Berdasarkan faktor-faktor tersebut maka pabrik yang akan didirikan berlokasi di Kawasan Industri Cikande, Serang - Banten dengan pertimbangan sebagai berikut :


7

Gambar 1.2. Lokasi Prarancangan Pabrik Pentaerythritol (Sumber : https://maps.google.com. 2015) 1. Faktor Primer •

Sumber Bahan Baku Lokasi pabrik dekat dengan produsen bahan baku seperti formaldehid dan natrium hidroksida. Formaldehid diperoleh dari PT Dover Chemical dan natrium hidroksida dari PT Sulfindo Adiusaha yang berlokasi di Serang. Sedangkan asam formiat diperoleh dari PT Sintas Kurama Perdana di Cikampek dan Asetaldehid dibeli dengan mengimpor dari luar negeri.

•

Daerah Pemasaran Lokasi pabrik dekat dengan daerah pemasaran produk. Konsumen terbesar pentaerythritol adalah industri alkyd resin yang sebagian besar berlokasi di Jakarta dan Tangerang. Di Jakarta terdapat Pabrik Eternal Buana Chemical, dan di Tangerang terdapat PT Pardic Jaya Chemicals, PT


8

Indonesia Kasai Perkasa, dan PT Warna Agung. Sedangkan untuk konsumen Pentaerythritol lainnya pada umummnya berlokasi di pulau Jawa sehingga dalam pemasarannya mudah. •

Transportasi Jalur transportasi baik darat maupun laut yang berperan dalam pendistribusian bahan baku maupun produk cukup memadai, untuk transportasi darat tersedia jalan raya yang menghubungkan ke daerahdaerah lain yang berpotensi untuk menunjang jalannya proses produksi dan pemasaran, seperti jalan tol Merak-Jakarta. Transportasi laut dapat melalui pelabuhan Merak. Pada tahun 2008 pelabuhan peti kemas Bojanegara, Serang, yang akan menjadi pelabuhan peti kemas terbesar di Indonesia rencananya akan selesai, sehingga kemungkinan transportasi laut dialihkan dari Merak ke pelabuhan tersebut.

2. Faktor Sekunder Pemilihan Lokasi Pabrik •

Penyediaan Utilitas Untuk menjalankan proses produksi pabrik diperlukan sarana pendukung sebagai pembangkit tenaga listrik dan air. Untuk kebutuhan air, lokasi pabrik ini dilalui oleh sungai Ciujung sebagai sumbernya. Sedangkan untuk listrik dapat disuplai dari PLN dan Generator.

•

Tenaga Kerja Kebutuhan tenaga kerja dapat diperoleh dari daerah Serang dan sekitarnya.

•

Kawasan Industri Penempatan pabrik di kawasan industri sesuai Keputusan Presiden No. 41 Tahun

1996

tentang

kawasan

idustri.

Didalamnya

disebutkan


9

pembangunan di kawasan industri merupakan syarat untuk melakukan pembangunan dan kegiatan produksi (pasal 15 ayat 2). •

Komunitas Masyarakat di sekitar lokasi perlu juga diperhatikan karena pada beberapa jenis industri masyarakat ini dapat dijadikan pegawai yang prospektif, dan akan mempengaruhi tingkat keamanan yang merupakan salah satu hal penting yang perlu dijadikan pertimbangan. Cikande merupakan kawasan industri

sehingga masyarakat sekitar sudah terbiasa dengan keadaan

tersebut.


10

BAB II DESKRIPSI PROSES

A. Tinjauan Proses Pentaerythritol dibuat dengan mereaksikan Asetaldehid, Formaldehid dan NaOH dengan melalui reaksi Aldol Kondensasi dan reaksi Cannizaro. Dari proses itu didapatkan produk hasil samping berupa Natrium Format. Beberapa proses yang ditemukan untuk membuat Pentaerythritol yaitu Proses Uehama dan Proses Lluis Eek.

1. Proses Uehama Proses Uehama dipublikasikan dalam US patent 3.968.176. Berdasarkan penemuan ini, pada proses pembuatan pentaerythritol, natrium hidroksida ditambahkan ke larutan yang mengandung pentaerythritol dan natrium format untuk memisahkan natrium format dengan cara kristalisasi, kemudian larutan yang terpisah diresirkulasi ke sistem reaksi untuk digunakan sebagai salah satu larutan reaksi awal. Larutan sirkulasi itu umumnya mengandung natrium Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

11

format, pentaerythritol, dan juga kelebihan dari natrium hidroksida. Komposisi molar atas Formaldehid/Asetaldehid/NaOH yaitu 8/1/1,2. Pada percobaannya, Uehama mencampurkan larutan Formaldehid 30 %w/w, 1,7 kg/jam asetaldehid 98 %, 9,1 kg/jam filtrat dari pemisahan Natrium format yang mengandung natrium hidroksida 20 % dan 15 kg/jam air destilat di dalam reaktor yang dilengkapi pengaduk dan cooler. Kondisi operasi suhu 35 o

C, tekanan 1 atm, dan lama reaksi 2 jam. Larutan hasil reaksi ditambahkan

asam format sampai pH menjadi 5,1. Lalu kelebihan formaldehid dipisahkan dengan distilasi. Larutan yang ada ditangani di bagian bawah kolom distilasi atau di vessel pemisah dengan suhu 150, pH 5,1 selama 60 menit. Sebagai hasilnya, kandungan monopentaerythritol didapatkan 88,3 % mol. Kemudian larutan yang didapatkan dipekatkan, dikristalisasi, dan tahap pemisahan untuk membentuk kristal pentaerythritol dengan ukuran besar (100-300 μm), yang mudah dipisahkan dari larutan. Kemurnian dari pentaerythritol cukup tinggi yaitu 95,5 %. Setelah itu, larutan itu dimasukkan ke salting-out crystallizer dan ditambahkan natrium hidroksida untuk memudahkan kristalisasi natrium format. Kelebihan dari penemuan ini adalah kristal pentaerythritol yang didapatkan dengan kristalisasi dan pemisahan lainnya memiliki ukuran yang besar (100300 μm) sehingga mudah dipisahkan dari larutan dengan pemisahan sederhana. Pada penemuan ini diketahui bahwa konsentrasi pentaerythritol dari larutan yang terbentuk setelah kristalisasi dan pemisahan lainnya dari pentaerythritol cukup rendah dan pemisahan larutan mudah ditangani karena Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

12

viskositasnya rendah. Pada penemuan ini juga didapatkan pentaerythritol dengan kemurnian tinggi dan yield yang besar. (US Patent 3,968,176)

Adapun reaksi yang terjadi pada proses ini adalah : a. Reaksi Pembentukan MPE 4 HCHO + CH3CHO + NaOH

C(CH2OH)4 + NaHCOO

b. Reaksi Pembentukan DPE 8 HCHO + 2 CH3CHO + 2 NaOH

C10H22O7 + 2 NaHCOO + H2O

c. Reaksi Pembentukan Asetaldol 2 CH3CHO

C4H8O2

d. Reaksi Pembentukan Metanol 2 HCHO + NaOH

CH3OH + NaHCOO

e. Reaksi Netralisasi NaOH NaOH + HCOOH

NaHCOO + H2O

2. Proses Lluis Eek Proses Lluis Eek dipublikasikan dalam US patent No.5.741.956. Pada proses ini, konsentrasi larutan formaldehid yang digunakan yaitu 20-30 % w/w, konsentrasi larutan NaOH yaitu 12-20 % dan asetaldehid murni. Komposisi


13

molar atas Formaldehid/Asetaldehid/NaOH yaitu 5,1-9,5/1/1,05-1,4. Feed dimasukkan dengan variasi : 1. Periode pertama sebagian volume dimasukkan dengan temperatur di pertahankan pada range 22-28 oC. 2. Periode kedua seperempat volume feed dimasukkan dengan temperatur dipertahankan pada range 32-38 oC. Durasi periode pertama dan kedua sama. 3. Periode ketiga feed ke reaktor dihabiskan dan temperatur dipertahankan pada range 42-48 oC. Durasi periode ketiga lebih lama dibadingkan periode kedua. Temperatur dari reaksi ini dapat divariasikan dengan variasi minimal 2 periode dengan temperatur yang berbeda. Pada awal reaksi temperatur dipertahankan pada range 20 oC - 38oC, yang mana pada akhir reaksi temperatur dipertahankan pada range 42-48oC. Setelah reaksi selesai, larutan diasamkan dengan asam format sampai pH 5-6 untuk mencegah reaksi yang tidak diinginkan . Larutan yang dihasilkan dialirkan ke buffer tank. Setelah itu senyawa volatil, formaldehid dan metanol, dipisahkan dengan steam, larutan dipekatkan dengan evaporator vacum dan suspensi yang didapatkan difiltrasi. Padatan yang terbentuk, pentaerythritol dan dipentaerythritol setelah proses kristalisasi

pentaerythritol.

Campuran

yang

terbentuk

86-90

%

monopentaerythritol dan 10-14 % dipentaerythritol. Larutan pentaerythritol dihidrolisis dalam medium asam dan dimurnikan dengan karbon aktif dan dipekatkan serta kristalisasi. Natrium format yang dibentuk bersama Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

14

pentaerythritol dalam reaksi didapatkan dengan pemekatan dan kristalisasi dari filtrat suspensi saat mendapatkan pentaerythritol. Pada percobaanya, pada reaktor CSTR ditambahkan larutan Formaldehid 22 % kemudian ditambahkan larutan NaOH 16 % dan asetaldehid murni (98 %), di mana pH dipertahankan antara 10-11. Aliran umpan sebanyak setengah volumenya sedikit demi sedikit dimasukkan ke dalam reaktor pada suhu 25 O

C selama 25 menit. Kemudian setengah dari larutan yang tersisa dialirkan

dan dijaga suhu sampai 35 OC selama 25 menit, kemudian sisanya bertahap dimasukkan dan dijaga suhu 45 oC selama 35 menit. Suhu dipertahankan jangan sampai diatas 45 oC pada akhir reaksi. Komposisi mol umpan yang dimasukkan yaitu 1 : 5,4 : 1,12 (acetal dehid/ Formaldehid/ NaOH). Setelah umpan habis, campuran didiamkam pada 45 oC selama 10 menit Setelah itu campuran diasamkan dengan asam format sampai pH 5,5. Setelah itu dilakukan pemisahan bahan-bahan volatile, pemekatan, filtrasi, hidrolisis, pemurnian dan kristalisasi. Seperti pada pembuatan pentaerythritol pada umumnya. Jumlah pengotor yang tidak mungkin untuk merecovery pentaerythritol 3,1 % relatif terhadap pentaerythritol yang dibentuk. Yield atas asetaldehid

80,3

%

dengan

perbandingan

mol

pada

produk

monopentaerythritol : dipentaerythritol yaitu 9,56 : 0,69. (US Patent 5,741,956) Adapun reaksi yang terjadi pada proses ini adalah : a. Reaksi Pembentukan MPE


15

4 HCHO + CH3CHO + NaOH

C(CH2OH)4 + NaHCOO

b. Reaksi Pembentukan DPE 4 HCHO + CH3CHO + NaOH

C10H22O7 + 2NaHCOO + H2O


C4H8O2

d. Reaksi Pembentukan Metanol 2 HCHO + NaOH

CH3OH + NaHCOO

e. Reaksi Netralisasi NaOH NaOH + HCOOH

NaHCOO + H2O

B. Pemilihan Proses 1. Potensial Ekonomi a. Proses Uehama Tabel 2.1 Harga Bahan Baku dan Produk Proses Uehama Material

Rumus Molekul

Berat molekul

Harga ($/kg)

Harga ($/kmol)

(kg/kmol) Formaldehid

HCHO

30

0,45

13,5

Aldehid

CH3CHO

44

1

44

Sodium Hidroksida

NaOH

40

0,19

7,6

Monopentaerythritol

C(CH2OH)4

136

1,8

244,8


16

Dipentaerythritol

C10H22O7

254,28

1,2

305,136

Sodium Format

NaHCOO

68

0,4

27,2

Metanol

CH3OH

34

0,4

13,6

Asam Format

HCOOH

46

0,5

23

Asetaldol

C4H8O2

88

3548,5

312268

Sumber: Alibaba, 2015 Persamaan untuk mendapatkan ekonomi potensial dari proses ini adalah sebagai berikut: EP = (total harga produk) – (total harga bahan baku) Reaksi yang terjadi pada proses Uehama adalah sebagai berikut: a. Reaksi Pembentukan MPE 4 HCHO(l) + CH3CHO(l) + NaOH(l) A

B

C(CH2OH)4(l) + NaHCOO(l)

C

D

E

EP = ( Harga C(CH2OH)4 + Harga NaHCOO) – ( Harga HCHO + Harga CH3CHO + Harga NaOH) EP = (244,8 + 27,2) – ((4 x 13,5) + 44 + 7,6) = 166,4 $/kmol Kemudian dari reaksi pembentukan Monopentaerythritol yang terjadi dalam proses Uehama, didapatkan mol masing-masing reaktan dan produk yang dapat dilihat pada Tabel 2.2.


17

Tabel. 2.2. Mol Bahan Baku dan Produk Proses Uehama Reaksi 1 Material Mol (kmol) Berat molekul (kg/kmol) Formaldehid (HCHO) 4 30 Asetaldehid (CH3CHO) 1 44 Sodium Hidroksida (NaOH) 1 40 Monopentaerythritol (C(CH2OH)4) 136 1 Natrium Format (NaHCOO) 68 1 Komp

Awal

Reaksi

A

NAo

- 4 NAo.X

B

NBo

−

1 N Ao . X 4

NB = NBo −

1 N Ao . X 4

C

NCo

−

1 N Ao . X 4

NC = NCo −

1 N Ao . X 4

D

NDo

+

1 N Ao . X 4

ND = NDo +

1 N Ao . X 4

E

NEo

+

1 N Ao . X 4

NE = NEo +

1 N Ao . X 4

Total

NTo

0

Basis : 1 kg C(CH2OH)4 terbentuk =

Sisa NA = NAo-4 NAo.X

NT = NTo

1kg = 0,007 kmol 136kg / kmol

Dik : X = 0,88 (US Patent 3,968,176)  ND = 0,007 kmol pada 1 kg C(CH2OH)4 ND = NDo +

1 N Ao . X 4

0,007 kmol = 0 +

1 NAo.0,88 = 0,22 NAo 4


18

NAo= 0,032 kmol NAo= 0,032 kmol x 30 kg/kmol = 0,96 kg HCHO  NE = ND NE = 0,007 kmol NE = 0,007 kmol x 68 kg/kmol  NBo=

NBo=

= 0,476 kg NaHCOO

1 NAo 4

1 x 0,032 kmol 4

NBo= 0,008 kmol NBo= 0,008 kmol x 44 kg/kmol = 0,352 kg CH3CHO  NCo= NBo Nco= 0,008 kmol Nco= 0,008 kmol x 40 kg/kmol = 0,32 kg NaOH  Harga penjualan produk utama dan produk samping : C(CH2OH)4 = 1 kg x $ 1,8 NaHCOO

= $ 1,8

= 0,476 kg x $ 0,4 = $ 0,1904

Total harga penjualan = $ 1,9904

 Biaya pembelian bahan baku : HCHO

= 0,96 kg x $ 0,45 = $ 0,432

CH3CHO = 0,352 kg x $ 1

= $ 0,352


19

NaOH

= 0,32 kg x $ 0,19 = $ 0,0608

Total harga pembelian = $ 0,8448  Profit/keuntungan = harga penjualan – biaya pembelian bahan baku = $ 1,9904- $ 0,8448 = $ 1,1456 b. Reaksi Pembentukan DPE 4 HCHO + CH3CHO + NaOH A

B

C

C10H22O7 + 2NaHCOO + H2O D

E

EP = ( Harga C10H22O7 + Harga NaHCOO) – ( Harga HCHO + Harga CH3CHO + Harga NaOH) EP = (305,136 + (2 x 27,2)) – ((4 x 13,5) + 44 + 7,6) = 253,936 $/kmol Kemudian dari reaksi pembentukan Dipentaerythritol yang terjadi dalam proses Uehama, didapatkan mol masing-masing reaktan dan produk yang dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel. 2.3. Mol bahan baku dan produk Proses Uehama Reaksi 2 Material Mol (kmol) Berat molekul (kg/kmol) Formaldehid (HCHO) 4 30 Asetaldehid (CH3CHO) 1 44 Sodium Hidroksida (NaOH) 1 40 Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

20

Dipentaerythritol (C10H22O7) Natrium Format (NaHCOO)

254,28 68

1 2

Komp

Awal

Reaksi

A

NAo

- 4 NAo.X

B

NBo

−

1 N Ao . X 4

NB = NBo −

1 N Ao . X 4

C

NCo

−

1 N Ao . X 4

NC = NCo −

1 N Ao . X 4

D

NDo

+

1 N Ao . X 4

ND = NDo +

1 N Ao . X 4

E

NEo

+

1 N Ao . X 2

NE = NEo +

1 N Ao . X 2

Total

NTo

0

Basis : 1 kg C10H22O7 terbentuk =


NT = NTo

1kg = 0,004 kmol 254,28kg / kmol

Dik : X = 0,041 (US Patent 3,968,176)  ND = 0,004 kmol pada 1 kg C10H22O7 ND = NDo +

1 N Ao . X 4

0,004 kmol = 0 +

1 NAo.0,041 = 0,01025 NAo 4

NAo= 0,39 kmol NAo= 0,39 kmol x 30 kg/kmol = 11,7 kg HCHO  NE = NEo +

1 N Ao . X 2


21

NE = 0 +

1 . 0,39. 0,041 2

NE = 0,008 kmol x 68 kg/kmol = 0,544 kg NaHCOO  NBo=

NBo=

1 NAo 4 1 x 0,39 kmol 4

NBo= 0,0975 kmol NBo= 0,0975 kmol x 44 kg/kmol = 4,29 kg CH3CHO  NCo= NBo Nco= 0,0975 kmol Nco= 0,0975 kmol x 40 kg/kmol = 3,9 kg NaOH  Harga penjualan produk utama dan produk samping : C10H22O7 = 1 kg x $ 1,2

= $ 1,2

NaHCOO = 0,544 kg x $ 0,4

= $ 0,2176

Total harga penjualan = $ 1,4176  Biaya pembelian bahan baku : HCHO

= 11,7 kg x $ 0,45 = $ 5,265

CH3CHO = 4,29 kg x $ 1

= $ 4,29

NaOH

= $ 0,741

= 3,9 kg x $ 0,19

Total harga pembelian = $ 10,296  Profit/keuntungan = harga penjualan – biaya pembelian bahan baku = $ 1,4176 - $ 10,296 = - $ 8,8784


22


C4H8O2

A

B

EP = Harga C4H8O2 - CH3CHO EP = 312268 – (2 x 44) = 312180 $/kmol Kemudian dari reaksi pembentukan Asetaldol yang terjadi dalam proses Uehama, didapatkan mol masing-masing reaktan dan produk yang dapat dilihat pada Tabel 2.4. Tabel. 2.4. Mol Bahan Baku dan Produk Proses Uehama Reaksi 3 Material Mol (kmol) Berat molekul (kg/kmol) Asetaldehid (CH3CHO) 2 44 Asetaldol (C4H8O2) 1 88

Komp

Awal

Reaksi

A

NAo

- 2 NAo.X

B

NBo

+

Total

NTo

0

NA = NAo-2 NAo.X

1 N Ao . X 2


Sisa

NB = NBo +

1 N Ao . X 2

NT = NTo


Dik : X = 0,075 (US Patent 3,968,176) Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

23

 NB = 0,01 kmol pada 1 kg C4H8O2 NB = NBo +

1 N Ao . X 2

0,01 kmol = 0 +

1 NAo.0,075 = 0,0375 NAo 2

NAo= 0,267 kmol NAo= 0,267 kmol x 88 kg/kmol = 23,496 kg CH3CHO  Harga penjualan Asetaldol : C4H8O2 = 1 kg x $ 3548,5

= $ 3548,5

 Biaya pembelian bahan baku : CH3CHO = 23,496 kg x $ 1 = $ 23,496  Profit/keuntungan = harga penjualan – biaya pembelian bahan baku = $ 3548,5 - $ 23,496 = $ 3525,004 d. Reaksi Pembentukan Metanol 2 HCHO + NaOH A

B

CH3OH + NaHCOO C

D

EP = ( Harga CH3OH + Harga NaHCOO) – ( Harga HCHO + Harga NaOH) EP = (13,6 + 27,2) – ((2 x 13,5) + 7,6) = 6,2 $/kmol


24

Kemudian dari reaksi pembentukan Metanol yang terjadi dalam proses Uehama, didapatkan mol masing-masing reaktan dan produk yang dapat dilihat pada Tabel 2.5. Tabel. 2.5. Mol Bahan Baku dan Produk Proses Uehama Reaksi 4 Material Mol (kmol) Berat molekul (kg/kmol) Formaldehid (HCHO) 2 30 Sodium Hidroksida (NaOH) 1 40 Metanol (CH3OH) 34 1 Natrium Format (NaHCOO) 68 1

Komp

Awal

Reaksi

A

NAo

- 2 NAo.X

B

NBo

−

1 N Ao . X 2

NB = NBo −

1 N Ao . X 2

C

NCo

+

1 N Ao . X 2

NC = NCo +

1 N Ao . X 2

D

NDo

+

1 N Ao . X 2

ND = NDo +

1 N Ao . X 2

Total

NTo

0

Basis : 1 kg CH3OH terbentuk =


NT = NTo


Dik : X = 0,23 (US Patent 3,968,176)  NC = 0,003 kmol pada 1 kg CH3OH NC = NCo +

1 N Ao . X 2


25

0,003 kmol = 0 +

1 NAo.0,23 = 0,115 NAo 2

NAo= 0,026 kmol NAo= 0,026 kmol x 30 kg/kmol = 0,78 kg HCHO  ND = NC ND = 0,003 kmol ND = 0,003 kmol x 68 kg/kmol = 0,204 kg NaHCOO  NBo=

NBo=

1 NAo 2 1 x 0,026 kmol 2

NBo= 0,013 kmol NBo= 0,013 kmol x 40 kg/kmol = 0,52 kg NaOH  Harga penjualan produk utama dan produk samping : CH3OH = 1 kg x $ 0,4

= $ 0,4

NaHCOO = 0,204 kg x $ 0,4

= $ 0,0816


= 0,78 kg x $ 0,45 = $ 0,351

NaOH

= 0,52 kg x $ 0,19 = $ 0,0988

Total harga pembelian = $ 0,4498  Profit/keuntungan = harga penjualan – biaya pembelian bahan baku = $ 0,4816- $ 0,4498 = $ 0,0318


26

e. Reaksi Netralisasi NaOH NaOH + HCOOH A

NaHCOO + H2O

B

C

D

EP = ( Harga NaHCOO) – ( Harga HCOOH + Harga NaOH) EP = (27,2) – (23 + 7,6) = -3,4 $/kmol Kemudian dari reaksi pembentukan Metanol yang terjadi dalam proses Uehama, didapatkan mol masing-masing reaktan dan produk yang dapat dilihat pada Tabel 2.6. Tabel. 2.6. Mol Bahan Baku dan Produk Reaksi 5 Material Mol (kmol) Berat molekul (kg/kmol) Sodium Hidroksida (NaOH) 1 40 Asam Format (HCOOH) 46 1 Natrium Format (NaHCOO) 68 1

Komp

Awal

Reaksi

A

NAo

- NAo.X

NA = NAo – (NAo.X)

B

NBo

- NAo.X

NB = NBo – (NAo.X)

C

NCo

+ NAo.X

NC = NCo + (NAo.X)

Total

NTo

0

NT = NTo

Basis : 1 kg NaHCOO terbentuk =

Sisa



27

Dik : X = 1 (US Patent 3,968,176)  NC = 0,015 kmol pada 1 kg NaHCOO NC = NCo – (NAo.X) 0,015 kmol = 0 + NAo.1 = NAo NAo= 0,015 kmol NAo= 0,015 kmol x 40 kg/kmol = 0,6 kg NaOH  NAo= NBo NBo= 0,015 kmol NBo= 0,015 kmol x 46 kg/kmol = 0,69 kg HCOOH  Harga penjualan produk utama dan produk samping : NaHCOO = 1 kg x $ 0,4 = $ 0,4  Biaya pembelian bahan baku : NaOH

= 0,6 kg x $ 0,19 = $ 0,114

HCOOH = 0,69 kg x $ 0,5 = $ 0,345 Total harga pembelian = $ 0,459  Profit/keuntungan = harga penjualan – biaya pembelian bahan baku = $ 0,4- $ 0,459 = $ -0,059

EP total = EP reaksi (1 + 2 + 3 + 4 + 5) = (166,4 + 253,936 + 312180 + 6,2 – 3,4) = 312603,136 $/kmol Keuntungan total = Keuntungan reaksi (1 + 2 + 3 + 4 + 5) Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

28

= $ 1,1456 - $ 8,8784 + $ 3525,004 + $ 0,0318 - $ 0,059 = $ 3517,244/kg Jika Harga $ 1

= Rp. 13.000

Maka keuntungan yang diperoleh = $ 3517,244 x Rp. 13.000,= Rp. 45.724.172/kg Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan.diatas, keuntungan yang diperoleh pembuatan Pentaerythritol dengan proses Uehama sebesar Rp. 45.724.172/kg.

b. Proses Lluis Eek Tabel 2.7. Harga Bahan Baku dan Produk Proses Lluis Eek Material

Rumus Molekul

Berat molekul

Harga ($/kg)

Harga ($/kmol)

(kg/kmol) Formaldehid

HCHO

30

0,45

13,5

Aldehid

CH3CHO

44

1

44

Sodium Hidroksida

NaOH

40

0,19

7,6

Monopentaerythritol

C(CH2OH)4

136

1,8

244,8

Dipentaerythritol

C10H22O7

254,28

1,2

305,136

Sodium Format

NaHCOO

68

0,4

27,2

Metanol

CH3OH

34

0,4

13,6

Asam Format

HCOOH

46

0,5

23

Asetaldol

C4H8O2

88

3548,5

312268

Sumber: Alibaba, 2015 Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

29

Persamaan untuk mendapatkan ekonomi potensial dari proses ini adalah sebagai berikut: EP = (total harga produk) – (total harga bahan baku) Reaksi yang terjadi pada proses Lluis Eek adalah sebagai berikut: a. Reaksi Pembentukan MPE 4 HCHO(l) + CH3CHO(l) + NaOH(l) A

B


C

D

E

EP = ( Harga C(CH2OH)4 + Harga NaHCOO) – ( Harga HCHO + Harga CH3CHO + Harga NaOH) EP = (244,8 + 27,2) – ((4 x 13,5) + 44 + 7,6) = 166,4 $/kmol Kemudian dari reaksi pembentukan Monopentaerythritol yang terjadi dalam proses Lluis Eek, didapatkan mol masing-masing reaktan dan produk yang dapat dilihat pada Tabel 2.8.

Tabel. 2.8. Mol Bahan Baku dan Produk Proses Lluis Eek Reaksi 1 Material Mol (kmol) Berat molekul (kg/kmol) Formaldehid (HCHO) 4 30 Asetaldehid (CH3CHO) 1 44 Sodium Hidroksida (NaOH) 1 40 Monopentaerythritol (C(CH2OH)4) 136 1 Natrium Format (NaHCOO) 68 1 Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

30

Komp

Awal

Reaksi

A

NAo

- 4 NAo.X

B

NBo

−

1 N Ao . X 4

NB = NBo −

1 N Ao . X 4

C

NCo

−

1 N Ao . X 4

NC = NCo −

1 N Ao . X 4

D

NDo

+

1 N Ao . X 4

ND = NDo +

1 N Ao . X 4

E

NEo

+

1 N Ao . X 4

NE = NEo +

1 N Ao . X 4

Total

NTo

0

Basis : 1 kg C(CH2OH)4 terbentuk =


NT = NTo


Dik : X = 0,80 (US Patent 5,741,956)  ND = 0,007 kmol pada 1 kg C(CH2OH)4 ND = NDo +

1 N Ao . X 4

0,007 kmol = 0 +

1 NAo.0,80 = 0,20 NAo 4

NAo= 0,035 kmol NAo= 0,035 kmol x 30 kg/kmol = 1,05 kg HCHO  NE = ND NE = 0,007 kmol NE = 0,007 kmol x 68 kg/kmol = 0,476 kg NaHCOO


31

 NBo=

NBo=

1 NAo 4

1 x 0,035 kmol 4

NBo= 0,0088 kmol NBo= 0,0088 kmol x 44 kg/kmol = 0,3872 kg CH3CHO  NCo= NBo Nco= 0,0088 kmol Nco= 0,0088 kmol x 40 kg/kmol = 0,352 kg NaOH  Harga penjualan produk utama dan produk samping : C(CH2OH)4 = 1 kg x $ 1,8 NaHCOO

= $ 1,8

= 0,476 kg x $ 0,4 = $ 0,1904


= 1,05 kg x $ 0,45 = $ 0,4725

CH3CHO = 0,3872 kg x $ 1 = $ 0,3872 NaOH

= 0,352 kg x $ 0,19 = $ 0,06688

Total harga pembelian = $ 0,92658

 Profit/keuntungan = harga penjualan – biaya pembelian bahan baku = $ 1,9904 - $ 0,92658 = $ 1,0456 b. Reaksi Pembentukan DPE 4 HCHO + CH3CHO + NaOH



32

A

B

C

D

E

EP = ( Harga C10H22O7 + Harga NaHCOO) – ( Harga HCHO + Harga CH3CHO + Harga NaOH) EP = (305,136 + (2 x 27,2)) – ((4 x 13,5) + 44 + 7,6) = 253,936 $/kmol Kemudian dari reaksi pembentukan Dipentaerythritol yang terjadi dalam proses Lluis Eek, didapatkan mol masing-masing reaktan dan produk yang dapat dilihat pada Tabel 2.9. Tabel. 2.9. Mol Bahan Baku dan Produk Proses Lluis Eek Reaksi 2 Material Mol (kmol) Berat molekul (kg/kmol) Formaldehid (HCHO) 4 30 Asetaldehid (CH3CHO) 1 44 Sodium Hidroksida (NaOH) 1 40 Dipentaerythritol (C10H22O7) 254,28 1 Natrium Format (NaHCOO) 68 2

Komp

Awal

Reaksi

A

NAo

- 4 NAo.X

B

NBo

−

1 N Ao . X 4

Sisa NA = NAo-4 NAo.X NB = NBo −

1 N Ao . X 4


33

C

NCo

−

1 N Ao . X 4

NC = NCo −

1 N Ao . X 4

D

NDo

+

1 N Ao . X 4

ND = NDo +

1 N Ao . X 4

E

NEo

+

1 N Ao . X 2

NE = NEo +

1 N Ao . X 2

Total

NTo

0


NT = NTo

1kg = 0,004 kmol 254,28kg / kmol

Dik : X = 0,15 (US Patent 5,741,956)  ND = 0,004 kmol pada 1 kg C10H22O7 ND = NDo +

1 N Ao . X 4

0,004 kmol = 0 +

1 NAo.0,15 = 0,0375 NAo 4

NAo= 0,1067 kmol NAo= 0,1067 kmol x 30 kg/kmol = 3,201 kg HCHO

 NE = NEo +

NE = 0 +

1 N Ao . X 2

1 . 0,1067. 0,15 2

NE = 0,008 kmol x 68 kg/kmol = 0,544 kg NaHCOO  NBo=

1 NAo 4


34

NBo=

1 x 0,1067 kmol 4

NBo= 0,0267 kmol NBo= 0,0267 kmol x 44 kg/kmol = 1,175 kg CH3CHO  NCo= NBo Nco= 0,0267 kmol Nco= 0,0267 kmol x 40 kg/kmol = 0,668 kg NaOH  Harga penjualan produk utama dan produk samping : C10H22O7 = 1 kg x $ 1,2

= $ 1,2

NaHCOO = 0,544 kg x $ 0,4

= $ 0,2176


= 3,201 kg x $ 0,45

CH3CHO = 1,175 kg x $ 1 NaOH

= $ 1,441 = $ 1,175

= 0,668 kg x $ 0,19 = $ 0,127

Total harga pembelian = $ 2,743

 Profit/keuntungan = harga penjualan – biaya pembelian bahan baku = $ 1,4176 - $ 2,743 = - $ 1,3254 c. Reaksi Pembentukan Asetaldol 2 CH3CHO A

C4H8O2 B


35

EP = Harga C4H8O2 - CH3CHO EP = 312268 – (2 x 44) = 312180 $/kmol Kemudian dari reaksi pembentukan Asetaldol yang terjadi dalam proses Uehama, didapatkan mol masing-masing reaktan dan produk yang dapat dilihat pada Tabel 2.10. Tabel. 2.10. Mol Bahan Baku dan Produk Proses Lluis Eek Reaksi 3 Material Mol (kmol) Berat molekul (kg/kmol) Asetaldehid (CH3CHO) 2 44 Asetaldol (C4H8O2) 1 88

Komp

Awal

Reaksi

A

NAo

- 2 NAo.X

B

NBo

+

Total

NTo

0

NA = NAo-2 NAo.X

1 N Ao . X 2


Sisa

NB = NBo +

1 N Ao . X 2

NT = NTo


Dik : X = 0,05 (US Patent 3,968,176)  NB = 0,0114 kmol pada 1 kg C4H8O2 NB = NBo +

1 N Ao . X 2


36

0,0114 kmol = 0 +

1 NAo.0,005 = 0,0025 NAo 2

NAo= 4,56 kmol NAo= 4,56 kmol x 88 kg/kmol = 401,28 kg CH3CHO  Harga penjualan Asetaldol : C4H8O2 = 1 kg x $ 3548,5

= $ 3548,5

 Biaya pembelian bahan baku : CH3CHO = 401,28 kg x $ 1 = $ 401,28  Profit/keuntungan = harga penjualan – biaya pembelian bahan baku = $ 3548,5 - $ 401,28 = $ 3147,22 d. Reaksi Pembentukan Metanol 2 HCHO + NaOH A

B

CH3OH + NaHCOO C

D

EP = ( Harga CH3OH + Harga NaHCOO) – ( Harga HCHO + Harga NaOH)

EP = (13,6 + 27,2) – ((2 x 13,5) + 7,6) = 6,2 $/kmol Kemudian dari reaksi pembentukan Metanol yang terjadi dalam proses Lluis Eek, didapatkan mol masing-masing reaktan dan produk yang dapat dilihat pada Tabel 2.11.


37

Tabel. 2.11. Mol Bahan Baku dan Produk Proses Lluis Eek Reaksi 4 Material Mol (kmol) Berat molekul (kg/kmol) Formaldehid (HCHO) 2 30 Sodium Hidroksida (NaOH) 1 40 Metanol (CH3OH) 34 1 Natrium Format (NaHCOO) 68 1

Komp

Awal

Reaksi

A

NAo

- 2 NAo.X

B

NBo

−

1 N Ao . X 2

NB = NBo −

1 N Ao . X 2

C

NCo

+

1 N Ao . X 2

NC = NCo +

1 N Ao . X 2

D

NDo

+

1 N Ao . X 2

ND = NDo +

1 N Ao . X 2

Total

NTo

0

Basis : 1 kg CH3OH terbentuk =


NT = NTo


Dik : X = 0,18 (US Patent 5,741,956)  NC = 0,003 kmol pada 1 kg CH3OH NC = NCo +

1 N Ao . X 2

0,003 kmol = 0 +

1 NAo.0,18 = 0,09 NAo 2

NAo= 0,033 kmol NAo= 0,033 kmol x 30 kg/kmol = 0,99 kg HCHO


38

 ND = NC ND = 0,003 kmol ND = 0,003 kmol x 68 kg/kmol = 0,204 kg NaHCOO  NBo=

NBo=

1 NAo 2

1 x 0,033 kmol 2

NBo= 0,0165 kmol NBo= 0,0165 kmol x 40 kg/kmol = 0,66 kg NaOH  Harga penjualan produk utama dan produk samping : CH3OH = 1 kg x $ 0,4

= $ 0,4

NaHCOO = 0,204 kg x $ 0,4

= $ 0,0816


= 0,99 kg x $ 0,45 = $ 0,4455

NaOH

= 0,66 kg x $ 0,19 = $ 0,1254

Total harga pembelian = $ 0,5709  Profit/keuntungan = harga penjualan – biaya pembelian bahan baku = $ 0,4816- $ 0,5709 = $ -0,0893 e. Reaksi Netralisasi NaOH NaOH + HCOOH A

B

NaHCOO + H2O C

D


39

EP = ( Harga NaHCOO) – ( Harga HCOOH + Harga NaOH) EP = (27,2) – (23 + 7,6) = -3,4 $/kmol Kemudian dari reaksi pembentukan Metanol yang terjadi dalam proses Lluis Eek, didapatkan mol masing-masing reaktan dan produk yang dapat dilihat pada Tabel 2.12. Tabel. 2.12. Mol Bahan Baku dan Produk Proses Lluis Eek Reaksi 5 Material Mol (kmol) Berat molekul (kg/kmol) Sodium Hidroksida (NaOH) 1 40 Asam Format (HCOOH) 46 1 Natrium Format (NaHCOO) 68 1

Komp

Awal

Reaksi

A

NAo

- NAo.X

NA = NAo – (NAo.X)

B

NBo

- NAo.X

NB = NBo – (NAo.X)

C

NCo

+ NAo.X

NC = NCo + (NAo.X)

Total

NTo

0

NT = NTo

Basis : 1 kg NaHCOO terbentuk =

Sisa


Dik : X = 1 (US Patent 5,741,956)  NC = 0,015 kmol pada 1 kg NaHCOO NC = NCo – (NAo.X) 0,015 kmol = 0 + NAo.1 = NAo Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

40

NAo= 0,015 kmol NAo= 0,015 kmol x 40 kg/kmol = 0,6 kg NaOH  NAo= NBo ND = 0,015 kmol ND = 0,015 kmol x 46 kg/kmol = 0,69 kg HCOOH  Harga penjualan produk utama dan produk samping : NaHCOO = 1 kg x $ 0,4 = $ 0,4  Biaya pembelian bahan baku : NaOH

= 0,6 kg x $ 0,19 = $ 0,114

HCOOH = 0,69 kg x $ 0,5 = $ 0,345 Total harga pembelian = $ 0,459  Profit/keuntungan = harga penjualan – biaya pembelian bahan baku = $ 0,4- $ 0,459 = $ -0,059 EP total = EP reaksi (1 + 2 + 3 + 4 + 5) = (166,4 + 253,936 + 312180 + 6,2 – 3,4) = 312603,136 $/kmol Keuntungan total = Keuntungan reaksi (1 + 2 + 3 + 4 + 5) = $ 1,0456 - $ 1,3254 + $ 3147,22 - $ 0,0893 - $ 0,059 = $ 3146,7919/kg Jika Harga $ 1

= Rp. 13.000

Maka keuntungan yang diperoleh = $ 3146,7919 x Rp. 13.000,= Rp. 40.908.294/kg


41

Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan.diatas, keuntungan yang diperoleh pembuatan Pentaerythritol dengan proses Lluis Eek sebesar Rp. 40.908.294/kg.

2. Tinjauan Termodinamika Tinjauan secara termodinamika bertujuan untuk mengetahui apakah reaksi bersifat endotermis atau eksotermis. Penentuan panas reaksi yang berjalan secara eksotermis atau endotermis dapat dihitung dengan perhitungan panas pembentukan standar (ΔH°f) pada P = 1 atm dan T = 298 K. Reaksi yang terjadi pada proses Uehama dan Lluis Eek adalah : a. Reaksi Pembentukan MPE 4 HCHO(l) + CH3CHO(l) + NaOH(l)


b. Reaksi Pembentukan DPE 4 HCHO(l) + CH3CHO(l) + NaOH(l)

C10H22O7(l) + 2NaHCOO(l)

+ H2O(l) c. Reaksi Pembentukan Asetaldol 2 CH3CHO(l)

C4H8O2(l)

d. Reaksi Pembentukan Metanol 2 HCHO(l) + NaOH(l)

CH3OH(l) + NaHCOO(l)

e. Reaksi Netralisasi NaOH NaOH(l) + HCOOH(l)

NaHCOO(l) + H2O(l)


42

Nilai ΔH°f masing-masing komponen pada suhu 298 K dapat dilihat pada Tabel 2.13. Tabel 2.13. Nilai ΔH°f dan ΔG°f Komponen Proses Uehama ΔHof 298 ΔG°f Komponen (kJ/mol) (kJ.mol) 115,9

-102,5

Asetaldehid / CH3CHO(l)

-166,2

-133

Sodium Hidroksida / NaOH(l)

-426,6

-379,5

-832,49

-607,1

Dipentaerythritol / C10H22O7(l)

-1381,12

-940,8

Sodium Formiat / NaHCOO(l)

-319,22

-598,67

-378,6

-351

Metanol / CH3OH(l)

-284,49

-233,16

Asetaldol / C4H8O2(l)

-368,98

-278

Air / H2O(l)

-285,83

-237,13

Formaldehid / HCHO(l)

Monopentaerythritol / C(CH2OH)4(l)

Asam Formiat / HCOOH(l)

Sumber : Yaws dan Perry’s

Persamaan : ΔH°fT= ΔH°f298 + ΔH°r 298 K = ΔH°f produk - ΔH°f reaktan

Reaksi 1 : ΔH°r 298 K = (ΔH°f C(CH2OH)4(l) + ΔH°f NaHCOO(l)) – ((4 x ΔH°f HCHO(l)) + ΔH°f CH3CHO(l) + ΔH°f NaOH(l)) Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

43

ΔH°r 298 K = ((-832,49) + (-319,22)) – ((4 x 115,9) + (-166,2) + (-426,6)) = -1022,51 kJ/mol Sedangkan untuk persamaan ∫ΔCop dT adalah sebagai berikut. ∫ΔCop dT = ΔA(T-T0) +

(T2-T02) +

(T3-T03) +

(T4-T04)

Dimana masing masing konstanta A, B, C dan D pada masing-masing komponen adalah sebagai berikut Tabel 2.14. Nilai Konstanta Kapasitas Panas Komponen Proses Uehama Reaksi 1 Komponen

A

B

C

D

∫ΔCop dT

HCHO(l)

44,22

0,3986

-1,536x10-3

3,033x10-6

1083,74

CH3CHO(l)

31,39

0,4485

-1,661x10-3

2,7x10-6

899,39

NaOH(l)

87,64

C(CH2OH)4(l))

12,45

NaHCOO(l)

-

-4

-4,837x10 6,562x10 -

-2

-6

-9

-4,542x10

1,186x10

871,08

-

0,6943

159,91

-

-

1130

Sumber : Yaws dan http://webbook.nist.gov

T = 308 K ; To = 298 K ;

= 1,034

∫ΔCop dT = -4815,534 kJ/mol Sehingga diperoleh nilai ΔH°fT pada T 308 K, sebesar -5838,044 kJ/mol. Karena nilai ΔH°fT pada T 308 K negatif, maka reaksi bersifat eksotermis. Sedangkan untuk energi bebas Gibbs dari reaktan dan produk dapat dilihat sebagai berikut :

Persamaan : ΔGoT 308 K= ΔHo 298 K -

(ΔHo 298 K - ΔGo 298 K) + ∫Δo dT – T ∫Δo


44

ΔGo 298 K = Σ(nΔGof) produk - Σ(nΔGof) reaktan ΔG° 298 K = (ΔG°f C(CH2OH)4(l) + ΔG°f NaHCOO(l)) – ((4 x ΔG°f HCHO(l)) + ΔG°f CH3CHO(l) + ΔG°f NaOH(l)) ΔG° 298 K = ((-607,1) + (-598,67)) – ((4 x -102,5) + (-133) + (-379,5)) = -283,27 kJ/mol ΔH°r 298 K = -1022,51 kJ/mol ;

= 1,034 ; ΔGo298 K= -283,27 kJ/mol ;

∫ΔCop dT = -4815,534 kJ/mol

Berdasarkan data-data yang telah diketahui dan dihitung diperoleh nilai ΔGoT 308 K sebesar -258 kJ/mol. Nilai ∆Go sebesar -258 kJ/mol menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi di dalam reaktor dapat berlangsung secara sepontan, karena diinginkan nilai ∆Go< 0. Dalam parameter perancangan pabrik kimia berupa parameter termodinamika bahwa nilai ∆Go< 0 dapat terpenuhi.

Reaksi 2 : ΔH°r 298 K = (ΔH°f C10H22O7(l) + (2 x ΔH°f NaHCOO(l))) – ((4 x ΔH°f HCHO(l)) + ΔH°f CH3CHO(l) + ΔH°f NaOH(l)) ΔH°r 298 K = ((-1381,12) + (2 x -319,22)) – ((4 x 115,9) + (-166,2) + (-426,6)) = -1604,53 kJ/mol Sedangkan untuk persamaan ∫ΔCop dT adalah sebagai berikut. ∫ΔCop dT = ΔA(T-T0) +

(T2-T02) +

(T3-T03) +

(T4-T04)


45

Dimana masing masing konstanta A, B, C dan D pada masing-masing komponen adalah sebagai berikut Tabel 2.15. Nilai Konstanta Kapasitas Panas Proses Uehama Reaksi 2 ∫ΔCop dT

Komponen

A

B

C

D

HCHO(l)

44,22

0,3986

-1,536x10-3

3,033x10-6

0,4485

-3

CH3CHO(l)

31,39

-1,661x10 -4

-6

-6

2,7x10

-9

1083,74 899,39

NaOH(l)

87,64

-4,837x10

-4,542x10

1,186x10

871,08

C10H22O7(l)

25,99

0,8916

-

0,6265

288,33

NaHCOO(l)

-

-

-

-

1130


T = 308 K ; To = 298 K ;

= 1,034

∫ΔCop dT = -2802,623 kJ/mol Sehingga diperoleh nilai ΔH°fT pada T 308 K, sebesar -4407,153 kJ/mol. Karena nilai ΔH°fT pada T 308 K negatif, maka reaksi bersifat eksotermis. Sedangkan untuk energi bebas Gibbs dari reaktan dan produk dapat dilihat sebagai berikut :



ΔGo 298 K = Σ(nΔGof) produk - Σ(nΔGof) reaktan ΔG° 298 K = (ΔG°f C10H22O7(l) + (2 x ΔG°f NaHCOO(l))) – ((4 x ΔG°f HCHO(l)) + ΔG°f CH3CHO(l) + ΔG°f NaOH(l)) ΔG° 298 K = ((-940,8) + ((2 x -598,67)) – ((4 x -102,5) + (-133) + (-379,5)) = -1452,77 kJ/mol


46

ΔH°r 298 K = -1604,53 kJ/mol ;

= 1,034 ; ΔGo298 K= -1452,77 kJ/mol ;


Berdasarkan data-data yang telah diketahui dan dihitung diperoleh nilai ΔGoT 308 K sebesar -1450 kJ/mol. Nilai ∆Go sebesar -1450 kJ/mol menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi di dalam reaktor dapat berlangsung secara sepontan, karena diinginkan nilai ∆Go< 0. Dalam parameter perancangan pabrik kimia berupa parameter termodinamika bahwa nilai ∆Go< 0 dapat terpenuhi. Reaksi 3 : ΔH°r 298 K = (ΔH°f C4H8O2(l)) – (2 x ΔH°f CH3CHO(l)) ΔH°r 298 K = (-368,98) – (2 x -166,2) = -36,58 kJ/mol

Sedangkan untuk persamaan ∫ΔCop dT adalah sebagai berikut. ∫ΔCop dT = ΔA(T-T0) +

(T2-T02) +

(T3-T03) +

(T4-T04)

Dimana masing-masing konstanta A, B, C dan D pada masing-masing komponen adalah sebagai berikut : Tabel 2.16. Nilai Konstanta Kapasitas Panas Proses Uehama Reaksi 3 ∫ΔCop dT

Komponen

A

B

C

D

CH3CHO(l)

31,39

0,4485

-1,661x10-3

2,7x10-6

899,39

-7

1204,7

C4H8O2(l)

52,2

0,1882

1,71x10

-4

-1,6x10


47

Sumber : Yaws

T = 308 K ; To = 298 K ;

= 1,034

∫ΔCop dT = -594,076 kJ/mol Sehingga diperoleh nilai ΔH°fT pada T 308 K, sebesar -630,656 kJ/mol. Karena nilai ΔH°fT pada T 308 K negatif, maka reaksi bersifat eksotermis. Sedangkan untuk energi bebas Gibbs dari reaktan dan produk dapat dilihat sebagai berikut : Persamaan : ΔGoT 308 K= ΔHo 298 K -


ΔGo 298 K = Σ(nΔGof) produk - Σ(nΔGof) reaktan ΔG° 298 K = (ΔG°f C4H8O2(l)) – (2 x ΔG°f CH3CHO(l)) ΔG° 298 K = (-278) – (2 x -133) = -12 kJ/mol ΔH°r 298 K = -36,58 kJ/mol ;

= 1,034 ; ΔGo298 K= -12 kJ/mol ;


Berdasarkan data-data yang telah diketahui dan dihitung diperoleh nilai ΔGoT 308 K sebesar -11,2 kJ/mol. Nilai ∆Go sebesar -11,2 kJ/mol menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi di dalam reaktor dapat berlangsung secara sepontan, karena diinginkan nilai ∆Go< 0. Dalam parameter perancangan pabrik kimia berupa parameter termodinamika bahwa nilai ∆Go< 0 dapat terpenuhi. Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

48

Reaksi 4 : ΔH°r 298 K = (ΔH°f CH3OH(l) + ΔH°f NaHCOO(l)) – ((2 x ΔH°f HCHO(l)) + ΔH°f NaOH(l)) ΔH°r 298 K = ((-284,49) + (-319,22)) – ((2 x 115,9) + (-426,6)) = -408,91 kJ/mol Sedangkan untuk persamaan ∫ΔCop dT adalah sebagai berikut. ∫ΔCop dT = ΔA(T-T0) +

(T2-T02) +

(T3-T03) +

(T4-T04)

Dimana masing masing konstanta A, B, C dan D pada masing-masing komponen adalah sebagai berikut :

Tabel 2.17. Nilai Konstanta Kapasitas Panas Proses Uehama Reaksi 4 ∫ΔCop dT

Komponen

A

B

C

D

HCHO(l)

44,22

0,3986

-1,536x10-3

3,033x10-6

0,3105

-3

CH3OH(l)

40,15

NaOH(l)

87,64

NaHCOO(l)

-

-1,029x10 -4

-6

-6

1,46x10

-9

1083,74 803,52

-4,837x10

-4,542x10

1,186x10

871,08

-

-

-

1130


T = 308 K ; To = 298 K ;

= 1,034



49

Sehingga diperoleh nilai ΔH°fT pada T 308 K, sebesar -1513,958 kJ/mol. Karena nilai ΔH°fT pada T 308 K negatif, maka reaksi bersifat eksotermis. Sedangkan untuk energi bebas Gibbs dari reaktan dan produk dapat dilihat sebagai berikut :



ΔGo 298 K = Σ(nΔGof) produk - Σ(nΔGof) reaktan ΔG° 298 K = (ΔG°f CH3OH(l) + ΔG°f NaHCOO(l)) – ((2 x ΔG°f HCHO(l)) + ΔG°f NaOH(l)) ΔG° 298 K = ((-233,16) + ((-598,67)) – ((2 x -102,5) + (-379,5)) = -247,33 kJ/mol ΔH°r 298 K = -408,91 kJ/mol ;

= 1,034 ; ΔGo298 K= -247,33 kJ/mol ;


Berdasarkan data-data yang telah diketahui dan dihitung diperoleh nilai ΔGoT 308 K sebesar -242 kJ/mol. Nilai ∆Go sebesar -242 kJ/mol menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi di dalam reaktor dapat berlangsung secara sepontan, karena diinginkan nilai ∆Go< 0. Dalam parameter perancangan pabrik kimia berupa parameter termodinamika bahwa nilai ∆Go< 0 dapat terpenuhi. Reaksi 5 :


50

ΔH°r 298 K = (ΔH°f H2O(l) + ΔH°f NaHCOO(l)) – ((ΔH°f HCOOH(l)) + ΔH°f NaOH(l)) ΔH°r 298 K = ((-285,83) + (-319,22)) – ((-378,6) + (-426,6)) = 200,15 kJ/mol

Sedangkan untuk persamaan ∫ΔCop dT adalah sebagai berikut : ∫ΔCop dT = ΔA(T-T0) +

(T2-T02) +

(T3-T03) +

(T4-T04)

Dimana masing masing konstanta A, B, C dan D pada masing-masing komponen adalah sebagai berikut Tabel 2.18. Nilai Konstanta Kapasitas Panas Proses Uehama Rekasi 5 ∫ΔCop dT

Komponen

A

B

C

D

HCOOH(l)

-16,11

0,8723

-2,367x10-3

2,445x10-6

-4

-7

754,49

-9

H2O(l)

92,05

NaOH(l)

87,64

NaHCOO(l)

-

-2

-3,995x10

-4

-2,110x10

-6

5,347x10

1083,74

-4,837x10

-4,542x10

1,186x10

871,08

-

-

-

1130


T = 308 K ; To = 298 K ;

= 1,034

∫ΔCop dT = 23,88 kJ/mol Sehingga diperoleh nilai ΔH°fT pada T 308 K, sebesar 224,03 kJ/mol. Karena nilai ΔH°fT pada T 308 K negatif, maka reaksi bersifat endotermis. Sedangkan untuk energi bebas Gibbs dari reaktan dan produk dapat dilihat sebagai berikut :

Persamaan :


51

ΔGoT 308 K= ΔHo 298 K -


ΔGo 298 K = Σ(nΔGof) produk - Σ(nΔGof) reaktan ΔG° 298 K = (ΔG°f H2O(l) + ΔG°f NaHCOO(l)) – ((ΔG°f HCOOH(l)) + ΔG°f NaOH(l)) ΔG° 298 K = ((-237,13) + ((-598,67)) – ((-351) + (-379,5)) = -105,30 kJ/mol ΔH°r 298 K = 200,15 kJ/mol ;

= 1,034 ; ΔGo298 K= -105,30 kJ/mol ;

∫ΔCop dT = 23,88 kJ/mol Berdasarkan data-data yang telah diketahui dan dihitung diperoleh nilai ΔGoT 308 K sebesar -116 kJ/mol. Nilai ∆Go sebesar -116 kJ/mol menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi di dalam reaktor dapat berlangsung secara sepontan, karena diinginkan nilai ∆Go< 0. Dalam parameter perancangan pabrik kimia berupa parameter termodinamika bahwa nilai ∆Go< 0 dapat terpenuhi. Secara keseluruhan perbandingan kedua proses di atas dapat dilihat pada tabel 2.19. berikut : Tabel 2.19. Perbandingan Proses Pembuatan Pentaerythritol No

Kondisi Proses

1

Rasio

molar

Satuan asetaldehid

/ (mol:mol:mol)

Proses

Proses

Uehama

Lluis Eek

1 : 8 :1,2

1 : 5,4 : 1,12

35

R-1 = 25

Formaldehid/ NaOH 2

Suhu reaktor (R)

o

C


52

R-2 = 35 R-3 = 45 3

Waktu reaksi

Menit

120

R-1 = 25 R-2 = 25 R-3 = 45

4

Yield atas asetaldehid

(%mol)

88,3

80,3

5

Kemurnian Produk

(% berat)

95,4

86-98

6

Profit penjualan 1 kg produk

Rp. 45.724.172

Rp. 40.908.294

Berdasarkan perbandingan dari metode di atas maka dalam pembuatan Pentaerythritol ini dipilih metode Uehama dengan alasan : 1. Yield tinggi sehingga akan didapatkan jumlah produk yang lebih banyak. 2. Jumlah reaktor lebih sedikit, sehingga meminimalisasi penggunaan control dan biaya. 3. Suhu reaksi tunggal, sehingga penggunaan heat exchanger lebih sedikit dibandingkan dengan menggunakan proses Lluis Eek. 4. Keuntungan yang didapat dari penjualan 1 kg produk lebih besar.

C. Uraian Proses 1. Unit Pentaerythritol (Unit 100)


53

1.1. Proses Pembentukan Pentaerythritol Pentaerythritol

diproduksi

dengan

mereaksikan

asetaldehid

dan

formaldehid dalam medium alkali NaOH dengan rasio mol 1: 8 :1,2 pada suhu 35°C dan tekanan 1 atm selama 2 jam. Larutan formaldehid 37 % berat dari tangki penampung (ST -101), dialirkan ke Reaktor (RE-201). Setelah itu Larutan Asetaldehid 98 % berat dari tangki penampung (ST-102), dialirkan ke reaktor (RE-201). Larutan NaOH dari tangki penampung (TK-103) juga dialirkan ke Reaktor (RE-201). Di

dalam

reaktor

(RE-101)

terjadi

reaksi

pembentukan

pentaerythritol/MPE (monopentaerythritol) dan produk sampingnya, yaitu dipentaerythritol (DPE), methanol, dan asetaldol. Reaksi yang terjadi antara lain : a. Reaksi Pembentukan MPE 5 HCHO + CH3CHO + NaOH

C(CH2OH)4 + NaHCOO

b. Reaksi Pembentukan DPE 4 HCHO + CH3CHO + NaOH



C4H8O2

d. Reaksi Pembentukan Metanol


54

2 HCHO + NaOH

CH3OH + NaHCOO

Adapun yield dari tiap-tiap reaksi terhadap mol asetaldehid awal yaitu : • Reaksi pembentukan MPE

= 88,30 %

• Reaksi pembentukan DPE

= 4,16 %

• Reaksi pembentukan Asetaldol = 7,54 % Sedangkan metanol yieldnya terhadap NaOH yaitu : 22,95 % Reaksi diatas menghasilkan panas (reaksi eksotermis), sehingga untuk mempertahankan suhu di reaktor digunakan air pendingin. Reaktor yang digunakan adalah reaktor tangki berpengaduk (STR / Stirred Tank Reactor) dengan koil pendingin. Reaktor bekerja secara kontinu. Suhu reaktor dijaga tetap 35°C dan tekanan 1 atm dengan waktu tinggal 2 jam. Larutan yang keluar memiliki pH 8,9.

1.2. Proses Pemisahan Formaldehid Larutan dari reaktor (RE-201) tersebut kemudian masuk kedalam separator atau vessel pemisah (SP-201) dengan kondisi umpan masuk adalah 120 oC ; 1 atm yang sebelumnya melewati vaporizer (VP-201) untuk menguapkan sebagian besar formaldehid dan sebagian kecil produk yang keluar dari reaktor dengan menaikkan temperatur dari 35 O

C sampai pada 120 OC. Hasil atas tersebut kemudian di pompa melalui

pompa (PP-107) menuju reaktor (RE-201), yang sebelumnya melewati


55

kondensor (CD-201) untuk dikondensasikan, sedangkan untuk produk bawah yang keluar dari separator (SP-201) kemudian dialirkan juga melalui pompa (P-108) menuju crystallizer (CR-301). Aliran bahan masuk kedalam separator atau vessel pemisah tersebut bertujuan untuk memisahkan sisa formaldehid yang tidak bereaksi sehingga bisa dipergunakan kembali.

1.3. Proses Kristalisasi Umpan dari separator atau vessel pemisah (SP-201) dialirkan menuju crystallizer (CR-301). Kondisi operasi pada crystallizer adalah temperatur 40°C dengan tekanan 1 atm. Hasil kristalisasi ini berupa kristal pentaerythritol yang berada dalam campurannya. Hasil ini dimasukkan kedalam unit Centrifuge (CF-301) untuk dipisahkan antara kristal pentaerythritol dengan campurannya.

1.4. Proses Pemisahan Kristal Kristal bersama cairan campurannya dipompa ke centrifuge (CF-301) untuk dipisahkan antara kristal terhadap larutannya. Aliran yang keluar dari Centrifuge (CF-101) berupa cake dan filtrat. Filtrat yang keluar adalah larutan pentaerythritol, DPE, natrium formiat, dan air, sedangkan pada cake yang keluar adalah pentaerythritol kristal beserta DPE yang sedikit larut di dalam air. Kandungan filtrat dan cake yang keluar Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

56

kondisi operasinya adalah pada temperatur kamar 40°C dan tekanan 1 atm.

1.5. Proses pengeringan dan Finishing Dengan menggunakan Screw Conveyor (SC-302), kristal hasil yang mempunyai kadar air 5 % dimasukkan kedalam Rotary Dryer (D-101). Dryer yang dipakai adalah Direct Heat Counter Current Rotary Dryer. Umpan dengan temperatur 40°C keluar sebagai kristal kering yang diinginkan ( kadar air 0,3%) pada temperatur 86°C. Sebagai media pengering digunakan udara yang dipanaskan terlebih dahulu di dalam heater (HE-301) udara luar dengan temperatur 30°C dan % relative humidity = 65% dimasukkan ke dalam pemanas dengan menggunakan Blower. Udara masuk Dryer (RD-301), bersuhu 93,33°C dan keluar dengan suhu 61,87°C. Kristal pentaerythritol yang telah kering ini kemudian diangkut dengan Bucket Elevator (BE-301) ke Bin (BN-301), kemudian diangkut dengan belt conveyor (BC-401) yang selanjutnya akan dilakukan pengemasan dalam bentuk sack atau karung. Yield untuk Pentaerythritol terhadap asetaldehid adalah 88,3 % mol dengan kemurnian produk 95,5 % massa.


57

BAB III SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK

A. Bahan Baku 1. Formaldehida •

Rumus Kimia

:

CH2O

•

Berat molekul

:

30,03 kg/kmol

•

Bentuk fisik

:

cair

•

Warna

:

tidak berwarna

•

Densitas

:

0,815 gr/cm3

•

Titik didih

:

96 oC

•

Specific gravity

:

1,08

•

Komposisi

:

HCHO

37 %

CH3OH

10 %

H2O

53 %

2. Asetaldehida •

Rumus Kimia

:

C2H4O

•

Berat molekul

:

44,05 kg/kmol


58

•

Bentuk fisik

:

cair

•

Warna

:

tidak berwarna

•

Titik didih

:

28 ºC

•

Densitas

:

0,788 gr/cm3

•

Specific heat ()

:

0,337 cal/mol.K

•

Komposisi

:

CH3CHO

98 %

H2O

2%

3. Natriun Hidroksida •

Rumus Kimia

:

NaOH

•

Berat molekul

:

40

•

Titik didih

:

1390 oC

•

Densitas

:

2,1 gr/cm3

•

ΔHr (aq)

:

-2,07e+005 kJ/kmol

•

Spesific gravity

:

2,130

•

Komposisi

:

NaOH

49 %

H2O

51 %

B. Spesifikasi Produk 1. Pentaerythritol •

Rumus Molekul

:

C(CH2OH)4

•

Berat molekul

:

136,15


59

•

Bentuk fisik

:

kristal

•

Warna

:

putih

•

Komposisi

:

C(CH2OH)4

95,5 %

C10H22O7

4,2 %

H2O

0,3 %

•

Titik lebur

:

261 – 262 ºC

•

Titik didih

:

276 oC

•

Melting point

:

261 oC

•

Temperatur kritis

:

506,.85 oC

•

Tekanan kritis

:

47,8 bar

•

Panas pembentukan

:

226,6 kcal/mol

•

Panas penguapan

:

22 kcal/mol

•

Densitas

:

1,396 gr/cm3

•

Kelarutan

:

3,5 gr/100 gr air (suhu 25 oC) 11,4 gr/100 gr air (suhu 100 oC)

2. Natrium Formiat •

Rumus Molekul

:

NaCHOO

•

Berat Molekul

:

68,02 kg/kmol

•

Bentuk fisik

:

Kristal, granula

•

Warna

:

Putih

•

Densitas

:

1,919 gr/mol


60

•

Spesifik grafity

:

1,2

•

Titik didih

:

Decomposes

Kelarutan

:

0,97 gr/100 gr air (suhu 100 oC)


BAB IV NERACA MASSA DAN NERACA PANAS

Kapasitas Produksi

= 50.000 ton/tahun

Operasi

= 330 hari/tahun

Basis Perhitungan

= 1 jam operasi

Kapasitas produksi

=

50.000 ton 1000 kg 1 ton 1 hari x x x 1 tahun 1 ton 330 hari 24 jam

= 6.313,131 kg/jam

A. Neraca Massa

{Massa masuk} – {Massa keluar} + {Massa tergenerasi} – {Massa terkonsumsi} = {Akumulasi massa}

(Himmelblau, 1996 : 144)


63

Tabel 4.1. Neraca Massa Reactor (RE-101)

Komponen

Massa Masuk (kg/jam)

FG (kg/jam)

FK (kg/jam)

Massa Keluar F4

0,000

6.399,899

5.649,35

HCHO

F1 12.049,24

F2 0,000

F3 0,000

CH3CHO

0,000

2.209,03

0,000

0,000

2.209.028

0,000

CH3OH

3.473,66

0,000

0,000

3.916,121

0,000

3.916,12

H2O

10.355,84

18,44

1.128,69

18,79

0,000

11.521,76

NaOH

0,000

0,000

2.409,85

0,000

2.409,840

0,01

C(CH2OH)4

0,000

0,000

0,000

6.029,04

0,000

6.029,04

C10H22O7

0,000

0,000

0,000

265,152

0,000

265,15

C4H8O2

0,000

0,000

0,000

166,593

0,000

166,59

NaHCOO

0,000

0,000

0,000

4.096,728

0,000

4.096,73

Total

25.878,74 2.227,47 3.538,54

14.492,423 11.018,768

31.644,75

31.644,75

Tabel 4.2. Neraca Massa Vaporizerr (VP-201) Komponen H2O HCHO C(CH2OH)4 NaHCOO C10H22O7 NaOH C4H8O2 CH3OH Total

Massa Masuk Massa Keluar F5 (kg/jam) Vapor (kg/jam) Liquid (kg/jam) 11.521,76 11.444,831 76,934 5.649,346 5.647,844 1,502 6.029,04 0,000 6.029,04 4.096,73 2.081,318 2.015,41 265,152 0,000 265,152 0,01 0,000 0,01 166,59 70,149 96,444 3.916,12 3.907,956 8,164 23.152,098 8.492,654 31.644,75 31.644,75


64

Tabel 4.3. Neraca Massa Separator (SP-201) Massa Masuk Komponen

Massa Keluar

Vapor

Liquid

Vapor

Liquid

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam

H2O

11.444,831

76,934

11.444,831

76,934

HCHO

5.647,844

1,502

5.647,844

1,502

C(CH2OH)4

0,000

6.029,04

0,000

6.029,04

NaHCOO

2.081,318

2.015,41

2.081,318

2.015,41

C10H22O7

0,000

265,152

0,000

265,152

NaOH

5,353 x 10-13

0,01

5,353 x 10-13

0,01

C4H8O2

70,149

96,444

70,149

96,444

CH3OH

3.907,956

8,164

3.907,956

8,164

23.152,098

8.492,654

23.152,098

8.492,654

Total 31.644,75

31.644,75

Tabel 4.4. Neraca Massa Crystallizer (CR-301) Komponen H2O HCHO C(CH2OH)4 NaHCOO C10H22O7 NaOH C4H8O2 CH3OH Total

Massa Masuk Massa Keluar F6 (kg/jam) Kristal (kg/jam) Liquid (kg/jam) 76,934 0,000 76,934 1,502 0,000 1,502 6.029,04 6.010,953 18,087 2.015,41 0,000 2.015,41 265,152 264,356 0,795 0,01 0,000 0,01 96,59 0,000 96,444 3.916,12 0,000 8,164 6.275,309 2.217,336 8.492,646 8.492,646


65

Tabel 4.5. Neraca Massa Centrifuge (CF-301) Massa Masuk Komponen

Massa Keluar

Kristal

Liquid

(kg/jam)

(kg/jam)

H2O

0,000

HCHO

F8 (kg/jam)

F9 (kg/jam)

76,934

74,706

2,228

0,000

1,502

0,000

1,502

C(CH2OH)4

6.010,953

18,087

6.010,953

18,087

NaHCOO

0,000

2.015,41

0,000

2.015,41

C10H22O7

264,356

0,795

264,356

0,795

NaOH

0,000

0,01

0,000

0,01

C4H8O2

0,000

96,444

0,000

96,444

CH3OH

0,000

8,164

0,000

8,164

6.275,309

2.217,336

6.350,645

2.142,63

Total 8.492,646

8.492,646

Tabel 4.6. Neraca Massa Rotary Dryer (RD-301) Massa Masuk Komponen H2O C(CH2OH)4 C10H22O7 Udara Kering Total

F8 (kg/jam)

F10 (kg/jam)

74,706 6.010,953 264,356 0,000 6.350,645 6.357,532

0,126 0,000 0,000 7,392 7,518

Massa Keluar F11 (kg/jam)

F12 (kg/jam)

37,822 6.010,953 264,356 0,000 6.313,131 6.357,532

37,01 0,000 0,000 7,392 44,401


66

B. Neraca Energi Tabel 4.7. Neraca Energi Preheater (HE-101) Komponen

Energi Masuk (kJ/jam) Q1 (in)

Qs (in)

Energi Keluar (kJ/jam) Q4 (out)

Qs (out)

HCHO

295.174,263

0,000

593.190,14

0,000

CH3OH

43.511,595

0,000

87.265,144

0,000

H2O

217.179,634

0,000

434.065,048

0,000

Steam

0,000

731.359,1

0,000

172.707,12

1.114.514,89

172.707,12

Total

555.862,945

731.359,1

1.287.222,013

1.287.222,013

Tabel 4.8. Neraca Energi Preheater (HE-102) Komponen


Qs (in)

Energi Keluar (kJ/jam) Q4 (out)

Qs (out)

CH3CHO

25.890,695

0,000

52.014,667

0,000

H2O

386,771

0,000

773,017

0,000

Steam

0,000

34.705,846

0,000

8.195,628

52.787,684

8.195,628

Total

26.277,466

34.705,846

60.983,312

60.983,312


67

Tabel 4.9. Neraca Energi Preheater (HE-103) Komponen


Energi Keluar (kJ/jam)

Qs (in)

Q4 (out)

Qs (out)

NaOH

26.242,124

0,000

52.479,864

0,000

H2O

23.670,657

0,000

47.309,246

0,000

Steam

0,000

65.294,77

0,000

15.419,064

99.787,907

15.419,064

Total

49.912,198

65.294,77

115.208,366

115.208,366

Tabel 4.10. Neraca Energi Reactor (RE-201) Energi Masuk

Energi Tergenerasi

Energi Keluar

(kJ/Jam)

(kJ/Jam)

(kJ/jam)

Q2

305.484,6

0,000

0,000

Q4

52.787,61

0,000

0,000

Q6

99.789,13

0,000

0,000

Qrecycle

764.849,5

0,000

0,000

Q7

0,000

0,000

QGenerasi

0,000

53.720,986

Qpendingin

306.920,271

0,000

1.529.831,11

53.720,986

Aliran

Total

1.583.552,0197

1.031.397,96 0,000 552.154,06

1.583.552,0197


68

Tabel 4.11. Neraca Energi Vaporizer (VP-201) Energi Masuk

Energi Terkonsumsi

Energi Keluar

(kJ/Jam)

(kJ/Jam)

(kJ/jam)

1.031.391,919

0,000

0,000

Q8 liquid

0,000

0,000

1.345.058,349

Q8 vapor

0,000

0,000

3.429.737,447

Qsteam

4.901.739,84

0,000

0,000

0,000

812,379

0,000

1.529.831,11

53.720,986

Aliran Q7

Qpenguapan Total

1.583.552,0197

1.583.552,0197

Tabel 4.12. Neraca Energi Separator (SP-201) Aliran Panas Q8 liquid Q8 gas Q9 Q10 Total

Energi Masuk (kJ/Jam) 1.345.058,349 3.429.737,447 0,000 0,000 4.774.795,80

Energi Tergenerasi (kJ/Jam) 0,000 0,000 0,000 0,000

Energi Terkonsumsi (kJ/Jam) 0,000 0,000 0,000 0,000

Energi Keluar (kJ/Jam) 0,000 0,000 1.345.058,349 3.429.737,447 4.774.795,80

Tabel 4.13. Neraca Energi Condensor (CD-201) Aliran Panas Q10 Q

Q pendingin Total

Input kJ/jam

Generation kJ/jam

Consumption kJ/jam

Output kJ/jam

3.429.737,45 848.041,89 4.277.779,34

891.881,28 3.385.898,06 4.277.779,34


69

Tabel 4.14. Neraca Energi Crystallizer (CR-301) Aliran Panas Q9

Masuk

Keluar

(kj/jam)

(kj/jam)

4.324.846,243

Q13 Qpendingin QKristalisasi Total

204.406,303 1.377.509,835

5.499.855,525

1.905,8 5.704.261,828

5.704.261,828

Tabel 4.15. Neraca Energi Centrifuge (CF-301) Komponen

Input (kJ/jam) Q13

H2O (l)

Output (kJ/jam) Q15

Q14

4.833,928

1.186,464

3.647,465

HCHO (l)

111,299

0,000

111,299

C(CH2OH)4 (l)

431,539

0,000

431,539

NaHCOO (l)

50.236,410

0,000

50.236,410

C10H22O7 (l)

10.821,060

0,000

10.821,060

0,293

0,000

0,293

Asetaldol (l)

2.831,779

0,000

2.831,779

CH3OH (l)

671,374

0,000

671,374

128.142,810

128.142,810

0,000

6.325,810

6.325,810

0,000

135.655,084

68.751,219

NaOH (l)

C(CH2OH)4 (s) C10H22O7 (s) Total

204.406,303

204.406,303


70

Tabel 4.16. Neraca Energi Air Preheater (HE-301) Komponen

Input (kJ/Jam)

Output (kJ/Jam)

QA

Qs in

QA1

Qs out

Udara

65.426,013

0,000

80.037,862

0,000

Steam

0,000

19.129,098

0,000

4.517,249

65.426,013

19.129,098

80.037,862

4.517,249

Total

84.555,111

84.555,111

Tabel 4.17. Neraca Energi Rotary Dryer (RD-301) Input (kJ/jam)

Output (kJ/jam)

H solid, HS1

786.675,325

H solid, HS2

1.360.321,578

H udara, HG2

3.184.808,14

H udara, HG1

2.292.681,074

Q Losses Total

3.971.483,465

Total

318.480,814 3.971.483,465


BAB V SPESIFIKASI PERALATAN

A. Peralatan Proses

Tabel. 5.1 Spesifikasi Storage Tank (ST-101) Alat

Tangki penyimpan formaldehyde

Kode

ST-101

Fungsi

Menyimpan formaldehyde

Bentuk

Silinder tegak (vertical) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical

Kapasitas

1.253,109

m3

Dimensi

Diameter shell (D)

45

ft

Tinggi shell (Hs)

30

ft

Tebal shell (ts)

0,25

in

Tinggi atap

7,877

ft

Tebal head

1,125

in

Tinggi total(Ht)

37,876

ft

Tekanan Desain

27,123

Psi

Bahan

Carbon Steel SA-283 grade C

Jumlah

Empat


72


Tangki penyimpan acetaldehyde

Kode

ST-102

Fungsi

Menyimpan acetaldehyde

Bentuk


Kapasitas

1.082,472

m3

Dimensi

Diameter shell (D)

40

ft

Tinggi shell (Hs)

30

ft

Tebal shell (ts)

0,5

in

Tinggi atap

5,696

ft

Tebal head

0,75

in

Tinggi total(Ht)

35,696

ft

Tekanan Desain

67,868

Psi

Bahan


Jumlah

Dua


73


Tangki penyimpan sodium hidroksida

Kode

ST-103

Fungsi

Menyimpan sodium hidroksida

Bentuk


Kapasitas

401,833

m3

Dimensi

Diameter shell (D)

30

ft

Tinggi shell (Hs)

24

ft

Tebal shell (ts)

0,3125

in

Tinggi atap

4,361

ft

Tebal head

0,75

in

Tinggi total(Ht)

28,361

ft

Tekanan Desain

29,064

Psi

Bahan


Jumlah

Satu


74

Tabel. 5.4 Spesifikasi Heater (HE-101) Nama alat

Heater

Kode alat

HE-101

Fungsi

Memanaskan Formaldehid (HCHO) dari temperature 30 oC menjadi 35 oC sebelum masuk ke Reaktor (RE201)

Type

Double Pipe Heat Exchanger

Bahan Konstruksi

Carbon Steel SA-283

Surface area

0,435

Dimensi

Inner Pipe

ft2

IPS

1,25 in

Sch. No.

40

ID

1,38 in

OD

1,66 in

a"

0,435 ft2/ft

Annulus IPS

2 in

Sch. No.

40

ID

2,067 in

OD

2,38 in

a"

0,622 ft2/ft

Inner Pipe

26,387 psi

Annulus

0,147 psi

Fouling Factors

0,016

ft2.hr.oF/btu

Jumlah Hairpin

1 in series

Pressure Drop


75

Tabel. 5.5. Spesifikasi Heater (HE-102) Nama alat

Heater

Kode alat

HE-102

Fungsi

Memanaskan

Asetaldehid

(CH3CHO)

dari

temperature 30 oC menjadi 35 oC sebelum masuk ke Reaktor (RE-201) Type

Double Pipe Heat Exchanger

Bahan Konstruksi

Carbon Steel SA-283

Surface area

0,435

Dimensi

Inner Pipe

ft2

IPS

1,25 in

Sch. No.

40

ID

1,38 in

OD

1,66 in

a"

0,435 ft2/ft

Annulus IPS

2 in

Sch. No.

40

ID

2,067 in

OD

2,38 in

a"

0,622 ft2/ft

Inner Pipe

0,0198 psi

Annulus

0,00004 psi

Fouling Factors

0,0183

ft2.hr.oF/btu

Jumlah Hairpin

1 in series

Pressure Drop


76

Tabel 5.6. Spesifikasi Heater ( HE-103) Nama alat Kode alat Fungsi

Type Bahan Konstruksi Surface area Dimensi

Pressure Drop Fouling Factors Jumlah Hairpin

Heater HE-103 Memanaskan Sodium Hidroksida (NaOH) dari temperature 30 oC menjadi 35 oC sebelum masuk ke Reaktor (RE-201) Double Pipe Heat Exchanger Carbon Steel SA-283 0,435 ft2 Inner Pipe IPS 1,25 in Sch. No. 40 ID 1,38 in OD 1,66 in a" 0,435 ft2/ft Annulus IPS 2 in Sch. No. 40 ID 2,067 in OD 2,38 in a" 0,622 ft2/ft Inner Pipe 0,0454 psi Annulus 0,0002 psi 0,0323 ft2.hr.oF/btu 1 in series


77

Tabel 5.7. Spesifikasi Reactor ( RE-201) Alat

Reaktor

Kode

RE-201

Fungsi

Mereaksikan CH2O, C2H4O dan NaOH menjadi pentaerythritol dan hasil sampingnya

Jenis

Reaktor

alir

tangki

berpengaduk

dilengkapi

dengan koil pendingin Bahan

stainless steel SA 167 Grade 3 type 304

Suhu

35 ºC

Tekanan desain

22,404 psi

Kapasitas vol.

95,873 m3

reaktor Jenis pengaduk

Marine Propeller 3 Blade

Jumlah pengaduk

1 buah

Jumlah baffle

4 buah

Daya pengadukan

30 hp

Putaran pengadukan

0,933 rps

Dimensi

Reaktor : Diameter reaktor (D)

: 16,166 ft

Tinggi reaktor (H)

: 22,057 ft

Tebal reaktor (ts)

: 0.0365 ft

Tebal head (th = tb)

: 0.0409 ft

Pengaduk : Diameter impeler

: 5,389 ft

Tinggi impeler

: 3,7 ft

Lebar baffle

: 0,916 ft

Panjang baffle

: 2,847 ft

Pendingin :


78

ODc

: 0,375 ft

IDc

: 0,336 ft

Dc

: 12,125 ft

Tinggi coil

: 12 ft

Tipe

: helical coil

Panjang

: 6.853,057 ft

Jumlah set

:1

Jumlah putaran

: 15

Volume coil

: 41,146 ft3

ΔP coil

: 0,652 psi

Tabel 5.8. Spesifikasi Vaporizer ( VP-201) Fungsi Jenis

Dimensi

Luas Perpindahan Perpindahan Panas Pressure drop

Untuk menguapkan sebagian produk dari reaktor dengan medium pemanasnya adalah steam temperatur 154oC Shell and Tube Vaporizer Shell Diameter dalam (ID) = Baffle space (B) = Tube Diameter luar (OD) = Diameter dalam (ID) = Susunan tube = Pitch (pt) = Panjang tube (L) = Jumlah tube = es =

19,25 in 14,4375 in 1,5 in 1,33 in triangular pitch 1,875 16 ft 61 1

A

=

976 ft2

ΔP Shell ΔP tube

= =

0,0101 0,1315


79

Tabel 5.9. Spesifikasi Separator (SP-201) Fungsi

memisahkan uap dan liquid yang berasal dari vaporizer.

Jenis

Vertical Separator

Kondisi Operasi

T

120

P Dimensi Shell

o

C

1 atm

Diameter

2,725 ft

32,703 inch

Tinggi

8,586 ft

103,037 inch

Ketebalan

0,188 inch

Tutup atas

Bentuk elliptical dished head

Bottom and head

Tinggi

9,645 inch

Tebal

0,188 inch

Bahan konstruksi

Stainless Steal AISI 316 1 buah

Jumlah

Tabel 5.10. Spesifikasi Crystallizer (CR-301) Fungsi

Mengkristalkan Pentaerythritol dengan menurunkan suhu sehingga kelarutannya berkurang

Kode Alat

CR-301

Tipe Alat

Agitated batch crystallizer RATB

Kondisi Operasi

Temperatur

= 40 oC

Tekanan desain = 1 atm Refrigerant Dimensi

Tinggi

= Air pendingin = 38 ft

Diameter shell = 38 ft


80

Tebal shell

= 3/16 in

Tebal head

= 3/16 in

Tebal conis

= 3/16 in

Diameter Konis Terpancung = 1,5 ft Tinggi Konis = 1,25 ft Tipe Pengaduk : six flat blades turbine Jumlah pengaduk : 1 buah Putaran pengaduk : 157 rpm Daya pengaduk

: 0,0191 Hp

Koil pendingin NPS = 4 in Panjang koil = 38,896 ft Lilitan koil = 5 lilitan Tinggi koil = 2,7025 ft Bahan Konstruksi Waktu pendinginan

SA-353 9 Ni 48 Menit


81

Tabel 5.11. Spesifikasi Centrifuge (CF-301) Fungsi

Memisahkan padatan hasil kristalisasi Crystallizer (CR-301) dari cairan yang masih terikut.

Kode Alat

CF-301

Tipe Alat

Helical Conveyor Centrifuge (Scroll Discharge)

Laju Alir

8.492,664Kg/Jam

Desain

Diameter bowl= 0,55 m Kecepatan putar bowl

= 13.200 rpm

Panjang bowl= 0,1225 m Power centrifuge

= 2 hp

Tabel 5.12. Spesifikasi Rotary Dryer (RD-301) Fungsi

Menguapkan air yang ada didalam kristal pentaerythritol hingga mencapai kadar air yang paling rendah , dan diasumsikan Nol

Kode Alat

RD-301

Tipe Alat

Rotary Dryer

Bahan kontruksi

Carbon Steel SA-283 Grade C

Dimensi

Diameter

= 70.75332 ft

Panjang

= 358.2598 ft

Putaran

= 0.35334 rpm

Waktu tinggal

= 143.3039 menit

Jumlah radial flight = 7 buah Tinggi flight

= 7.075332 ft


82

Daya Rotary Kondisi Operasi

= 3356.545 HP

T. Udara masuk = 93,33oC T. Udara keluar = 53,22oC T. Produk masuk = 40oC T. Produk keluar = 40oC T. Bola basah

= 29,5oC

Tabel 5.13. Spesifikasi Heater ( HE-301) Nama alat

Heater

Kode alat

HE-301

Fungsi

Memanaskan hot air yang akan digunakkan pada rotary dryer RD-301

Type

Shell and tube

Aliran

Counter-current

Surface area

516,7557

ft2

Diameter shell

21

In

Diameter tube

1,15

In

Jumlah tube

96

Tube

Panjang tube

12

Ft

Rd

0,0014

Btu/(hr)(ft2)(oF)

Bahan Kontruksi

AISI 316

1-1

Tabel 5.14. Spesifikasi Screw Conveyor (SC-201) Alat

Screw conveyor

Kode

SC-201

Fungsi

Mengalirkan pentaeryhtritol menuju RD-301

Type

Helicoid screw conveyor with plain spout of chutes feeder

Diameter

12 in


83

Power

10 hp

Elevasi

8 ft

Kecepatan maksimum 50 rpm Bahan konstruksi

Carbon Steel SA-212 Grade B

Jumlah

1 buah

Tabel 5.15. Spesifikasi Blower (BL-301) Alat

Blower

Kode

BL–301

Fungsi

Mengalirkan udara panas masuk kedalam Rotary Dryer

Tipe

Centrifugal Backward Curved Blower

Laju Alir

389,201 m3/min

Power

15 hp 1

Jumlah

Buah

Tabel 5.16. Spesifikasi Fan (F-301) Alat

Fan

Kode Alat

F-301

Fungsi Alat Untuk mengalirkan udara dan uap air dari Rotary Dryer (RD-301) Tipe

Centrifugal Multiblade Forward Curved Fan

Power

7,5 hp

Jumlah

1 buah


84

Tabel 5.17. Spesifikasi Bin ( BN-301) Alat

Tangki Penyimpanan Pentaerythritol Sementara

Kode

TP – 401

Fungsi

Menyimpan Pentaerythritol padat pada suhu 30 oC dan tekanan atmosferis selama satu shif (24 jam)

Bentuk

Silinder tegak (vertikal) dengan dasar konis terpancung dan atap (head) berbentuk torispherical and dishead head

Kapasitas

151.060,61 kg , 2.270,252 ft3

Dimensi

Diameter shell (D)

= 9,733 ft

Tinggi shell (Hs)

= 32,261 ft

Tebal shell (ts)

= 5/16 in

Tebal conical

= 5/8 in

Tekanan Desain

46,672 psi

Tebal head

1/2 in

Bahan konstruksi

Carbon Steel SA 283 Grade C

Jumlah

1

Buah

Tabel 5.18. Spesifikasi Screw Conveyor (SC-301) Screw conveyor SC-301 Mengalirkan pentaeryhtritol menuju BE-301 Helicoid screw conveyor with plain spout of chutes feeder 12 in Diameter 10 hp Power 8 ft Elevasi Kecepatan maksimum 50 rpm Carbon Steel SA-212 Grade B Bahan konstruksi 1 buah Jumlah Alat Kode Fungsi Type


85

Tabel 5.19. Spesifikasi Bucket Elevator ( BE-301) Fungsi

Mengangkut Kristal Pentaerythritol menuju Bin Sementara

Kode Alat

BE-102

Tipe

Spaced – Bucket Centrifugal- Discharge Elevator

Kapasitas

7,553 ton/jam

Power motor

4

Hp

Tabel 5.20. Spesifikasi Belt Conveyor ( BC-401) Alat

Belt conveyor

Kode

BC-401

Fungsi

Mengalirkan pentaerythritol dari Bin ke Gudang dimana produk ini akan terintegrasi dengan packing

Type

Belt

Belt Width

24 in

Power

3,5 hp

Bahan konstruksi

Stainless Steel

Jumlah

1 buah

Tabel 5.21. Spesifikasi Gudang Penyimpanan (GD-401) Kode alat

GD – 401

Fungsi

Menyimpan produk pentaeryhtritol selama 14 hari operasi

Bentuk

Bangunan tertutup


86

Kondisi operasi

Dimensi

Tekanan P

= 1 atm

Temperatur T

= 30oC

Panjang P

= 52,287 m

Lebar L

= 26,144 m

Tinggi T

=5m

Tabel 5.22. Spesifikasi Pompa Proses ( PP-101) Alat

Pompa

Fungsi

Mengalirkan larutan HCHO dari storage tank (ST-101) ke Reaktor (RE-201)

Jenis

Centrifugal pump, single suction, single stage

Bahan Konstruksi


Kapasitas

144,406 gpm

Efisiensi Pompa

68 %

Dimensi

NPS

= 2,5 in

Sch

= 40 in

Power motor

1 hp

NPSHA

8,121 m

Jumlah

2 buah (1 cadangan )


Pompa

Fungsi

Memompa larutan CH3CHO dari storage tank (ST-102) ke reaktor (RE-201)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

13,986 gpm

Efisiensi Pompa

42 %


87

Dimensi

NPS

= 0,75 in

Sch

= 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

9,201 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa larutan NaOH dari storage tank (ST103) ke reaktor (RE-201)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

12,935 gpm

Efisiensi Pompa

42 %

Dimensi

NPS

= 0,75 in

Sch

= 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

6,154 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa produk keluaran Reaktor (RE-201) ke Vaporizer (VP-201)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

163,866 gpm

Efisiensi Pompa

65 %

Dimensi

NPS

= 3 in

Sch

= 40 in


88

Power motor

1 hp

NPSHA

4,385 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa produk keluaran Separator (SP-201) ke Crystallizer (CR-301)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

54,866 gpm

Efisiensi Pompa

62 %

Dimensi

NPS

= 1.5 in

Sch

= 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

5,733 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa produk keluaran Condenser (CD201) ke Reaktor (RE-201)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

146,395 gpm

Efisiensi Pompa

65 %

Dimensi

NPS

= 2.5 in

Sch

= 40 in

Power motor

1,5 hp


89

NPSHA

3,682 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa produk keluaran Crystallizer (CR301) ke Centrifuge (CF-301)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

77,201 gpm

Efisiensi Pompa

64 %

Dimensi

NPS

= 2 in

Sch

= 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

4,795 m

Jumlah


B. Peralatan Utilitas Tabel 5.29. Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS-501) Alat

Bak Sedimentasi

Kode

BS – 501

Fungsi

Mengendapkan lumpur dan kotoran air sungai sebanyak

Bentuk

261,342 m3/jam dengan waktu tinggal 3 jam Bak rectangular

Dimensi

Panjang

= 23,033 m

Lebar

= 7,678 m

Kedalaman

= 4,877 m

Jumlah

1 buah


90

Tabel 5.30. Spesifikasi Tangki Alum (ST-501) Alat

Storage Tank

Kode

ST-501

Fungsi Bentuk

Menyimpan larutan alum 73% v/v selama 1 hari untuk diinjeksikan ke dalam BP-401. Silinder tegak (vertikal) dengan flat bottom dan head berbentuk conical.

Kapasitas

41,433 m3

Dimensi Shell

Diameter : 6,096 m

Dimensi Head

Tinggi

: 2,438 m)

Tebal

: 3/8 in

Tinggi

: 4,712 m)

Tebal

: 3/8 in

Tinggi Tangki

7,15 m

Tebal Lantai

3/8 in

Bahan Konstruksi

Carbon Steel SA 283

Jumlah

1 Buah

Tabel 5.31. Spesifikasi Tangki Klorin (ST-502) Alat

Storage Tank

Kode

ST-502

Fungsi Bentuk

Menyimpan larutan klorin 45% v/v selama 1 hari untuk diinjeksikan ke dalam BP-501. Silinder tegak (vertikal) dengan flat bottom dan head berbentuk conical.

Kapasitas

52,059 m3

Dimensi Shell

Diameter : 6,096 m Tinggi

: 2,743 m


91

Dimensi Head

Tebal

: 3/8 in

Tinggi

: 1,436 m

Tebal

: 3/8 in

Tinggi Tangki

4,179 m

Tebal Lantai

3/8 in

Bahan Konstruksi

Carbon Steel SA 283

Jumlah

1 Buah

Tabel 5.32. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik (ST-503) Alat

Storage Tank

Kode

ST-503

Fungsi

Menyimpan larutan klorin 36% v/v selama 7 hari untuk diinjeksikan ke dalam bak penggumpalan dan anion exchanger.

Bentuk

Silinder tegak (vertikal) dengan flat bottom dan head berbentuk conical.

Kapasitas

13,153 m3

Dimensi Shell

Diameter : 4,572 m

Dimensi Head

Tinggi

: 1,829 m

Tebal

: 1/4 in

Tinggi

: 1,073 m

Tebal

: 1/4 in

Tinggi Tangki

2,901 m

Tebal Lantai

1/4 in

Bahan Konstruksi

Carbon Steel SA 283

Jumlah

1 Buah


92

Tabel 5.33. Spesifikasi Klarifier (CL-501) Alat

Klarifier

Kode

CL-501

Fungsi

Mengendapkan gumpalan-gumpalan kotoran

Bentuk

Bak berbentuk bottom kerucut terpancung

Kapasitas

862,382 m3

Dimensi Klarifier

Diameter : 23 ft (7,01 m)

Dimensi Rake

Tinggi

: 12 ft (3,658 m)

Tipe

: Beam rabble arms

Diameter

: 19,55 ft (5,959 m)

Power

0,5 hp

Bahan Konstruksi

Carbon Steel SA 283

Jumlah

1 Buah

Tabel 5.34. Spesifikasi Sand Filter (SF-501) Alat Kode Fungsi Bentuk Kapasitas Dimensi

Tekanan Desain Waktu backwash Bahan konstruksi Jumlah

Sand Filter SF –501 Menyaring kotoran-kotoran yang terbawa air Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torisperical den media penyaring pasir dan kerikil. 287,445 m3 Diameter = 2,1805 m Tinggi = 5,9118 m Tebal shell (ts) = 0,25 in Tebal head = 0,3125 in 21,7251 psi 22,899 menit Carbon Steel SA-283 Grade C 2 Buah (1 cadangan)


93

Tabel 5.35. Spesifikasi Tangki Air Filter (FWT-501) Alat

Tangki Air Filter

Kode Alat

FWT-501

Fungsi Alat

Menampung air keluaran sand filter sebanyak 261,275 m3/jam.

Kapasitas

313,530 m3

Bentuk

Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical

Dimensi

Diameter shell (D)

= 10,668 m

Tinggi shell (Hs)

= 5,486 m

Tebal shell (ts)

= 5/8 in

Tinggi head

= 0,187 m

Tebal head

= 5/8 in

Tebal lantai

5/8 in, bentuk plate

Bahan konstruksi

Carbon Steel SA-283

Jumlah

1 Buah

Tabel 5.36. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Domestik (DOWT-501) Alat

Tangki Penyimpanan Air Domestik

Kode

DOWT– 504

Fungsi

Tempat penyimpanan bahan baku air untuk keperluan umum dan sanitasi pada suhu 30oC dan pada tekanan atmosferik selama 24 jam

Bentuk


Kapasitas

49,98 m3

Dimensi

Diameter shell (D)

= 4,572 m

Tinggi shell (Hs)

= 3,66 m


94

Tebal shell (ts)

= 0,3125 in

Tinggi head

= 0,26 m

Tutup atas

Bentuk conical

Tekanan Desain

19,49 psi

Tebal head

0,3125 in

Bahan konstruksi


Jumlah

1 Buah

Tabel 5.37. Spesifikasi Hot Basin (HB-501) Alat

Hot Basin

Kode

HB – 501

Fungsi

Menampung air proses yang akan didinginkan di cooling tower.

Bentuk

Bak rectangular

Kapasitas

308,636 m3

Dimensi

Panjang

= 14,524 m

Lebar

= 3,631 m

Kedalaman

= 4,877 m

Jumlah

1 Buah


95

Tabel 5.38. Spesifikasi Tangki Asam Sulfat (ST-504) Alat

Tangki Asam Sulfat

Kode

ST-504

Fungsi

Tempat penyimpanan inhibitor konsetrasi 4% v/v selama 7 hari sebagai regenerasi resin penukar kation dan injeksi ke cooling tower.

Kapasitas Bentuk

11,12 m3 Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk kerucut (conical)

Dimensi

Diameter shell (D)

3,048 m

Tinggi shell (Hs)

1,524 m

Tebal shell (ts)

0,25 in

Tinggi head (th)

0,142 m

Tebal head

0,25 in

Tekanan Desain

16,801 psi

Bahan Konstruksi

Carbon steel S283 Grade C

Jumlah

1

Buah

Tabel 5.39. Spesifikasi Tangki Inhibitor (ST-505) Alat

Tangki Inhibitor

Kode

ST-505

Fungsi

Tempat penyimpanan inhibitor konsetrasi selama 30 hari untuk diinjeksikan ke cooling tower.

Kapasitas Bentuk Dimensi

11,12 m3 Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk kerucut (conical) Diameter shell (D)

3,048 m

Tinggi shell (Hs)

1,524 m


96

Tebal shell (ts)

0,25 in

Tebal head

0,25 in

Tekanan Desain

17,3 psi

Bahan Konstruksi


Jumlah

1

Buah

Tabel 5.40. Spesifikasi Tangki Dispersant (ST-506) Alat

Tangki dispersant

Kode

ST-506

Fungsi

Tempat penyimpanan dispersant (Nalco XP-8301) untuk diinjeksikan ke cooling tower

Bentuk

Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk kerucut (conical)

Kapasitas

8,896 m3

Dimensi

Diameter shell (D)

3,048 m

Tinggi shell (Hs)

1,219 m

Tebal shell (ts)

0,25 in

Tinggi head

0,142 m

Tebal head

0.25 in

Tekanan Desain

15,89 psi

Bahan Konstruksi


Jumlah

1


97

Tabel 5.41. Spesifikasi Cooling Tower (CT-501) Alat

Cooling Tower

Kode

CT –501

Fungsi

Mendinginkan air pendingin yang telah digunakan oleh peralatan proses dengan menggunakan media pendingin udara dan mengolah dari temperatur 45oC menjadi 30o C

Tipe

Inducted Draft Cooling Tower

Kapasitas

128,598 m3/jam

Dimensi

Menara: Panjang

: 9,174 m

Lebar

: 4,587 m

Tinggi

: 3,056 m

Tenaga motor

25 hp

Bahan konstruksi

Beton

Jumlah

1 Buah

Tabel 5.42. Spesifikasi Cold Basin (CB-501) Alat

Cold Basin

Kode

CB – 501

Fungsi

Menampung air keluaran dari cooling tower dan make up water dari tangki air filter.

Bentuk

Bak rectangular

Kapasitas

263,749 m3

Dimensi

Panjang

: 13,427 m

Lebar

: 3,357 m

Kedalaman

: 4,877 m

Jumlah

1 Buah


98

Tabel 5.43. Spesifikasi Tangki Air Kondensat (SCT-501) Alat

Tangki Penyimpanan air kondensat

Kode

SCT-501

Fungsi

Menampung air kondensat

Bentuk


Kapasitas

8,896 m3

Dimensi

Diameter shell (D)

= 3,048 m

Tinggi shell (Hs)

= 1,219 m

Tebal shell (ts)

= 0,25 in

Tinggi atap

= 0,142 m

Tebal head

= 0,25 in

Tutup atas

Bentuk conical

Tekanan Desain

15,906 psi

Bahan konstruksi Jumlah

Carbon Steel SA-283 Grade C 1 buah

Tabel 5.44. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-501) Alat

Cation Exchanger

Kode

CE – 501

Fungsi

Menghilangkan ion-ion positif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air

Bentuk

Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torisperical.

Dimensi

Diameter shell (D)

= 3,556 m

Tinggi Tangki (H)

= 1,425 m

Tebal shell (ts)

= 0,3125 in

Tebal head (th)

= 0,375 in


99

Tinggi head

= 0,594 m

Tekanan Desain

18,214 psi

Bahan konstruksi

Carbon Steel SA-283 Grade C AISI Type 316

Jumlah

1

Buah

Tabel 5.45. Spesifikasi Anion Exchanger (AE-501) Alat

Anion Exchanger

Kode

AE – 501

Fungsi

Menghilangkan ion-ion negatif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air

Bentuk

Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torisperical.

Dimensi

Diameter shell (D)

= 3,556 m

Tinggi tangki

= 0,447 m

Tebal shell (ts)

= 0,25 in

Tinggi atap

= 0,594 m

Tekanan Desain

16,8097 psi

Tebal head

0,375 in

Bahan konstruksi

Carbon Steel SA-283 Grade C AISI Type 316

Jumlah

1

buah

Tabel 5.46. Spesifikasi Tangki Hidrazin (ST-507) Alat

Tangki Hidrazin

Kode

ST-507

Fungsi

Menyiapkan dan menyimpan hidrazin selama 7 hari untuk diinjeksikan ke deaerator

Bentuk

Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan head berbentuk torrispherical


100

Kapasitas

4,618 m3

Dimensi

Diameter shell (D)

3,048

m

Tinggi shell (Hs)

1,219

m

Tebal shell (ts)

0,25

in

Tebal head (th)

0,3125 in

Tinggi head

0,151

Tekanan Desain

16,856

Psi

Bahan Konstruksi

Carbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316

Jumlah

1 buah

m

Tabel 5.47. Spesifikasi Daerator (DA-501) Alat

Deaerator

Kode

DA – 501

Fungsi

Menghilangkan gas-gas terlarut dalam air, seperti: O2 dan CO2, agar korosif dan kerak tidak terjadi, diinjeksikan hydrazine.

Bentuk

Tangki horizontal dengan head berbentuk ellips dilengkapi sparger.

Bahan Isian

Dimensi

Rasching ring metal Diameter packing

= 1 in

Tinggi bed

= 0,444 m

Diameter bed

= 1,067 m

Diameter shell (D)

= 1,067 m

Tinggi shell (Hs)

= 3,2004 m

Tebal shell (ts)

= 0,1875 in

Tebal head (th)

= 0,25 in

Tekanan Desain

20,668 psi

Bahan konstruksi


Jumlah

1

Buah


101

Tabel 5.48. Spesifikasi Pompa Utilitas 1 (PP-501) Alat

Pompa

Fungsi

Mengalirkan air dari sungai ke Bak Sedimentasi (BS-501)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

1.264,892 gpm

Efisiensi Pompa

80 %

Dimensi

NPS

: 8 in

Sch

: 40 in

Power motor

30 hp

NPSHA

3,653 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa Soda Kaustik dari tangki ke clarifier (CL-501) dan anion exchanger (AE-501)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

0,441 gpm

Efisiensi Pompa

38 %

Dimensi

NPS

: 0,125 in

Sch

: 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

1,08 m

Jumlah



102


Pompa

Fungsi

Memompa Alum dari tangki ke clarifier (CL501)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

0,995 gpm

Efisiensi Pompa

38%

Dimensi

NPS

: 0,25 in

Sch

: 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

7,554 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa kaporit dari tangki ke clarifier (CL501)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

17,498 gpm

Efisiensi Pompa

38%

Dimensi

NPS

: 1 in

Sch

: 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

4,557 m

Jumlah

1

buah (1 cadangan )


103


Pompa

Fungsi

Memompa air keluaran dari Clarifier (CL-501) ke Sand Filter (SF-501)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

1.264,767 gpm

Efisiensi Pompa

75%

Dimensi

NPS

: 8 in

Sch

: 40 in

Power motor

10 hp

NPSHA

4,126 m

Jumlah

1

buah (1 cadangan )


Pompa

Fungsi

Memompa air dari Sand Filter (SF-501) ke Tangki Air Filter (ST-504)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

1.264,569 gpm

Efisiensi Pompa

75%

Dimensi

NPS

: 8 in

Sch

: 40 in

Power motor

10 hp

NPSHA

1,468 m

Jumlah



104


Pompa

Fungsi

Mengalirkan air back wash dari tangki air filter (ST-504) sand filter (SF-501)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

63,238 gpm

Efisiensi Pompa

60 %

Dimensi

NPS

: 2 in

Sch

: 40 in

Power motor

1,5 hp

NPSHA

4,039 m

Jumlah

2

buah (1 cadangan )


Pompa

Fungsi

Memompa air dari tangki air filter (ST-504) ke pengguna umum

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

8,844 gpm

Efisiensi Pompa

40 %

Dimensi

NPS

: 0,75 in

Sch

: 40 in

Power motor

1,5 hp

NPSHA

20,443 m

Jumlah

1

buah (1 cadangan )


105


Pompa

Fungsi

Memompa air dari tangki air filter ke cation exchanger (CE-501)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

1.523,825 gpm

Efisiensi Pompa

75 %

Dimensi

NPS

: 10 in

Sch

: 40 in

Power motor

15 hp

NPSHA

1,093 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa asam sulfat dari tangki ke cation exchanger (CE-501)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

1,232 gpm

Efisiensi Pompa

38 %

Dimensi

NPS

: 0,25 in

Sch

: 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

4,843 m

Jumlah



106


Pompa

Fungsi

Memompa dispersant dari tangki penyimpanan keluaran ke cooling tower (CT-501)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

0,062 gpm

Efisiensi Pompa

38 %

Dimensi

NPS

: 0,125 in

Sch

: 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

3,966 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa inhibitor dari tangki penyimpanan ke cooling tower (CT-501)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

0,127 gpm

Efisiensi Pompa

38 %

Dimensi

NPS

: 0,125 in

Sch

: 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

1,477 m

Jumlah

1

buah (1 cadangan )


107


Pompa

Fungsi

Memompa air pendingin dari cooling tower (CT501) ke system proses

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

1.063,787 gpm

Efisiensi Pompa

62 %

Dimensi

NPS

: 8 in

Sch

: 40 in

Power motor

7,5 hp

NPSHA

3,072 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa air dari cation exchanger (CE-501) ke anion exchanger (AE-501)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

1.399,342 gpm

Efisiensi Pompa

62 %

Dimensi

NPS

: 10 in

Sch

: 40 in

Power motor

20 hp

NPSHA

1,033 m

Jumlah



108


Pompa

Fungsi

Memompa air dari anion exchanger (CE-501) ke Tangki Air Proses

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

1.399,342 gpm

Efisiensi Pompa

62 %

Dimensi

NPS

: 2 in

Sch

: 40 in

Power motor

1 hp

NPSHA

1,033 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa air back wash dari tangki air proses ke anion exchanger (AE-501)

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

1.399,342 gpm

Efisiensi Pompa

50 %

Dimensi

NPS

: 1 in

Sch

: 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

1,652 m

Jumlah



109


Pompa

Fungsi

Memompa air dari tangki air proses ke Tangki Kondensat

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

1.399,342 gpm

Efisiensi Pompa

62 %

Dimensi

NPS

: 1,5 in

Sch

: 40 in

Power motor

7,5 hp

NPSHA

3,412 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa air dari Tangki Kondensat ke Daerator

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

11,216 gpm

Efisiensi Pompa

45 %

Dimensi

NPS

: 1 in

Sch

: 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

1,25 m

Jumlah



110


Pompa

Fungsi

Memompa hidrazin dari tangki hidrazin ke Daerator

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

0,111 gpm

Efisiensi Pompa

38 %

Dimensi

NPS

: 0,125 in

Sch

: 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

1,263 m

Jumlah



Pompa

Fungsi

Memompa air dari Daerator ke Boiler

Jenis


Bahan Konstruksi


Kapasitas

11,216 gpm

Efisiensi Pompa

40 %

Dimensi

NPS

: 1 in

Sch

: 40 in

Power motor

0,5 hp

NPSHA

1,148 m

Jumlah



111

Tabel 5.68. Spesifikasi Boiler (BO-501) Alat Kode Fungsi Tipe Heating surface Kapasitas Kebutuhan bahan bakar Power Jumlah

Boiler BO-401 Membangkitkan saturated steam untuk keperluan proses fire tube boiler 2,35 ft2 4.833,246 kJ/jam 0,0455 m3/jam 0,5 hp 1 Buah

Tabel 5.69. Spesifikasi Blower Steam (BS-501) Fungsi

Mengalirkan steam menuju alat proses

Kode

BS-401

Tipe

Centrifugal Multiblade Backward Curved Blower

Power Motor

0,5 hp

Tabel 5.70. Spesifikasi Air Compressor (AC-601) Alat

Air Compressor

Kode

AC – 601

Fungsi

Mengalirkan udara dari lingkungan ke sistem proses, serta menaikkan tekanan udara tersebut dari 1atm menjadi 5 atm

Jenis

Single stage reciprocating compressor.

Bahan Konstruksi


Kapasitas

102,351 m3/jam

Rasio kompresi

2,236


112

Power motor

0,5 hP

Jumlah

1 buah

Tabel 5.71. Spesifikasi Air Filter (AF-601) Alat

Air Filter

Kode

AF-601

Fungsi

Memurnikan udara dari pengotor padat

Membrane

:

Jenis

Poly dimethyl silohexane

Tebal

2,54 × 10-3 cm

Diameter Pori

< 1 μm

Luas Membran

99,604 m2

Jumlah

2 buah (1 cadangan)

Tabel 5.72. Spesifikasi Air Dryer (AD-601) Alat

Air Dryer

Kode

AD-601

Fungsi

Menyerap uap air yang masih terdapat di dalam udara

Jenis

Silinder tegak dengan head berbentuk torishperical and dished head

Bahan Konstruksi


Kapasitas

102,35 m3/jam

Packing Jenis

Silica Gel

Jumlah

5,258 kg

Diameter pori

2 – 5 nm

Tinggi Packing

0,334 m


113

Dimensi Diameter

0,167 m

Tinggi Total

1,367 m

Tebal Shell

¼ in

Tebal Head

¼ in

Jumlah

1 Buah

Tabel 5.73. Spesifikasi Gas Turbine Generator (GTG-701) Alat

Gas Turbine Generator

Kode

GTG-701

Fungsi

Membangkitkan listrik untuk semua keperluan pabrik

Tipe

AC Generator

Kapasitas

0,5125 MW

Waktu Operasi

24 jam, 330 hari

Efisiensi

80 %

Tegangan

220 V

Bahan Bakar

LNG (liquified natural gas)

Jumlah

1 Set

Tabel 5.74. Spesifikasi Diesel Turbine Generator (DTG-701) Alat

Diesel Turbine Generator

Kode

DTG-701

Fungsi

Membangkitkan listrik untuk semua keperluan pabrik

Tipe

AC Generator

Kapasitas

0,5125 MW

Waktu Operasi

24 jam, 7 hari


114

Efisiensi

80 %

Tegangan

220 V

Bahan Bakar

IFO (Industrial Fuel Oil)

Jumlah

1 Set

Tabel 5.75. Spesifikasi Tangki Penyimpanan IFO (ST-701) Alat

Tangki Penyimpanan IFO

Kode

ST – 701

Fungsi

Menyimpan bahan bakar Diesel Turbine Generator (DTG) selama 7 hari operasi

Bentuk

Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk torisperical dished head dan bawah berbentuk datar

Bahan Konstruksi

Stainless Steel SA – 301

Kapasitas

12,239 m3 Tinggi Total : 2,41 m Diameter

Dimensi

: 4,572 m

Tinggi shell : 1,542 m Tebal Shell

: 5/16 in

Tinggi Head : 0,886 m Tebal Head Jumlah

: 3/8 in

1 Buah


BAB VI UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

Utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya suatu proses produksi. Dalam suatu pabrik, utilitas memegang peranan yang penting. Karena suatu proses produksi dalam suatu pabrik tidak akan berjalan dengan baik jika utilitas tidak ada. Oleh sebab itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan magnesium klorida dari magnesium hidroksida adalah sebagai berikut: 1. Kebutuhan air 2. Sistem Penyediaan Steam 3. Unit Penyedia Udara Instrumen 4. Unit Pembangkit Tenaga Listrik 5. Unit Pengadaan Bahan Bakar 6. Laboratorium 7. Pengolahan Limbah


115

A. Kebutuhan Air Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Adapun kebutuhan air pada pabrik pembuatan pentaerythritol ini adalah sebagai berikut:

a. Air untuk keperluan umum dan sanitasi Air untuk keperluan umum adalah air yang dibutuhkan untuk sarana dalam pemenuhan kebutuhan pegawai seperti untuk mandi, cuci, kakus (MCK) dan untuk kebutuhan kantor lainnya, serta kebutuhan rumah tangga. Air sanitasi diperlukan untuk pencucian atau pembersihan peralatan pabrik, utilitas, laboratorium, dan lainnya. Beberapa persyaratan untuk air sanitasi adalah sebagai berikut : a. Syarat fisis; di bawah suhu kamar, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau, tingkat kekeruhan < 1 mg SiO2/Liter. b. Syarat kimia; tidak mengandung zat organik dan anorganik yang terlarut dalam air, logam-logam berat lainnya yang beracun. c. Syarat biologis (bakteriologis); tidak mengandung kuman/bakteri terutama bakteri patogen. Air yang diperlukan untuk keperluan umum ini adalah sebesar : • Air untuk kantor Kebutuhan air untuk karyawan

= 50 L/org/hr

Air untuk kebutuhan karyawan

=178 org x 500 L/org/hari = 8,9 m3/hari


116

• Air untuk laboratorium Air untuk keperluan ini diperkirakan

= 10 m3/hari

• Air untuk kebersihan dan pertamanan Air untuk keperluan ini diperkirakan

= 15 m3/hari

• Air untuk perumahan pabrik • Perumahan pabrik

= 25 rumah

• Rumah dihuni 4 orang, untuk 1 rumah = 7.500 L/hari Air untuk keperluan ini diperkirakan

= 7,5 m3/hari

• Air untuk keperluan lainnya (Masjid, dan sarana olahraga) Diperkirakan sebanyak

= 0,25 m3/hari

Sehingga total kebutuhan air untuk keperluan umum sebesar Total air keperluan umum

= 41,65 m3/hari = 1.727,919 kg/jam

b. Air pendingin Air pendingin yang digunakan ialah air olahan yang berasal dari Bendungan Jatiluhur yang berasal dari Daerah Aliran Sungai (DAS) Ciujung dengan debit aliran rata-rata sebesar 188 m3/detik (data hidrologi, DAS Aliran Sungai Cidanau dan Ciujung. 2015).

Air

pendingin merupakan air yang digunakan sebagai pendingin peralatan proses dan pertukaran/perpindahan panas dalam heat exchanger dengan tujuan untuk memindahkan panas suatu zat di dalam aliran ke


117

dalam air. Hal-hal yang harus diperhatikan dalam penyediaan air untuk keperluan pendinginan sebagai berikut : 1.

Kesadahan air yang dapat menyebabkan terjadinya scale (kerak) pada sistem perpipaan.

2.

Bahan-bahan penyebab korosi dan bahan-bahan penyebab penurunan efisiensi perpindahan panas seperti senyawa asam kuat.

Total air pendingin yang diperlukan sebesar 80.555,70 kg/jam. Tabel 6.1. menunjukkan kebutuhan air pendingin untuk kebutuhan di unit proses. Tabel 6.1 Kebutuhan Air Untuk Air Pendingin No.

Kebutuhan 1 Reaktor (RE-201)

Jumlah

Satuan

14.648,15 kg/jam

2 Kondenser (CO-201)

151.589,22 kg/jam

3 Kristalizer (CR-301)

65.907,56 kg/jam

Jumlah Kebutuhan

232.144,93 kg/jam

Over design 10% Make-up 10%

255.359,418 kg/jam 25.535,942 kg/jam

Air pendingin diproduksi oleh menara pendingin (Cooling Tower), yang mengolah air dengan proses pendinginan dari suhu 52-110oC menjadi 30oC, untuk dapat lagi digunakan sebagai air untuk proses pendinginan pada alat proses yang membutuhkan pendinginan. Air pendingin yang telah keluar dari media-media perpindahan panas di area proses akan disirkulasikan dan didinginkan kembali seluruhnya di dalam Cooling Tower. Penguapan dan kebocoran air akan terjadi di Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

118

dalam Cooling Tower ini. Oleh karena itu, untuk menjaga jumlah air pendingin harus ditambah air make up yang jumlahnya sesuai dengan jumlah air yang hilang. Jumlah make up water untuk Cooling Tower sebesar 25.535,942 kg/jam. Sistem air pendingin terutama terdiri dari Cooling Tower dan basin, pompa air pendingin untuk peralatan proses, sistem injeksi bahan kimia, dan induce draft fan. Sistem injeksi bahan kimia disediakan untuk mengolah air pendingin untuk mencegah korosi, mencegah terbentuknya kerak dan pembentukan lumpur diperalatan proses, karena akan menghambat atau menurunkan kapasitas perpindahan panas. Pengolahan air pada Cooling Tower dilakukan dengan menginjeksikan zat

kimia

pada

basin,

antara

lain

sebagai

berikut:

(nadhori.blogspot.com, 15 Januari 2016, 19:53 WIB): -

Corrosion inhibitor, yaitu berupa natrium fosfat yang berfungsi untuk mencegah korosi pada peralatan.

-

Scale inhibitor, berupa dispersant yang berfungsi untuk mencegah pembentukan kerak pada peralatan yang disebabkan oleh senyawa-senyawa terlarut.

-

Penetral pH, berupa asam sulfat dengan konsentrasi 4% v/v. Asam sulfat ini diberikan untuk menetralkan pH air yang berasal dari proses agar sesuai pH air (± 7) ketika keluar dari Cooling Tower. Proses pendinginan di cooling tower :


119

•

Cooling Water yang telah menyerap panas proses pabrik dialirkan kembali ke Cooling Tower untuk didinginkan.

•

Air dialirkan ke bagian atas Cooling Tower kemudian dijatuhkan ke bawah dan akan kontak dengan aliran udara yang dihisap oleh Induce Draft (ID) Fan.

•

Akibat

kontak

dengan

aliran

udara

terjadi

proses

pengambilan panas dari air oleh udara dan juga terjadi proses penguapan sebagian air dengan melepas panas laten yang akan mendinginkan air yang jatuh ke bawah. •

Air yang telah menjadi dingin tersebut dapat ditampung di Basin dan dapat dipergunakan kembali sebagai cooling water.

•

Air dingin dari Basin dikirim kembali untuk mendinginkan proses di pabrik menggunakan pompa sirkulasi Cooling Water.

c. Air umpan boiler Air ini digunakan sebagai umpan boiler yang akan memproduksi steam. Steam saturated yang dihasilkan boiler merupakan steam memiliki suhu 154ºC dengan tekanan 529,29 kPa. Kebutuhan air umpan boiler dipenuhi dari muara DAS Cidanau yang berujung di Sungai Ciujung. Air yang berasal dari Sungai Ciujung belum memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai air umpan


120

boiler, sehingga harus menjalani proses pengolahan terlebih dahulu. Adapun peralatan-peralatan yang membutuhkan steam dapat dilihat pada Tabel 6.2 berikut ini : Tabel 6.2. Kebutuhan Air Untuk Air Umpan Boiler No.

Kebutuhan 1 Heater 2 Vaporizer

Jumlah Satuan 302,313 kg/jam 1.782,448 kg/jam

Jumlah Kebutuhan

2.091,717 kg/jam

Over design 10%

2.300,888 kg/jam

Make-up 10%

230,088 kg/jam

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler : 1. Zat-zat penyebab korosi Korosi yang terjadi di dalam ketel disebabkan air pengisi mengandung larutan asam dan gas-gas terlarut, seperti O2, CO2, H2S, NH3. 2. Zat-zat penyebab foaming Air yang diambil kembali dari proses pemanasan bisa menyebabkan foam (busa) pada boiler. Karena adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat yang tidak terlarut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terutama terjadi pada alkalinitas yang tinggi. 3. Zat-zat yang menyebabkan scale foaming Pembentukan kerak disebabkan adanya kesadahan dan suhu tinggi yang bisa berupa garam-garam karbonat dan silika. Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

121

Persyaratan umum air umpan boiler adalah : a. Kandungan silika

= 0,01 ppm maksimum

b. Konduktivitas

= 1 ( µs/cm )

c. O2 terlarut kurang dari 10 ppm d. pH

: 8,8 – 9,2

d. Air Pemadam Kebakaran Salah satu bagian dari utilitas pabrik ini adalah air pemadam kebakaran. Kebutuhan air untuk seksi ini sangat diperlukan jika suatu saat terjadi musibah kebakaran yang menimpa salah satu bagian dari pabrik. Jadi penggunaan air untuk keperluan ini tidak dilakukan secara rutin dan kontinyu, tetapi hanya bersifat insidental. Dalam praktiknya, kebutuhan air ini disalurkan melalui pipa hydran yang tersambung melalui saluran yang melintasi seluruh lokasi pabrik. Pipa-pipa hydran terutama dipersiapkan pada lokasi pabrik yang cukup strategis dengan pertimbangan utama adalah pada kemudahan pencapaian pada semua lokasi pabrik. Perkiraan jumlah air yang dibutuhkan untuk pemadam kebakaran sekitar 1 m3/jam yang akan ditampung dalam bak penampung. Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water intake) yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran yang Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

122

terbawa bersama air. Selanjutnya air dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan keperluannya. Pengolahan air di pabrik terdiri dari beberapa tahap, yaitu : 1. Screening Tahap screening merupakan tahap awal dari pengolahan air. Adapun tujuan screening adalah (Degremont, 1991): - Menjaga struktur alur dalam utilitas terhadap objek besar yang mungkin merusak fasilitas unit utilitas. - Memudahkan pemisahan dan menyingkirkan partikel-partikel padat yang besar yang terbawa dalam air sungai. Pada tahap ini, partikel yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya. 2. Sedimentasi Setelah air disaring pada tahap screening, di dalam air tersebut masih terdapat partikel-partikel padatan kecil yang tidak tersaring pada screening. Untuk menghilangkan padatan-padatan tersebut, maka air yang sudah disaring tadi dimasukkan ke dalam bak sedimentasi untuk mengendapkan partikel-partikel padatan yang tidak terlarut. 3. Koagulasi dan Flokulasi Koagulasi dan flokulasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air dengan cara mencampurkannya dengan larutan Al2(SO4)3 ,Na2CO3 (soda abu), dan klorin. Jumlah aliran bahan


123

kimia yang masuk dikontrol secara otomatis sebanding dengan jumlah air yang masuk. Semua air alam mengandung bermacam-macam jenis dan jumlah pengotor. Kotoran ini dapat digolongkan sebagai : a. Padatan yang terlarut Zat-zat padat yang terlarut terdiri dari bermacam-macam komposisi mineral-mineral seperti kalsium karbonat, magnesium karbonat, kalsium sulfat, magnesium sulfat, silika, sodium klorida, sodium sulfat dan sejumlah kecil besi, mangan, florida, aluminium, dan lainlain. b. Gas-gas yang terlarut Gas-gas yang terlarut biasanya adalah komponen dari udara walaupun biasanya jarang, seperti hidrogen sulfida, metana, oksigen dan CO2. c.

Zat yang tersuspensi

Dapat berupa kekeruhan (turbidity) yang terjadi dari bahan organik, mikro organik, tanah liat dan endapan lumpur, warna yang disebabkan oleh pembusukan tumbuh-tumbuhan, dan lapisan endapan mineral seperti minyak. Untuk menyempurnakan proses flokulasi dan penjernihan, digunakan bahan kimia koagulasi yaitu : •

Larutan Alum (aluminium sulfat) Berupa tepung berwarna putih, dapat larut dalam air, stabil dalam udara, tidak mudah terbakar, tidak dapat larut dalam alkohol dan dapat dengan cepat membentuk gumpalan. Alum


124

berfungsi

sebagai

bahan

penggumpal

(floculant)

untuk

menjernihkan air. Pembentukan flok terbaik pada PH 6,5 – 7,5. Jumlah alum yang diinjeksikan sebanyak 0,06% dari air umpan dengan konsentrasi 17% volum. •

Soda kaustik (NaOH) Diinjeksikan untuk mengatur pH atau memberikan kondisi basa pada air sungai sehingga mempermudah pembentukan flok oleh alum karena air sungai cenderung bersifat asam. Jumlah soda abu yang diinjeksikan sebanyak 0,05% dari air umpan dengan konsentrasi 11% volum.

•

Kaporit Berfungsi

untuk

membunuh

mikroorganisme. Jumlah

bakteri,

jamur,

dan

kaporit yang diinjeksikan sebanyak

1,2 % dari umpan dengan konsentrasi 33 % volum. Reaksi yang terjadi : Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2

2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 6 CO2

Al2(SO4)3 + 6 NaOH

2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4

Proses koagulasi , flokulasi, dan penjernihan : •

Zat-zat pengotor dalam bentuk senyawa suspensi koloidal

tersusun dari ion-ion bermuatan negatif yang saling tolak-menolak. •

Aluminium Sulfat dalam air akan larut membentuk ion Al3+ dan

OH- serta menghasilkan asam sulfat sebagai berikut: Al2(SO4)3 + 6 H2O  2 Al3+ + 6 OH- + 3 H2SO4


125

•

Ketika ion yang bermuatan positif dalam koagulan (Alum, Al3+)

bertemu/kontak dengan ion negatif tersebut pada kondisi pH tertentu maka akan terbentuk floc (butiran gelatin). •

Butiran partikel floc ini akan terus bertambah besar dan berat

sehingga cenderung akan mengendap ke bawah. •

Pada proses pembentukan floc, pH cenderung turun (asam)

karena terbentuk juga H2SO4. Untuk mengontrol pH, diinjeksikan NaOH. •

Untuk menjamin koagulasi yang efisien pada dosis bahan kimia

yang minimal maka koagulant harus dicampur secara cepat dengan air. Proses pencampuran bahan kimia ini dilakukan di Premix Tank / Flocculator. • dan

Tahap selanjutnya adalah menjaga pembentukan floc (flokulasi) mengendapkan

partikel

floc

sambil

memperhatikan

pembentukan lapisan lumpur (sludge blanket) dengan pengadukan pelan, sehingga air yang jernih akan terpisah dari endapan floc. Proses ini terjadi di Clarifier / Floctreator. •

Lapisan lumpur juga berfungsi menahan floc yang baru

terbentuk, oleh karena itu harus dijaga tetap ada. •

Untuk menjaga supaya lumpur merata dan tidak terlalu padat

dilakukan pengadukan lambat. •

Level lapisan lumpur dijaga dengan melakukan blowdown


126

4. Penyaringan (Filtration) Air yang dipersiapkan sebagai bahan baku untuk proses pertukaran ion (ion exchanger) harus disaring untuk mencegah fouling di penukar ion yang disebabkan oleh kotoran yang terbawa. Bahan yang akan disaring termasuk bahan organik, warna, dan bakteri. Selama operasi dari filter, kotoran yang masih terbawa pada air setelah mengalami proses penjernihan akan terlepas oleh filter dan terkumpul pada permukaan bed. Penyaringan ini menggunakan media pasir atau sand filter berbentuk silinder vertikal yang terdiri dari fine sand dan coarse sand. Bila sand filter ini telah jenuh maka perlu dilakukan regenerasi, dengan cara cuci aliran balik (backwash) dengan aliran yang lebih tinggi dari aliran filtrasi, hal ini dilakukan untuk melepaskan kotoran (suspended matters) dari permukaan filter dan untuk memperluas bidang penyaringan. Setelah di-backwash dan filter dioperasikan kembali, air hasil saringan untuk beberapa menit pertama dikirim ke pembuangan, hal ini dilakukan untuk ihkan sistem dari benda-benda padat yang masih terbawa dan setelah itu dibuang. Backwash filter secara otomatis terjadi bila hilang tekan tinggi (high pressure drop) tercapai atau waktu operasi (duration time) tercapai. Larutan

kaporit

diinjeksikan

untuk

mencegah

tumbuhnya

mikroorganisme pada produk air filter yang masuk ke tangki penyimpanan air filter. Dari tangki air filter air didistribusikan ke perumahan, unit demineralisasi, dll. Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

127

5. Demineralisasi Demineralisasi berfungsi mengambil semua ion yang terkandung di dalam air. Air yang telah mengalami proses ini disebut air demin (deionized water). Sistem demineralisasi disiapkan untuk mengolah air filter dengan penukar ion (ion exchanger) untuk menghilangkan padatan yang terlarut dalam air dan menghasilkan air demin sebagai air umpan ketel (boiler feed water) untuk membangkitkan steam dan sebagai air pendingin. Unit penyediaan air bebas mineral terdiri dari cation exchanger, anion exchanger, dan mixed bed polisher. Pada penukar kation diisi dengan penukar ion asam lemah berupa metilen akrilat. Resin ini dirancang untuk menghilangkan/mengikat ion-ion logam dari air atau ion-ion positif seperti K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, dan Al3+. Resin akan melepaskan ion H+ sehingga air yang dihasilkan akan bersifat asam dengan pH 3,2–3,3. Apabila pH air yang keluar melebihi batas yang dibolehkan, berarti resin yang ada telah jenuh dan perlu diregenerasi. Hal tersebut dilakukan dengan melarutkan asam sulfat sehingga ion H+ dari asam sulfat akan menggantikan ion logam dalam resin dan selanjutnya resin dapat digunakan kembali. Penyerapan ion positif mutlak dilakukan agar tidak membentuk kerak.


128

Penukar anion berisi penukar ion basa lemah berupa resin amino polistirena NH(CH)2OH). Resin ini dirancang untuk menghilangkan ion asam dari air atau ion-ion negatif seperti karbonat, bikarbonat, sulfat, sulfit, nitrat, nitrit, silika, dan lain-lain. Air bebas mineral pada cation dan anion exchanger selanjutnya akan dialirkan ke pengolahan selanjutnya, yaitu mixed bed polisher sebelum masuk ke tangki penampungan air demin. Mixed bed polisher berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa logam atau asam dari proses sebelumnya, sehingga diharapkan air yang keluar dari mix bed polisher telah bersih dari kation dan anion. Di dalam mix bed polisher digunakan dua macam resin yaitu resin kation dan resin anion yang sekaligus keduanya berfungsi untuk menghilangkan sisa kation dan anion, terutama natrium dan sisa asam sebagai senyawa silikat. Air yang keluar dari mix bed polisher ini memiliki pH 6 – 7. Penukar kation-anion berisi campuran resin kation dan anion untuk pengolahan akhir air. Semua penukar ion dioperasikan dengan aliran air yang kontinyu. Resin yang diisikan ke penukar ion diregenerasi bila kemampuannya menukar ion telah habis. Regenerasi terdiri dari tiga langkah yaitu cuci balik (backwash), regenerasi awal dengan bahan kimia dan pencucian (rinse).


129

Bahan kimia yang dipakai untuk regenerasi dari penukar ion dan netralisasi air bekas regenerasi adalah : 1. Asam sulfat (H2SO4) 2. Natrium hidroksida (NaOH) Reaksi yang terjadi pada saat regenerasi adalah : a. Pada penukar kation 2 Na-R(s) + H2SO4 (aq)

2 R-H(s) + Na2SO4 (aq)

b. Pada penukar anion Z-Cl(s) + NaOH(aq)

Z-OH(s) + NaCl(aq)

Air yang telah bebas mineral tersebut dimasukkan ke tangki penampungan air demin dan digunakan untuk air umpan boiler. B. Sistem Penyediaan Steam Sistem penyedian steam terdiri dari dearator dan steam generator. Steam dihutuhkan untuk meyuplai panas ke proses.

a. Deaerasi Proses dearasi terjadi dalam deaerator berfungsi untuk membebaskan air bebas mineral (demin water) dari komponen udara melalui spray, sparger yang berkontak secara counter current dengan steam. Demin water yang sudah bebas dari komponen udara ditampung dalam drum dari deaerator. Deaerator memiliki waktu tinggal 15 menit. Larutan hidrazin diinjeksikan ke dalam deaerator untuk menghilangkan oksigen terlarut dalam air bebas mineral dengan reaksi:


130

N2H4 + O2

N2 + 2 H2O

Kandungan oksigen keluar dari deaerator didesain tidak lebih besar dari 0,005 ppm. b. Steam generator Pembentukan steam terjadi di dalam boiler (steam generator). Pada umumnya ada dua jenis boiler, pertama, fire tube boiler yang mirip dengan shell and tube heat exchanger dengan gas pembakar mengalir melalui tube. Fire tube boiler digunakan untuk membangkitkan steam dengan tekanan maksimal 1,553 kPa dan temperatur 200oC. Kedua, water tube boiler dengan air umpan boiler melalui tube dan terjadi pembentuan steam pada tube. Sementara pembakaran terjadi dalam kotak chamber terbuka. C. Unit Penyedia Udara Instrumen Unit penyediaan udara tekan digunakan untuk memenuhi kebutuhan udara pada unit proses, berupa udara dingin dan udara panas, udara tekan untuk menggerakkan control valve, dan pembersihan peralatan pabrik. Udara instrumen mempunyai sumber yang sama dengan udara pabrik yaitu bersumber dari udara di lingkungan pabrik, hanya saja udara tersebut harus dinaikkan tekanannya dengan menggunakan compressor. Untuk memenuhi kebutuhan udara digunakan compressor kemudian

akan

didistribusikan

melalui

pipa-pipa

menuju

ke

instrumentasi, dan air preheater.


131

D. Unit Pembangkit Tenaga Listrik Kebutuhan tenaga listrik dipenuhi oleh Pembangkit Listrik Negara (PLN) dikarenakan lokasi dan sumber air yang digunakan berasal dari suatu bendungan yang juga berfungsi sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Selain dari PLN, sumber listrik sebagai kebutuhan pabrik diperoleh dari generator yang digunakan sebagai sumber energi cadangan jika kebutuhan listrik dari PLN memiliki gangguan. Total kebutuhan listrik untuk pabrik pentaeryhtritol ini adalah sebesar 410,033 kW. E. Unit Pengadaan Bahan Bakar Unit penyediaan bahan bakar bertujuan untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar pada generator dan boiler. Bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar solar yang diperoleh dari PERTAMINA atau distribusinya. Pemilihan didasarkan pada pertimbangan bahan bakar cair: •

Mudah didapat

•

Kesinambungannya terjamin

•

Mudah dalam penyimpanannya Solar industri yang dibutuhkan

Densitas solar

= 60,708 liter/jam = 832 kg/m3

Maka dibutuhkan solar sebesar 52,816 kg/jam.


132

F. Laboratorium Laboratorium merupakan bagian yang sangat penting dalam menunjang kelancaran proses produksi dan menjaga mutu produksi. Dengan data yang diperoleh dari laboratorium maka proses produksi akan selalu dapat dikendalikan dan kualitas produk dapat dijaga sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Disamping itu juga berperan dalam pengendali pencemaran lingkungan. Laboratorium mempunyai tugas pokok antara lain : 1. Sebagai pengendali kualitas bahan baku dan pengendali kualitas produk. 2. Sebagai pengendali terhadap proses produksi dengan melakukan analisa terhadap pencemaran lingkungan yang meliputi polusi udara, limbah cair dan limbah padat yang dihasilkan unit-unit produksi. 3. Sebagai pengendali terhadap mutu air proses, air pendingin, air umpan boiler, steam, dan lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi. Laboratorium melaksanakan tugas selama 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non-shift. a. Kelompok Non–Shift Kelompok ini bertugas melakukan analisa khusus, yaitu analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan oleh laboratorium. Dalam membantu kelancaran kinerja kelompok


133

shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas-tugas diantaranya sebagai berikut :  Menyediakan reagen kimia untuk analisis laboratorium.  Melakukan analisa bahan buangan penyebab polusi.  Melakukan

penelitian/percobaan

untuk

membantu

kelancaran

produksi. b.

Kelompok Shift

Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa-analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir yaitu kerja shift selama 24 jam dengan masing-masing shift bekerja selama 8 jam. Dalam pelaksanaan tugasnya, seksi laboratorium dikelompokkan menjadi : 1. Laboratorium Fisika Bagian ini mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifatsifat fisis bahan baku dan produk. Pengamatan yang dilakukan antara lain : specific gravity, viskositas kinematik dan kandungan air. 2. Laboratorium Analitik Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat-sifat kimianya. Analisa yang dilakukan antara lain :  Kadar impuritis pada bahan baku  Kandungan logam berat  Kandungan metal Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

134

3. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :  Diversifikasi produk  Pemeliharaan lingkungan (pembersihan air buangan) Disamping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian yang sifatnya non-rutin, misalnya saja penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian, guna mendapatkan alternatif lain tentang penggunaan bahan baku. 4. Laboratorium Analisa Air Pada laboratorium analisa air ini yang di analisa antara lain : 1. Bahan baku air 2. Air demineralisasi 3. Air umpan boiler Parameter yang diuji

antara lain warna, pH, kandungan klorin,

tingkat kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, kadar minyak, sulfat, silika, dan konduktivitas air. Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air adalah : •

pH

meter,

digunakan

untuk

mengetahui

tingkat

keasaman/kebasaan. •

Spektrofotometer, untuk menentukan konsentrasi

suatu

senyawa terlarut dalam air

harus

dengan

syarat

larutan

berwarna. Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

135

•

Spectroscopy, untuk menentukan kadar sulfat.

•

Gravimetric, untuk mengetahui jumlah kandungan padatan dalam air.

•

Peralatan

titrasi,

untuk

mengetahui

kandungan

klorida,

kesadahan dan alkalinitas. •

Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air.

Air terdemineralisasi yang dihasilkan unit demineralizer juga diuji oleh departemen ini. Parameter yang diuji

antara lain

pH,

konduktivitas, dan kandungan silikat (SiO2). Sedangkan parameter air umpan boiler yang dianalisis antara lain kadar hidrazin, amonia dan ion fosfat. Alat analisa yang digunakan : •

Water Content Tester, untuk menganalisa kadar air dalam produk.

•

Viscometer Bath, untuk mengukur viskositas produk keluar reaktor.

•

Hydrometer, untuk mengukur spesific gravity.

5 Instrumentasi dan Pengendalian Proses Dalam pengoperasian dan pengendalian alat-alat proses, diperlukan sistem instrumentasi yang dapat mengukur, mengindikasikan, dan mencatat variabel-variabel proses. Variabel proses itu antara lain Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

136

temperatur, tekanan, laju alir, dan ketinggian. Pengendalian alat-alat proses dipusatkan di ruang kendali, walaupun dapat pula dilakukan langsung di lapangan. Pengendalian terhadap kualitas bahan baku dan produk dilakukan di laboratorium pabrik. Sistem pengendalian di pabrik magnesium klorida ini menggunakan Distributed Control System (DCS). Sistem ini mempergunakan komputer mikroprosesor yang membagi aplikasi besar menjadi subsub yang lebih kecil. Data yang diperoleh dari elemen-elemen sensor diolah dan disimpan. Pengendalian dilakukan dalam Programmable Logic Controller dengan cara mengubah data-data tersebut menjadi sinyal elektrik untuk pembukaan atau penutupan valve-valve. Untuk melakukan perhitungan matematis yang rumit dan kompleks dibutuhkan Supervisor Control System (SCS). Beberapa kemampuan yang dimiliki oleh SCS adalah : 1. Kalkulasi termodinamik. 2. Prediksi sifat/komposisi produk dan kontrol. 3. Menyimpan data dalam jangka waktu yang panjang. Model hierarki pengendalian meliputi empat tingkat kebutuhan informasi

dan

Manufacturing

sistem (CIM)

pengendalian. dicapai

dengan

Computer

Integrated

pengkoordinasian

dan

penggunaan secara efektif aliran informasi melalui seluruh tingkatan. Keempat tingkatan ini diperlihatkan pada Tabel 6.4.


137

Tabel

6.3.

Tingkatan

Kebutuhan

Informasi

dan

Sistem

Pengendalian. Tingkatan

Fungsi

1. Regulatory and

Memantau,

Sequential Control

mengatur

mengendalikan, berbagai

aktuator

dan dan

perangkat lapangan yang berhubungan langsung dengan proses. 2. Supervisory Control

- Mengkoordinasikan kegiatan satu atau

System

lebih DCS - Menyediakan plantwide summary dan plantwide process overview.

3.Sistem informasi

Pengaturan operasi hari ke hari, seperti

yang dibutuhkan oleh

penjadwalan

Local Plant

operasi, laboratorium jaminan kualitas,

Management

akumulasi

produk,

data

pemantauan

produksi–biaya,

dan

tracking shipment. 4.Management

Mengkoordinasikan informasi keuangan,

Information System

penjualan, dan pengembangan produk pada tingkat perusahaan.

Pengendalian terhadap variabel proses dilakukan dengan sistem pengendali elektronik. Variabel-variabel yang dikendalikan berupa temperatur, tekanan, laju alir dan level cairan.


138

Pengendalian variabel utama proses tercantum pada Tabel 6.4. Tabel 6.4. Pengendalian Variabel Utama Proses No. Variabel

Alat Ukur

1.

Temperatur

Termokopel

2.

Tekanan

Pressure gauge

3.

Laju Alir

Orificemeter, venturimeter, vortexcoriolismeter

4.

Level cairan

Float level device

G. Pengolahan Limbah Beberapa limbah yang dihasilkan dari pabrik pentaerythritol sebagai berikut: a. Air buangan sanitasi Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik, pencucian, dan dapur dapat langsung dibuang ke pembuangan umum, sedangkan kotoran yang berasal dari toilet dibuang ke tempat pembuangan khusus septic tank. b. Air buangan dari peralatan proses Air buangan ini mengandung bahan organik yang mungkin disebabkan oleh: • Kebocoran dari suatu peralatan. • Kebocoran karena tumpah pada saat pengisian. • Pencucian atau perbaikan peralatan. Air buangan yang mengandung bahan organik dilakukan pemisahan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Larutan organik di bagian atas dialirkan ke tungku pembakaran, sedangkan air di bagian bawah Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

139

dialirkan ke penampungan akhir, yang kemudian dapat dibuang ke pembuangan umum. Limbah merupakan materi atau zat sisa hasil pengolahan domestik dan industri. Berdasarkan fisiknya, limbah dibedakan menjadi tiga bagian besar yaitu, limbah cair, limbah padat , limbah gas, dan limbah B3, terkadang limbah padat sering disebut dengan limbah cair maupun limbah B3. Menurut Lesmana, D., 2009, masing-masing pengertian limbah antara lain : •

Limbah Cair

Limbah cair merupakan campuran zat cair dan polutan. Pada pabrik pentaerythritol, limbah cair berasal dari aktifitas domestik seperti MCK, perkantoran, dan aktifitas industri seperti air pencucian, pembilasan, sisa pelarutan, dan blowdown. Pada pabrik ini, dihasilkan juga limbah cair berupa air yang terlarut bersama asam klorida sehingga dapat membahayakan lingkungan. Oleh karena itu, diperlukan penanganan lebih lanjut untuk mengatasi limbah ini agar kandungan air terbebas dari larutan asam pekat sehingga dapat diteruskan ke lingkungan. •

Limbah Padat

Limbah padat merupakan campuran padatan dan polutan. Pada pabrik pentaerythritol ini terdapat limbah padat berupa hasil sisa ampas produk keluaran reaktor, dimana ampas yang dihasilkan mengandung bahan baku utama dalam pembuatan pentaerythritol ini. pentaerythritol yang telah menjadi ampas ini, kemudian diPrarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

140

treatment ulang dengan cara memisahkan kandungan fraksi berat dan fraksi ringan di dalam ampas tersebut menggunakan dekanter. Fraksi berat berupa Natrium Formiat sebagai senyawa terbesar akan diolah lebih lanjut agar dapat menghasilkan nilai guna dan dapat di komersilkan lebih lanjut, sedangkan fraksi ringan berupa air, asetaldol dan formaldehid yang terlarut akan ditangani lebih lanjut dengan pengolahan limbah cair di dalam bak ekualisasi. •

Limbah Gas

Limbah gas merupakan campuran gas dan polutan. Pada pabrik pentaerythritol ini tidak terdapat limbah gas yang akan ditangani lebih lanjut dalam pengolahan limbah.

Berdasarkan uraian diatas, maka pabrik pentaerythritol ini hanya menghasilkan limbah cair yang berupa air hasil aktifitas MCK, perkantoran, serta aktifitas industri seperti air pencucian, pembilasan peralatan proses, tumpahan sisa pelarutan bahan baku, backwash dan blowdown. Proses pengolahan limbah cair tersebut, dapat dilakukan dengan menggunakan tiga macam proses yaitu, secara fisika, kimia dan biologi. Pada pabrik pentaerythritol ini, digunakan pengolahan limbah secara fisika dan kimia, dengan pertimbangan yaitu limbah cair yang dihasilkan tidak terlalu berbahaya serta tidak masuk pada kriteria limbah B3 (Berbau, Beracun dan Berbahaya). Beberapa kriteria dari limbah B3 menurut PP No. 18 tahun 1999 adalah limbah yg memiliki sifat toxicity (beracun), flammability


141

(mudah terbakar), reactivity (mudah meledak), corrosivity (korosif) dan menyebabkan infeksi. Adapun pengolahan limbah cair yang dilakukan pada pabrik pentaerythritol ini adalah sebagai berikut : -

Pengolahan secara Fisika

Adapun tujuan dari pengolahan air limbah secara fisika adalah untuk memisahkan bahan - bahan yag berukuran besar dan terapung. Adapun tahapan pengolahannya adalah sebagai berikut : a. Penyaringan Penyaringan merupakan salah satu cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan padatan tersuspensi yang memiliki ukuran yang relatif besar pada limbah cair. b. Flotasi Flotasi merupakan proses peyisihkan bahan - bahan yang mengapung pada permukaan limbah cair (seperti : minyak, lemak), sehingga tidak mengganggu proses pengolahan berikutnya c. Filtrasi Filtrasi merupakan proses yang digunakan untuk menyaring sebanyak mungkin partikel dengan ukuran yang realtif sangat kecil yang masih tersuspensi pada limbah cair tersebut. d. Adsorpsi Adsorpsi adalah penyerapan senyawa - senyawa aromatik (seperti : fenol dan lain sebagainya) serta menyerap senyawa – senyawa organik terlarut pada limbah cair tersebut dengan mengunakan sifat – sifat permukaan dari partikel adsorben yang digunakan. Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

142

-

Pengolahan secara Kimia

Adapun tujuan dari pengolahan limbah secara kimiawi adalah untuk mereduksi atau menghilangkan partikel – partikel atau senyawa – senyawa kimia yang terdapat pada limbah cair yang tidak mudah mengendap (seperti koloid). Tahapan pengolahan secara kimiawi yaitu berupa penambahan senyawa koagulan dan flokulan yang berfungsi untuk menggumpalkan dan membentuk flok – flok partikel atau senyawa – senyawa kimia yang berbentuk koloid tersebut, sehingga memungkinkan untuk terjadinya pengendapan secara gravitasi. Pada pengolahan limbah secara kimiawi, terdapat kolam ekualisasi yang berfungsi untuk mengatur laju alir limbah ke area pengolahan supaya pengolahan limbah cair tersebut dapat berjalan dengan baik. Setelah limbah cair hasil produksi pada pabrik pentaerythritol ini telah diolah secara fisika dan kimia, maka dilakukan pengujian terlebih dahulu terhadap baku mutu air limbah hasil pengolahan yang dihasilkan pada laboratorium. Apabila air limbah tersebut telah memenuhi syarat dan ketentuan baku mutu air yang di tetapkan oleh pemerintah, maka kemudian air limbah tersebut dibuang ke lingkungan melalui sungai Mangsetan DAS Ciujung – Cidanau.


143

Tabel 6.5. Syarat – Syarat Kualitas (Baku Mutu) Air Limbah No. Parameter Satuan Batas Maksimum 1.

Temperatur

2.

o

C

40

Zat Padat Terlarut (TDS)

mg/L

4.000

3.

Zat Padat Suspensi (TSS)

mg/L

400

4.

pH

-

6,0 – 9,0

5.

Besi Terlarut (Fe)

mg/L

10

6.

Mangan Terlarut (Mn)

mg/L

5

7.

Barium (Ba)

mg/L

3

8.

Tembaga (Cu)

mg/L

3

9.

Seng (Zn)

mg/L

3

10.

Krom Total (Cr)

mg/L

1

11.

Kium (Cd)

mg/L

0,1

12.

Raksa (Hg)

mg/L

0,005

13.

Timbal (Pb)

mg/L

1

14.

Stanium (Sn)

mg/L

3

15.

Arsen (As)

mg/L

0,5

16.

Selenium (Se)

mg/L

0,5

17.

Kikel (Ni)

mg/L

0,5

18.

Kobalt (Co)

mg/L

0,6

19.

Sianida (CN)

mg/L

0,5

20.

Sulfida (H2S)

mg/L

1

21.

Flourida (F)

22.

o

C

3

Klorin Bebas (Cl2)

mg/L

2

23.

Amonia – Nitrogen (NH3-N)

mg/L

10

24.

Nitrat (NO3-N)

mg/L

30

25.

Nitrit (NO2-N)

mg/L

3


144

No.

Parameter

Satuan

Batas Maksimum

26.

Total Nitrogen

mg/L

60

27.

BOD

mg/L

150

28.

COD

mg/L

300

29.

Senyawa aktif biru metilen

mg/L

10

30.

Fenol

31.

Minyak & Lemak

32.

Total Bakteri Koliform

1 mg/L

20

MPN/100 mL

10.000

Sumber : PERMEN LHK RI Nomor 5 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah


BAB VII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

A. Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik merupakan hal yang sangat penting dalam perancangan pabrik, karena harus dapat memberikan keuntungan jangka panjang dan dimungkinkan untuk mengembangkan pabrik di masa yang akan datang. Pada perancangan ini dipilih daerah Serang, Banten. Yang menjadi bahan pertimbangan dalam pemilihan lokasi pabrik adalah sebagai berikut: 1. Penyediaan Bahan Baku Bahan

baku

utama

pada proses

pembuatan

Pentaerythritol

adalah

formaldehid, asetaldehid dan sodium hidroksida, dimana ketiganya diperoleh dari : a. Formaldehid (CH2O) Formaldehid (CH2O) diperoleh dari PT. Dover Chemical yang berlokasi di Serang, Banten. b. Asetaldehid (C2H4O) Asetaldehid (C2H4O) diperoleh dari pabrik asetaldehid di China, Mainland. Sehingga diinginkan terjadi kegiatan impor di sekitar lokasi Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

146

pabrik ini. Oleh karena itu, dibutuhkan pelabuhan internasional yang diharapkan dapat menjadi media penghubung kegiatan impor bahan baku yang akan kami gunakan. c. Sodium Hidroksida (NaOH) Sodium Hidroksida (NaOH) diperoleh dari PT. Sulfindo Adiusaha yang berlokasi di Serang, Banten.

2. Pemasaran Produk Produk pentaerythritol bertujuan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, dimana industri yang menggunakan pentaerythritol di Indonesia sendiri mayoritasnya adalah industri alkyd resin. Industri lain yang membutuhkan pentaerythritol yaitu industri cat dan plastik. Tidak dilakukan kegiatan ekspor disini, karena diinginkan pemenuhan kebutuhan pentaerythritol dalam negeri tercukupi, sehingga dapat dikembangkan lebih lanjut. Letak geografis pabrik di Serang, dirasa cukup strategis, karena berdekatan dengan kawasan industri dan pelabuhan internasional yang nantinya akan menjadi media penghubung kegiatan impor bahan baku untuk pabrik ini. Selain itu, letak geografis pabrik yang berada di Serang ini berdekatan dengan pemasaran produk. Hal ini memiliki pertimbangan dengan dasar mayoritas penggunaan produk pentaerythritol adalah industry alkyd resin, dan lokasi industri alkyd resin itu sendiri sebagian besar berada di Jakarta dan Tangerang. Hal ini merupakan peluang untuk memperluas jaringan pemasaran.


147

3. Transportasi Ketersediaan transportasi sangat diperlukan untuk mendukung distribusi produk dan bahan baku baik melalui laut maupun darat, sehingga daerah yang akan dijadikan lokasi pabrik haruslah menpunyai fasilitas transportasi yang memadai. Selain itu, biaya untuk transportasi sebaiknya dapat ditekan sekecil mungkin. Untuk wilayah Serang, fasilitas transportasi sangat memadai dikarenakan letaknya yang strategis yaitu berada di provinsi Jawa Barat, sehingga kegiatan impor dapat memadai karena lokasi dekat dengan pelabuhan Merak. Pada tahun 2008 pelabuhan peti kemas Bojanegara, Serang, yang akan menjadi pelabuhan peti kemas terbesar di Indonesia sudah diresmikan, sehingga kemungkinan transportasi laut dialihkan dari Merak ke pelabuhan tersebut. Selain itu, pemasaran produk sebagian besar berlokasi di Jakarta dan Tangerang, sehingga biaya transportasi dapat diminimalisir karena pengangkutan dapat melalui jalur darat.

4. Utilitas Kebutuhan akan ketersediaan air, listrik, dan bahan bakar, mengharuskan lokasi pabrik dekat dengan sumber air dan pusat pengadaan bahan bakar. Serang memiliki ketersediaan air yang cukup banyak yang berasal dari Sungai Ciujung yang diharapkan dapat memenuhi kebutuhan domestik air di dalam pabrik. Adapun pemasokan listrik pada pabrik ini berasal dari PLN dan generator.


148

Sungai Ciujung memiliki panjang sekitar 142 km, dengan kisaran debit air sebesar 188 m3/s (data hidrologi, DAS Aliran Sungai Cidanau dan Ciujung, 2015). Untuk penyediaan bahan bakar seperti solar dapat dipenuhi dari pemasokan PT.PERTAMINA.

5. Tenaga Kerja dan Ahli Tenaga kerja di daerah Serang cukup banyak tersedia mengingat Jawa Barat merupakan provinsi yang berpenduduk tinggi atau dapat didatangkan dari daerah-daerah lain di sekitarnya, sehingga kebutuhan tenaga kerja akan terpenuhi. Sedangkan tenaga ahli diperoleh selain dari luar negeri juga melalui kerja sama dengan perguruan tinggi di Indonesia pada umumnya dan lembaga-lembaga pemerintah maupun swasta.

6. Kondisi Daerah Iklim yang baik, meliputi kelembaban udara, intensitas panas matahari, curah hujan dan angin serta kondisi tanah yang baik mempengaruhi kelancaran proses produksi. Keadaan iklim yang baik juga dapat meningkatkan kualitas kerja para karyawan pabrik. Selain itu, Serang adalah daerah kawasan industri, dengan kondisi yang cukup stabil dan sampai saat ini belum pernah terjadi bencana alam yang berbahaya sehingga kondisi ini sangat mendukung kelancaran operasional pabrik.


149

7. Perizinan Lokasi pabrik dipilih pada daerah khusus untuk kawasan industri, sehingga memudahkan dalam perizinan pendirian pabrik. Pabrik yang didirikan harus jauh dari pemukiman penduduk dan tidak mengurangi lahan produktif pertanian agar tidak menimbulkan dampak negatif bagi masyarakat dan lingkungan sekitarnya. Selain itu, lokasi pabrik harus memungkinkan untuk dilakukan pengembangan area pabrik. Hal ini berkaitan dengan kemungkinan pengembangan pabrik dimasa yang akan datang.

B. Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik adalah pengaturan tempat kedudukan dari komponen – komponen pabrik yang saling berhubungan. Tata letak pabrik dirancang sedemikian rupa sehingga pembangunan area pabrik menjadi efisien dan proses produksi serta distribusi dapat berjalan dengan lancar, sehingga keamanan, keselamatan, dan kenyamanan para karyawan dapat terpenuhi dengan baik. Selain peralatan proses, bangunan pendukung, seperti kantor, laboratorium, bengkel, pemadam kebakaran dan sebagainya ditempatkan pada bagian yang tepat dan efisien. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam menentukan tata letak suatu pabrik antara lain: Dalam menempatkan peralatan pabrik, tata letak alat proses, penyimpanan bahan baku dan produk atau gudang, transportasi, laboratorium, kantor harus disusun Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

150

sedemikian rupa sehingga diperoleh koordinasi kerja yang efisien. Beberapa faktor yang dipertimbangkan dalam menata pabrik agar efisien antara lain : a. Pemilihan lokasi memungkinkan untuk melakukan perluasan pabrik di masa yang akan datang. b. Distribusi utilitas yang tepat dan efisien c. Tata letak alat-alat pabrik disusun secara sistematis sehingga pengoperasian, pengawasan dan perbaikan mudah dilakukan. d. Buangan proses tidak mengganggu operasi pabrik dan masyarakat sekitarnya. e. Aspek keselamatan kerja yang lebih terjamin. f. Aspek estetika yang disesuaikan dengan lingkungan yang ada.

Berdasarkan pertimbangan factor-faktor tersebut, maka pengaturan tata letak pabrik pentaerythritol direncanakan sebagai berikut : 1. Area Proses Area proses merupakan pusat kegiatan proses produksi pentaerythritol. Daerah ini diletakan pada lokasi yang strategis dalam suplai bahan baku dan pengiriman produk ke area penyimpanan serta mempermudah pengawasan dan perbaikan alat - alat. Pada area proses, terdapat ruang kontrol yang akan berfungsi untuk mengontrol jalannya proses. 2. Area Penyimpanan Area penyimpanan merupakan tempat penyimpanan bahan baku dan produk yang dihasilkan. Penyimpanan bahan baku dan produk diletakkan pada area yang dekat peralatan pengangkutan dan area proses. Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

151

3. Area Laboratorium Area ini merupakan lokasi untuk menganalisis kualitas bahan baku dan produk, serta melakukan penelitian guna pengembangan dan peningkatan kualitas produk yang dihasilkan. Oleh karena itu, area ini diletakkan dekat dengan daerah proses. 4. Area Utilitas Area ini merupakan lokasi untuk menyediakan keperluan yang menunjang jalannya proses, berupa penyediaan air, pengolahan udara serta pembangkit listrik. 5. Area Perkantoran Area ini merupakan pusat kegiatan istrasi pabrik sehari-hari, baik untuk kepentingan dalam pabrik maupun luar pabrik. Area ini mencakup ruang serba guna untuk para karyawan. 6. Area Fasilitas Umum Area ini terdiri dari kantin, mushola, klinik dan lapangan parkir. Area ini diletakkan sefektif dan sestrategis mungkin. 7. Area Pengembangan Area ini dimaksudkan untuk perluasan area pabrik di masa yang akan datang. Perluasan area pabrik dilakukan untuk peningkatan kapasitas produksi (revamping) atau penambahan unit baru guna meningkatkan kualitas produksi.


152

8. Pos Keamanan Pos kemanan diletakkan pada pintu masuk dan pintu keluar pabrik. Pos keamanan ini diperlukan agar keamanan pabrik terjaga. C. Estimasi Area Pabrik Pabrik direncanakan didirikan diatas tanah seluas 40.000 m2 dengan rincian pada Tabel 7.1.

Tabel 7.1. Perincian luas area Pabrik Pentaerythritol Bangunan

Luas (m2)

Kantor

1.300

GSG

1.000

Masjid

200

Klinik

200

Kantin

200

Jalan dan Taman

2.500

Area Pengembangan

10.000

Control Room

1.000

Laboratorium

500

Bengkel

1.300

Gudang

700

Unit Utilitas

10.000

Unit Proses

10.000

Area Parkir

500

Pos Keamanan

100

Area Aman

500

Total

40.000


153

Untuk lebih jelasnya mengenai lokasi dan tata letak pabrik serta peralatan dapat di lihat pada Gambar 7.1, 7.2, 7.3 dan 7.4.

Gambar 7.1. Peta Provinsi Banten (http://indonesia-peta.blogspot.com, 2015)

Gambar 7.2 Prakiraan Lokasi Pendirian Pabrik Pentaeryhtritol (Google Map, 2015)


154

Gambar 7.3. Tata letak pabrik dan fasilitas pendukung Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

155

SP-201

CR-301

VP-201

CF-301 RD-301

RE-201

Unit Pemurnian Produk (Unit 03)

Unit Reaksi (Unit 02) TP-401

ST-103

GD-401 ST-101

ST-102

Unit Persiapan Bahan Baku (Unit 01)

Unit Penyimpanan Produk (Unit 04)

Gambar 7.4. Tata Letak Unit Proses Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

156

BAB VIII MANAJEMEN DAN ORGANISASI

A. Bentuk Perusahaan Perusahaan adalah suatu unit kegiatan ekonomi yang diorganisasikan dan dioperasikan untuk menyediakan barang dan jasa bagi konsumen untuk memperoleh

keuntungan.

Sistem

pengelolaan

(manajemen)

organisasi

perusahaan bertugas untuk mengatur, merencanakan, melaksanakan dan mengendalikan perusahaan secara efektif dan efisien. Selain itu, untuk mendapatkan keuntungan (profit) yang optimal, pembagian tugas dan wewenang dari setiap individu yang terlibat dalam perusahaan harus jelas. Oleh karena itu, untuk kelancaran jalannya perusahaan diperlukan pemilihan bentuk dan sistem manajemen organisasi yang sesuai dengan kapasitas dan tujuan perusahaan. 1. Perusahaan Perseorangan Perusahaan Perseorangan yaitu badan usaha yang didirikan, dimiliki, dan dimodali oleh satu orang. Dimana pemilik juga bertindak sebagai pemimpin.

Pemilik

bertanggung

jawab

penuh

atas

segala

hutang/kewajiban perusahaan dengan seluruh hartanya, baik yang ditanamkan pada perusahaan maupun harta pribadinya.


157

2. Perusahaan Firma Perusahaan Firma yaitu badan usaha yang didirikan dan dimiliki oleh beberapa orang dengan memakai satu nama (salah satu anggota atau nama lain) untuk kepentingan bersama. Semua anggota firma bertindak sebagai pemimpin perusahaan dan bertanggung jawab penuh atas segala kewajiban/hutang perusahaan dengan seluruh hartanya, baik harta yang ditanamkan pada perusahaan maupun harta pribadinya. 3. Perusahaan Komanditer Perusahaan Komanditer yaitu badan usaha yang didirikan oleh dua orang atau lebih dimana sebagian anggotanya duduk sebagai anggota aktif dan sebagian yang lain sebagai anggota pasif. Anggota aktif yaitu anggota yang bertugas mengurus, mengelola, dan bertanggung jawab atas maju mundurnya perusahaan. Anggota aktif bertanggung jawab penuh atas kewajiban perusahaan dengan seluruh harta bendanya, baik yang ditanamkan pada perusahaan maupun harta pribadinya. Sedangkan anggota pasif yaitu anggota yang hanya berperan memasukkan modalnya ke perusahaan. 4. Perseroan Terbatas (PT) Perseroan Terbatas yaitu badan usaha yang modalnya didapatkan dari penjualan saham. Saham adalah surat berharga yang dikeluarkan oleh perusahaan atau PT. Setiap pemegang saham memiliki tanggung jawab pada sejumlah modal yang ditanamkan pada perusahaan dan setiap pemegang saham adalah pemilik perusahaan. Bentuk usaha ini memiliki Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

158

kapabilitas untuk dapat memiliki, mengatur dan mengolah kekayaannya sendiri serta dapat mengumpulkan modal secara efektif.

Bentuk

perusahaan

yang

direncanakan

pada

prarancangan

pabrik

pentaerythritol ini adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan bidang usahanya adalah produksi Pentaerythritol dan berlokasi di Serang, Banten. Bentuk Perusahaan

: Perseroan Terbatas (PT)

Lapangan Usaha

: Industri Pentaerythritol

Lokasi Perusahaan

: Serang – Banten

Alasan dipilihnya bentuk Perseroan Terbatas berdasarkan atas beberapa faktor: 1. Mudah mendapatkan modal dengan menjual saham perusahaan. 2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas,dimanakegiatan produksi hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan saja. 3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain.Pemilik perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah direksi beserta staff-nya yang diawasi oleh Dewan Komisaris. 4. Lapangan usaha lebih luas karena suatu PT dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha sehingga kelangsungan hidup perusahan lebih terjamin, karena tidak terpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, manajer beserta stafff - nya dan karyawan perusahaan. 5. Kepemilikan dapat berganti – ganti dengan cara menjual saham kepada orang lain.


159

6. Manajemen yang efisien, dimana para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai Dewan Komisaris dan Direktur Utama yang cakap dan berpengalaman.

B. Struktur Organisasi Perusahaan Salah satu faktor yang menunjang kemajuan perusahaan adalah struktur organisasi yang digunakan oleh perusahaan tersebut. Struktur organisasi yang sesuai untuk diterapkan pada perusahaan ini adalah sistem line and stafff, mengingat pabrik ini merupakan perusahaan besar yang mempunyai ruang lingkup serta karyawan yang banyak sehingga membutuhkan staff ahli sebagai pemberi saran dalam bidangnya kepada pemimpin perusahaan.

Pada struktur ini, masing - masing jabatan mempunyai tugas dan wewenang yang berbeda sesuai dengan bidangnya. Ada dua kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi line dan staff ini, yaitu : a. Staff, yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya, dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional. b. Line atau garis, yaitu orang-orang yang menjalankan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan.

Struktur organisasi ini mempunyai kelebihan - kelebihan antara lain: a. Dapat digunakan dalam organisasi skala besar dengan susunan organisasi yang kompleks dan pembagian tugas yang beragam.


160

b. Dapat menghasilkan keputusan yang logis dan tepat karena adanya pegawai yangahli. c. Lebih mudah dalam pelaksanaan pengawasan dan pertanggungjawaban. d. Cocok untuk perubahan yang cepat (rasionalisasi dan promosi). e. Memungkinkan konsentrasi dan loyalitas tinggi terhadap pekerjaan.

Bagan struktur organisasi perusahaan dapat dilihat pada Gambar 8.1. Pemegang saham sebagai pemilik perusahaan dalam pelaksanaan tugas sehari - hari diwakili oleh Dewan Komisaris yang dipimpin oleh Presiden Komisaris. Sedangkan tugas untuk menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh Direktur Utama

dibantu oleh Direktur Teknik dan Produksi serta

Direktur Pemasaran dan Keuangan, dimana Direktur Teknik dan Produksi membawahi bagian teknik dan produksi. Sedangkan Direktur Pemasaran dan Keuangan membawahi bagian pemasaran, keuangan dan umum. Masing masing Kepala Bagian akan membawahi beberapa seksi yang dikepalai oleh Kepala Seksi dan masing - masing seksi akan membawahi dan mengawasi para karyawan perusahaan pada masing - masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang dipimpin oleh masing - masing kepala regu, dan masing - masing Kepala Regu akan bertanggung jawab kepada kepala pengawas pada masing - masing seksi.


162

Dewan Komisaris

Direktur Utama Staff Ahli

Direktur Pemasaran dan Keuangan

Direktur Teknik dan Produksi

KABAG Teknik

KABAG Produksi

KASI Proses

KASI LITBANG

KASI Lab. dan PP

KASI Utilitas

KABAG Pemasaran

KASI Pemeliharaan

KASI Penjualan

KASI Pembelian

KABAG Umum

KASI Personalia

Karyawan Gambar 8.1. Struktur Organisasi Perusahaan Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

KASI HUMAS

KABAG Keuangan

KASI Keamanan

KASI istrasi

KASI Kas

163

C. Tugas dan Wewenang Secara khusus badan usaha Perseroan Terbatas diatur dalam Undang

-

Undang No. 40 Tahun 2007 tentang Perseroan Terbatas (UUPT), yang secara efektif berlaku sejak tanggal 16 Agustus 2007. Adapun tugas dan wewenang dari organ-organ PT adalah : 1.

Pemegang Saham Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk Perseroan Terbatas (PT) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Pada RUPS tersebutparapemegangsahamberwenang : 1) Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris. 2) Mengangkat dan memberhentikan Dewan Direktur. 3) Mengesahkan hasil - hasil serta neraca perhitungan untung - rugi tahunan dari perusahaan.

2.

Dewan Komisaris Dewan Komisaris merupakan pelaksana tugas sehari - hari dari pemilik saham, sehingga Dewan Komisaris akan bertanggung jawab terhadap pemilik saham. Tugas - tugas Dewan Komisaris meliputi : 1) Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijaksanaan umum, target perusahaan, alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran. 2) Mengawasi tugas – tugas direktur. 3) Membantu Direktur Utama dalam tugas - tugas yang penting.


164

3.

Dewan Direktur a. Direktur Utama Direktur Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung

jawab

sepenuhnya

terhadap

maju

mundurnya

perusahaan. Direktur Utama bertanggung jawab kepada Dewan Komisaris atas segala tindakan dan kebijaksanaan yang diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur Utama membawahi Direktur Teknik dan Produksi dan Direktur Pemasaran dan Keuangan. Tugas Direktur Utama antara lain : 1) Melaksanakan

kebijakan

perusahaan

dan

mempertanggungjawabkan pekerjaannya pada pemegang saham pada akhir masa jabatannya. 2) Menjaga stabilitas organisasi perusahaan dan membuat kontinuitas hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, konsumen dan karyawan. 3) Mengangkat

dan

memberhentikan

kepala

bagian

dengan

persetujuan Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). 4) Mengkoordinir kerjasama dengan Direktur Teknik dan Produksi serta Direktur Pemasaran dan Keuangan. b. Direktur Secara umum tugas Direktur adalah mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis - garis yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Direktur yang terdiri dari Direktur Teknik dan Produksi, serta Direktur


165

Pemasaran dan Keuangan bertanggung jawab kepada Direktur Utama. Tugas Direktur Teknik dan Produksi antara lain : 1) Bertanggung jawab kepada Direktur Utama dalam bidang teknik dan produksi. 2) Mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala - kepala bagian yang menjadi bawahannya. Tugas Direktur Pemasaran dan Keuanganantara lain : 1) Bertanggung jawab kepada Direktur Utama dalam bidang keuangan, pemasaran dan pelayanan umum. 2) Mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala - kepala bagian yang menjadi bawahannya. c. Staff Ahli Staff Ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu direktur dalam menjalankan tugasnya baik yang berhubungan dengan teknik maupun istrasi. Staff Ahli bertanggung jawab kepada Direktur Utama. Tugas dan wewenang Staff Ahli meliputi : 1) Memberikan nasehat dan saran dalam perencanaan pengembangan perusahaan. 2) Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan. 3) Memberikan saran - saran dalam bidang hukum. 4.

Kepala Bagian Secara umum tugas Kepala Bagian adalah mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis - garis yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala


166

Bagian bertanggung jawab kepada direktur sesuai dengan bagiannya masing - masing. Kepal Bagian terdiri dari : a. Kepala Bagian Produksi (KABAG Produksi) Kepala Bagian Produksi bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dalam bidang mutu dan kelancaran produksi. Kepala Bagian Produksi membawahi : a) Seksi Proses Tugas Seksi Proses meliputi : 1) Menjalankan tindakan seperlunya pada peralatan produksi yang mengalami kerusakan, sebelum diperbaiki oleh seksi yang berwenang. 2) Mengawasi jalannya proses dan produksi. b) Seksi Penelitian dan Pengembangan (LITBANG) Tugas dan wewenang Seksi Penelitian dan Pengembangan adalah : 1) Mempertinggi mutu suatu produk dan mengadakan pemilihan pemasaran produk ke suatu tempat. 2) Memperbaiki proses

dari pabrik/perencanaan alat untuk

pengembangan produksi. 3) Mempertinggi efisiensi kerja. c) Seksi Laboratorium dan Pengendalian Proses (PP) Tugas Seksi Laboratorium dan Pengendalian Proses yaitu : 1) Menangani hal - hal yang dapat membahayakan keselamatan kerja. 2) Mengurangi potensi bahaya yang ada.


167

2) Mengawasi dan menganalisis mutu bahan baku dan bahan pendukung. 3) Mengawasi dan menganalisis produk. 4) Mengawasi kualitas limbah/buangan pabrik. b. Kepala Bagian Teknik (KABAG Teknik) Tugas Kepala Bagian Teknik antara lain: 1) Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dalam bidang peralatan, proses dan utilitas. 2) Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala Bagian Teknik membawahi : a) Seksi Pemeliharaan Tugas Seksi Pemeliharaan meliputi : 1) Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik. 2) Memperbaiki peralatan pabrik. b) Seksi Utilitas Tugas Seksi Utilitas adalah melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan proses, air, steam dan tenaga listrik. c. Kepala Bagian Pemasaran (KABAG Pemasaran) Kepala bagian pemasaran bertanggung jawab kepada Direktur Pemasaran dan Keuangan dalam bidang pengadaan bahan baku dan pemasaran hasil produksi. Kepala Bagian Pemasaran membawahi :


168

a) Seksi Pembelian Tugas Seksi Pembelian antara lain : 1) Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan perusahaan 2) Mengetahui harga pemasaran dan mutu bahan baku serta mangatur keluar masuknya bahan dan alat dari gudang. b) Seksi Penjualan Tugas Seksi Penjualan antara lain : 1) Merencanakan strategi penjualan hasil produksi 2) Mengatur distribusi hasil produksi dari gudang d. Kepala Bagian Keuangan (KABAG Keuangan) Kepala Bagian Keuangan bertanggung jawab kepada Direktur Pemasaran dan Keuangan dalam bidang istrasi dan keuangan. Kepala Bagian Keuangan membawahi : a) Seksi istrasi Tugas seksi istrasi adalah menyelenggarakan pencatatan hutang – piutang, istrasi persediaan kantor dan pembukuan serta masalah pajak. b) Seksi Kas Tugas Seksi Kas antara lain : 1) Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan. 2) Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang dan membuat prediksi keuangan masa depan.


169

e. Kepala Bagian Umum (KABAG Umum) Kepala Bagian Umum bertanggung jawab kepada Direktur Pemasaran dan Keuangan dalam bidang personalia, hubungan masyarakat dan keamanan. Kepala Bagian Umum membawahi : a) Seksi Personalia Tugas Seksi Personalia antara lain : 1) Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik mungkin antara pekerja dan pekerjaannya serta lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan waktu dan biaya. 2) Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja yang dinamis. 3) Melaksanakan hal - hal yang berhubungan dalam kesejahteraan karyawan. b) Seksi Humas Tugas Seksi Humas adalah mengatur hubungan perusahaan dengan masyarakat luar. c) Seksi Keamanan Tugas Seksi Keamanan antara lain : 1) Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas yang ada di perusahaan. 2) Mengawasi keluar masuknya orang - orang, baik karyawan maupun bukan karyawan di dalam lingkungan perusahaan.


170

3) Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan internal perusahaan. 5.

Kepala Seksi Kepala Seksi adalah pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bidangnya, sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing– masing

agar diperoleh hasil yang maksimal dan efektif selama

berlangsungnya proses produksi. Setiap Kepala Seksi bertanggung jawab terhadap kepala bagiannya masing - masing sesuai dengan bidangnya. Karena bahan - bahan yang ada di pabrik diproses secara kimia, maka perusahaan menetapkan dasar bagi rekrutmen operator pabrik dengan modal pendidikan minimal adalah SMA. Karena masing - masing operator harus sudah memiliki bekal pengetahuan ilmu kimia yang baru diajarkan oleh sekolah kepada siswa SMA. Diharapkan dengan bekal ilmu pengetahuan yang sesuai, para karyawan mulai dari tingkat operator mempunyai kesadaran yang tinggi tentang keselamatan kerja dan mengatahui bahaya dari bahan kimia yang dikelola oleh unit kerjanya.

D. Status Karyawan Dan Sistem Penggajian Pada pabrik Sodium Sulfat ini, sistem penggajian karyawan berbeda - beda tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab dan keahlian. Menurut statusnya, karyawan perusahaan dibagi menjadi 3 golongan sebagai berikut: 1.

Status Karyawan a. Karyawan Tetap


171

Karyawan tetap adalah karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan Surat Keputusan (SK) Direktur dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian dan masa kerja. b. Karyawan Harian Karyawan harian adalah karyawan yang diangkat dan diberhentikan direktur tanpa Surat Keputusan (SK) Direktur dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan. c. Karyawan Borongan Karyawan borongan adalah karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu perusahaan. 2.

Penggolongan Gaji a. Gaji bulanan Gaji ini diberikan kepada karyawan tetap. Besarnya gaji sesuai dengan peraturan perusahaan. b. Gaji harian Gaji ini diberikan kepada karyawan tidak tetap atau buruh harian c. Gaji lembur Gaji ini diberikan kepada karyawan yang bekerja melebihi jam kerja yang telah ditetapkan. Besarnya sesuai dengan peraturan perusahaan

E. Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik Pentaerythritol ini direncanakan beroperasi 330 hari selama satu tahun dan 24 jam perhari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perbaikan


172

atau perawatan dan shutdown. Sedangkanpembagian jam kerjakaryawan digolongkan kedalam 2 golongan, yaitu : 1.

Karyawan Reguler Karyawan reguler adalah para karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan regular yaitu Direktur, Staff Ahli, Kepala Bagian, Kepala Seksi serta bawahan yang berada di kantor. Karyawan regular dalam satu minggu akan bekerja selama 5 hari dan libur pada hari Sabtu, Minggu dan hari besar, dengan pembagian jam kerja sebagai berikut : Jam kerja : 

Hari Senin – Jumat

: jam 07.00 - 16.00

Jam istirahat :

2.



Hari Senin – Kamis

: jam 12.00 – 12.30



Hari Jumat

: jam 11.30 – 13.00

Karyawan Shift Karyawan Shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses produksi atau mengatur bagian-bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Yang termasuk Karyawan Shift antara lain karyawan unit proses, utilitas, laboratorium, sebagian dari bagian teknis, bagian gudang dan bagian – bagian yang harus selalu siaga untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik. Para karyawan shift akan bekerja bergantian sehari semalam, dengan pengaturan sebagai berikut :


173

Karyawan Produksi dan Teknik : 

Shift pagi

: jam 07.00 – 15.00



Shift siang

: jam 15.00 – 23.00



Shift malam

: jam 23.00 – 07.00

Karyawan Keamanan : 

Shift pagi

: jam 07.00 – 15.00



Shift siang

: jam 15.00 – 23.00



Shift malam

: jam 23.00 – 07.00

Karyawan Shift terbagi dalam 4 regu dan dalam sehari terdapat 3 regu bekerja dan 1 regu libur dan dijalankan secara bergantian. Tiap regu akan mendapat giliran 3 hari kerja dan 1 hari libur tiap – tiap shift dan masuk lagi untuk shift berikutnya. Jadwal kerja masing – masing regu dapat dilihat pada Tabel 8.1.

Tabel 8.1. Jadwal kerja masing - masing regu Tanggal

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

A

P

P

P

L

M

M

M

L

S

S

S

L

P

P

B

S

S

L

P

P

P

L

M

M

M

L

S

S

S

C

M

L

S

S

S

L

P

P

P

L

M

M

M

L

D

L

M

M

M

L

S

S

S

L

P

P

P

L

M

Regu

Keterangan : P = Pagi

M = Malam

S = Siang

L = Libur


174

Jadi untuk kelompok kerja shift pada hari ke 13, jam kerja shift kembali seperti hari pertama, maka waktu siklus selama 13 hari.

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor kedisplinan

karyawannya.

Untuk

itu

kepada

seluruh

karyawan

diberlakukan absensi dan masalah absensi ini akan digunakan pimpinan perusahaan sebagai dasar dalam mengembangkan karir para karyawan dalam perusahaan.

F. Penggolongan Jabatan Dan Jumlah Karyawan 1. Penggolongan Jabatan Sumber daya manusia merupakan salah satu unsur produksi yang berperan penting dalam perencanaan suatu pabrik. Tenaga kerja dalam pabrik Sodium Sulfat ini disusun berdasarkan tingkat kedudukan dan jenjang pendidikan dalam organisasi. Rincian jabatan dan prasyarat yang harus dipenuhi karyawan dapat dilihat pada Tabel 8.2.

Tabel 8.2. Perincian tingkat pendidikan No. Jabatan

Prasyarat

1.

Direktur Utama

Sarjana Teknik Kimia

2.



3.


Sarjana Ekonomi Manajemen

4.

Staff Ahli

Sarjana Teknik/Ekonomi

5.

Sekretaris

Sarjana Muda Sekretaris

6.

Kepala Bagian Umum

Sarjana Ilmu Komunikasi

7.

Kepala Bagian Pemasaran


8.

Kepala Bagian Keuangan

Sarjana Ekonomi Akuntansi


175

9.

Kepala Bagian Teknik

Sarjana Teknik Mesin/Elektro

10.

Kepala Bagian Produksi


11.

Kepala Seksi Personalia


12.

Kepala Seksi Humas


13.

Kepala Seksi Keamanan

SMU/Sederajat

14.

Kepala Seksi Pembelian


15.

Kepala Seksi Lab. dan PP


16.

Kepala Seksi LITBANG

Sarjana Teknik Kimia/Kimia Murni

17.

Kepala Seksi Pemasaran


18.

Kepala Seksi istrasi

Sarjana Ilmu istrasi

19.

Kepala Seksi Kas

Sarjana Ekonomi Akuntansi

20.

Kepala Seksi Proses


21.

Kepala Seksi Pemeliharaan

Sarjana Teknik Mesin

22.

Kepala Seksi Utilitas

Sarjana Teknik Mesin/Elektro

23.

Karyawan Personalia dan Humas

SMU/SMEA/Sederajat

24.

Karyawan Keamanan

SMU/SMP/Sederajat

25.

Karyawan Bagian Pemasaran

SMU/SMEA/Sederajat

26.

Karyawan Bagian Keuangan

SMU/SMEA/Sederajat

27.

Karyawan Bagian Produksi

SMU/STM/Sederajat

28.

Karyawan Bagian Teknik

SMU/STM/Sederajat

29.

Sopir, Pesuruh, Cleaning Service

SMP/Sederajat

30

Dokter

Sarjana Kedokteran

31

Paramedis

D3 Keperawatan

2. Perincian Jumlah Karyawan Perhitungan jumlah karyawan shift (operator) dilakukan berdasarkan jumlah dan jenis alat. Perhitungannya ditetapkan menurut operator requirements for various types of process equipment (Ulrich, 1984; Tabel 6-2, hal 329).


176

Rincian jumlah karyawan yang bekerja pada pabrik Pentaerythritol ini dapat dilihat pada Tabel 8.3 dan 8.4.

Tabel 8.3. Jumlah operator berdasarkan jenis alat No.

Alat

Jumlah

Koefisien

alat

Jumlah

Jumlah

Operator

operator

per Shift

per 4 Shift

Unit Proses 1

Storage

3

0

0

0

2

Heat Exchanger

4

0,1

1

4

3

Vaporizer

1

0,2

1

4

4

Reaktor

1

0,5

1

4

5

Crystallizer

1

0,2

1

4

6

Centrifuge

1

0,5

1

4

7

Rotary Dryer

1

0,2

1

4

8

Product Storage

1

0,2

1

4

9

Separator

1

0,2

1

4

10

Pompa

7

0

0

0

11

Screw Conveyor

2

0,2

1

4

12

Bucket Elevator

1

0,2

1

4

13

Belt Conveyor

1

0,2

1

4

13

44

1 Air Plant

1

1

2 Cooling Tower

1

1

3 Water Treatment Plant

1

2

4 Boiler

2

1

5 Electric Generating Plant

1

3

6 Water Demineralizers

1

0,5

7 Pompa

0

0

8 Storage Vessel

1

0,5

Total Unit Utilitas


177

Total

8

Total Operator

84

Tabel 8.4. Jumlah karyawan berdasarkan jabatan No.

Jabatan

40

Jumlah

1

Direktur Utama

1

2


1

3


1

4

Staff Ahli

2

5

Sekretaris

8

6

Kepala Bagian Produksi

1

7

Kepala Bagian Teknik

1

8

Kepala Bagian Pemasaran

1

9

Kepala Bagian Umum

1

10

Kepala Bagian Keuangan

1

11

Kepala Seksi Proses

1

12

Kepala Seksi Litbang

1

13

Kepala Seksi Lab. dan PP

1

14

Kepala Seksi Utilitas

1

15

Kepala Seksi Pemeliharaan

1

16

Kepala Seksi Penjualan

1

17

Kepala Seksi Pembelian

1

18

Kepala Seksi Personalia

1

19

Kepala Seksi Humas

1

20

Kepala Seksi Keamanan

1

21

Kepala Seksi istrasi

1

22

Kepala Seksi Kas

1

23

Karyawan Bagian Proses

44

24

Karyawan Bagian LITBANG

3

25

Karyawan Bagian Laboraturium

3

26

Karyawan Bagian PP

3


178

27

Karyawan Bagian Utilitas

40

28

Karyawan Bagian Pemeliharaan

3

29

Karyawan Bagian Humas

3

30

Karyawan Bagian Personalia

3

31

Karyawan Bagian istrasi

3

32

Karyawan Bagian Pemasaran

3

33

Karyawan Bagian Keuangan

3

34

Satpam

10

35

Sopir

4

36

Pesuruh

6

37

Cleaning Service

4

38

Dokter

2

39

Paramedis

4 Total

178

G. Kesejahteraan Karyawan Salah satu faktor dalam meningkatkan efektifitas kerja pada perusahaan adalah dengan memberikan kesejahteraan bagi karyawan. Kesejahteraan karyawan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain berupa: 1. Gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan yang bersangkutan. 2. Tunjangan a. Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan. b. Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja. c. Cuti Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

179

a) Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam 1 tahun. b) Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang menderita sakit berdasarkan keterangan dokter. d. PakaianKerja Pakaian kerja diberikan kepada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap tahunnya. e. Pengobatan a) Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh kerja ditanggung perusahaan sesuai dengan undang undang yang berlaku. b) Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan. f. Jaminan Sosial Tenaga Kerja (JAMSOSTEK) Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila karyawannya lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan Rp. 1.000.000,00 per bulan. 3. Kesehatan dan Keselamatan Kerja Dalam prarencanaan suatu pabrik, keselamatan kerja harus diperhatikan. Kesinambungan suatu perusahaan dipengaruhi oleh kondisi karyawannya. Dengan adanya keselamatan kerja dari suatu perusahaan berarti adanya suatu usaha untuk menciptakan unjuk kerja yang aman, bebas dari kecelakaan, kebakarandan hal lain yang membahayakan keselamatan pekerja. Ruang lingkup bagian keselamatan kerja secara umum meliputi:


180

a. Mencegah dan mengurangi kecelakaan, kebakaran, bahaya bahan kimia, dan penyakit yang timbul akibat kerja. b. Mengamankan alat - alat instalasi, alat - alat produksi, dan bahan - bahan produksi. c. Menciptakan lingkungan kerja yang aman dan nyaman.

Jika kecelakaan kerja terjadi, maka hal ini dapat menimbulkan banyak kerugian, baik dari segi ekonomi maupun sosial. Usaha - usaha yang dilakukan untuk menjaga keselamatan kerja para karyawan dan pabrik itu sendiri antara lain: a. Membina dan memberikan keterampilan serta latihan keselamatan kerja bagi karyawan. b. Mengadakan pengawasan yang ketat pada proses. c. Memberikan sanksi bagi yang melanggar ketertiban.

Pencegahan yang disebabkan oleh kondisi yang berbahaya, diprioritaskan sesuai dengan tingkatan bahaya yang terjadi, mengantisipasi sumber bahaya, mengendalikan bahaya, dan memakai pelindung diri (safety tools). Bahaya kecelakaan yang dapat terjadi pada pabrik Sodium Sulfat ni adalah bahaya dari bahan kimia dan bahaya mekanis dari alat – alat yang digunakan. Upaya - upaya dilakukan untuk mencegah terjadinya tindakan ataupun kondisi yang membahayakan, namun tentunya harus disertai dengan kesadaran dan disiplin yang tinggi dari para karyawan dan orang – orang yang berada di area pabrik dalam upaya menciptakan keselamatan kerja.


181

Beberapa upaya yang dilakukan pabrik dalam hal keamanan dan keselamatan kerja di pabrik Sodium Sulfat ini yaitu: a. Perusahaan bertanggung jawab terhadap keamanan dan keselamatan kerja di lingkungan pabrik b. Perusahaan menyediakan perlengkapan perlindungan kerja (safety tools) sesuai kebutuhan. c. Perusahaan

mengikutsertakan

seluruh

karyawan

dalam

program

JAMSOSTEK sebagaimana tercantum dalam UU No.3/1992. d. Perusahaan memasang rambu – rambu tanda bahaya dan menyusun petunjuk praktis dalam menangani bahan kimia berbahaya dan kecelakaan.

Perlengkapan keselamatan (safety tools) diwajibkan bagi setiap karyawan dan orang lain yang akan memasuki area pabrik. Bagi karyawan, pemakaian perlengkapan keselamatan tambahan seperti ear plug, sarung tangan, face shield, chemical suite, dan chemical pant jika bekerja di lingkungan yang mewajibkannya. Sarung tangan disesuaikan dengan kebutuhan. Sarung tangan katun digunakan jika bekerja dengan benda licin, chemical glove digunakan jika bekerja dengan bahan kimia, rubber glove digunakan jika bekerja dengan listrik, asbes glove digunakan jika pekerjaannya melibatkan panas, dan welder atau ladder glove dipakai jika hendak menangani bendabenda tajam dan percikan api.

Selain itu, pabrik memberikan aturan larangan untuk membawa peralatan elektronik yang tidak explosion prove (seperti handphone, kamera dll) ke


182

area pabrik. Apabila terjadi kecelakaan, korban dibawa ke klinik pabrik, sebelum dibawa ke rumah sakit atau sarana kesehatan lain di luar lingkungan pabrik. Pada pabrik ini juga disediakan unit fire station yang bertujuan untuk memadamkan api jika sewaktu – waktuterjadi kebakaran atau ledakan (explosion).


BAB IX INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI

Suatu pabrik layak didirikan jika telah memenuhi beberapa syarat antara lain keamanan terjamin dan dapat mendatangkan keuntungan. Investasi pabrik merupakan dana atau modal yang dibutuhkan untuk membangun sebuah pabrik yang siap beroperasi termasuk untuk start up dan modal kerja. Suatu pabrik yang didirikan tidak hanya berorientasi pada perolehan profit, tetapi juga berorientasi pada pengembalian modal yang dapat diketahui dengan melakukan uji kelayakan ekonomi pabrik.

A. Investasi Investasi total pabrik merupakan jumlah dari Total Capital Investment dan Total Product Cost. Total Capital Investment (TCI) terdiri dari Fixed Capital Investment (FCI) dan Working Capital Investment (WCI). Sedangkan Total Product Cost (TPC) terdiri dari Manufacturing Cost dan General Expenses. 1. Fixed Capital Investment (Modal Tetap) Fixed Capital Investment merupakan biaya yang diperlukan untuk mendirikan fasilitas - fasilitas pabrik secara fisik. FCI terdiri dari biaya langsung (Direct Cost) dan biaya tidak langsung (Indirect Cost). Fixed Capital Investment pada prarancangan Pabrik Pentaerythritol ditunjukkan pada tabel 9.1 berikut.


184

Tabel 9.1. Fixed Capital Investment 1 Direct Cost Purchased equipment- delivered Rp Purchased equpment - installation Rp Instrumentation dan controls - (installed) Rp - Piping (Biaya perpipaan) Rp - Electrical (installed) Rp - Buildings Rp - Yard improvement Rp - Service facilities Rp - Tanah Rp Total Direct Cost 2 -

Indirect Cost Engineering and supervision Construction expenses Contractor Fee Biaya tak terduga Plant start Up Total indirect Cost Fixed Capital Investment (FCI)

Rp Rp Rp Rp Rp

57.802.896.961 17.340.869.088 5.780.289.696 28.901.448.480 23.121.158.784 5.780.289.696 11.560.579.392 36.415.825.085 2.890.144.848 Rp

189.593.502.030

Rp

93.681.495.121

13.271.545.142 28.439.025.305 9.479.675.102 28.327.499.715 14.163.749.858

Rp

283.274.997.151

2. Working Capital Investment (Modal Kerja) WCI merupakan jumlah total uang yang diinvestasikan untuk beberapa hal seperti: stok bahan baku, stok produk akhir dalam proses yang sedang dibuat, uang diterima ( receivable), uang tunai untuk pembayaran bulanan biaya operasi (seperti gaji, upah, dan bahan baku), uang terbayar ( payable), dan pajak terbayar (taxes payable). WCI untuk prarancangan Pabrik Pentaerythritol ini adalah sebanyak Rp 49.989.705.380,-.


185

3. Manufacturing Cost (Biaya Produksi) Modal yang digunakan untuk biaya produksi, yakniterbagi menjadi tiga macam yaitu biaya variabel produksi, biaya tetap dan biaya rencana pengeluaran tambahan. Biaya variabel produksi adalah biaya yang digunakan untuk pembiayaan langsung suatu proses, seperti bahan baku, buruh dan supervisor, perawatan dan lain - lain. Biaya tetap adalah biaya yang tetap dikeluarkan baik pada saat pabrik berproduksi maupun tidak, biaya ini meliputi depresiasi, pajak dan asuransi. Biaya rencana pengeluaran tambahan adalah biaya yang dikeluarkan untuk mendanai hal - hal yang secara tidak langsung membantu proses produksi. Tabel 9.2. Manufacturing Cost MANUFACTURING COST

1.Direct manufacturing cost Raw Material Utilitas Maintenance and repair cost Operating labor Direct supervisory (pengawas) Operating supplies Laboratory charges Total Direct manufacturing cost 2. Fixed Charges Depresiasi Pajak lokal Asuransi Total Fixed Charges Plant Overhead Cost (POC) Total Manufacturing cost

Rp Rp Rp Rp

699.753.808.041 146.612.898.874 5.665.499.943 145.794.565.813

Rp Rp Rp

14.579.456.581 566.549.994 14.579.456.581 Rp

Rp Rp Rp

1.027.552.235.827

127.704.960.306 11.330.999.886 2.832.749.972 Rp 141.868.710.164 Rp 145.794.565.813 Rp 1.315.215.511.803


186

4. General Expenses (Biaya Umum) Selain biaya produksi, ada juga biaya umum yang meliputi istrasi, sales expenses,

penelitian

dan

finance.

Besarnya

general

expenses

pabrik

Pentaerythritol ditunjukkan pada tabel 9.3 berikut. Tabel 9.3. General Expenses GENERAL EXPENSES

istrative cost Distribution and Selling Cost Research and Development Cost Financing (interest) = Total General Expenses

Rp Rp Rp Rp Rp

7.447.480.000 72.897.282.906 29.158.913.163 33.326.470.253 142.830.146.322

5. Total Product Cost TPC = Manufacturing Cost + General Expenses = Rp 1.458.045.658.125

B. Evaluasi Ekonomi Evaluasi atau uji kelayakan ekonomi pabrik Pentaerythritol dilakukan dengan menghitung Return on Investment (ROI), Payout Time (POT), Break Even Point (BEP), Shut Down Point (SDP), dan Cash Flow pabrik yang dihitung dengan menggunakan metode discounted cash flow (DCF). 1. Return On Investment (ROI) Nilai Return on Investment (ROI) merupakan cara yang paling sederhana untuk menentukan keuntungan atau profitability dari sebuah investasi. Nilai ROI merupakan perbandingan antara persen net income terhadap investasi total atau kecepatan tahunan dari keuntungan untuk mengembalikan modal. Besar ROI sebelum pajak adalah 76% dan setelah pajak adalah 61%. Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Asetaldehida dan Formaldehida dengan Proses Uehama Kapasitas 50.000 Ton/tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung ©2016

187

2. Pay Out Time (POT) Pay Out Time (POT) adalah lama waktu yang dibutuhkan pabrik sejak dari mulai beroperasi untuk melunasi investasi awal dari pendapatan yang diperoleh. Waktu pengembalian modal prarancangan Pabrik Pentaerythritol adalah 2,59 tahun. Angka 2,59 tahun menunjukkan lamanya pabrik dapat mengembalikan modal dimulai sejak pabrik beroperasi. 3. Break Even Point (BEP) Break Even Point (BEP) merupakan persentase kapasitas pabrik terhadap kapasitas penuhnya, dimana pada presentase kapasitas tersebut, pabrik mengalami tingkat biaya produksi dan penghasilan yang jumlahnya sama. Dengan Break Even Point, maka dapat ditentukan tingkat harga jual dan jumlah unit yang dijual secara minimum dan berapa harga serta unit penjualan yang harus dicapai agar mendapat keuntungan. Nilai BEP pada prarancangan Pabrik Pentaerythritol ini setelah pajak sebesar 52,7%. Nilai BEP tersebut menunjukkan pada saat pabrik beroperasi 52,7% dari kapasitas maksimum pabrik 100%, maka pendapatan perusahaan yang masuk sama dengan biaya produksi yang digunakan untuk menghasilkan produk sebesar 52,7% tersebut. 4. Shut Down Point (SDP) Shut Down Point (SDP) merupakan presentase kapasitas pabrik terhadap kapasitas penuhnya, dimana pada kapasitas tersebut, pabrik lebih baik menghentikan operasinya dibandingkan melanjutkan proses operasinya. Jika pabrik beroperasi pada kapasitas di bawah SDP maka akan mengalami kerugian. Nilai SDP pada prarancangan Pabrik Pentaerythritol ini setelah pajak sebesar 26,3%, jadi pabrik


188

akan mengalami kerugian jika beroperasi di bawah 26,3% dari kapasitas produksi total. Grafik BEP, SDP ditunjukkan pada gambar berikut.

Rp

Rp2000000000000.000 Rp1800000000000.000 Rp1600000000000.000 Rp1400000000000.000 Rp1200000000000.000 Rp1000000000000.000 Rp800000000000.000 Rp600000000000.000 Rp400000000000.000 Rp200000000000.000 Rp-

BEP=52,7%

Sale

SDP = 26,3% Total Cost Fixed Cost 0 5 101520253035404550556065707580859095100 Kapasitas Produksi (%)

Gambar 9.1. Analisa Ekonomi Pabrik Pentaerythritol

C. Discounted Cash Flow (DCF) Metode Discounted Cash Flow merupakan analisa kelayakan ekonomi yang berdasarkan aliran uang masuk selama masa usia ekonomi pabrik. Periode pengembalian modal secara Discounted Cash Flow ditunjukkan pada Tabel E.12. lampiran E dan kurva Cummulative Cash Flow (Gambar 9.2). Pay out time Pabrik Pentaerythritol adalah 3 tahun dari awal pabrik beroperasi dan Internal Rate of Return pabrik sebesar 15%.


189

Cumulative Cash Flow

2500000000000.0 2000000000000.0 1500000000000.0 Series1

1000000000000.0 500000000000.0 -5 0 (500000000000.0)

5

10

15

Umur Pabrik

Gambar 9.2. Kurva Cummulative Cash Flow terhadap Umur Pabrik

Hasil evaluasi atau uji kelayakan ekonomi prarancangan Pabrik Pentaerythritol ditunjukkan pada Tabel 9.4. Tabel 9.4. Hasil Analisa Kelayakan Ekonomi No

Analisa Kelayakan

Nilai

Batasan

Keterangan

1.

ROIa

61%

Min. 15%

Layak

2.

POTa

2,59 tahun

Maks. 3-5 tahun

Layak

3.

BEP

52,7%

30 – 60%

Layak

4.

SDP

26,3%

20 - 30%

Layak

5.

DCF

15%

Min. 15%

Layak


BAB X SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Formaldehida, Asetaldehida dan Natirum Hidroksida dengan kapasitas 50.000 ton/tahun dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Percent Return on Investment (ROI) setelah pajak sebesar 61%. 2. Pay Out Time (POT) setelah pajak 2,59 tahun. 3. Break Even Point (BEP) sebesar 52,7% dan Shut Down Point (SDP) sebesar 26,3%. 4. Interest Rate of Return (IRR) sebesar 15%, lebih besar dari suku bunga bank saat ini, sehingga investor akan lebih memilih untuk menanamkan modalnya ke pabrik ini daripada ke bank.

B. Saran

Berdasarkan pertimbangan hasil analisis ekonomi di atas, maka dapat diambil kesimpulan bahwa Prarancangan Pabrik Pentaerythritol dari Formaldehida, Asetaldehida dan Sodium Hidroksida dengan kapasitas 50.000 ton/tahun layak untuk dikaji lebih lanjut dari segi proses maupun ekonominya.


DAFTAR PUSTAKA

Alibaba Group. 2015. Product Price. http://www.alibaba.com. Diakses pada 20 April 2015. Anonim, 2015. Peta Provinsi Banten. https://www.google.co.id/maps,2015. Diakses pada 20 April 2015. Anonim. 2015. Data Hidrologi, DAS Aliran Sungai Cidanau dan Ciujung. https://www.dsdap.bantenprov.go.id. Diakses pada 15 Desember 2015. Bachus, L and Custodio, A. 2003. Know and Understand CentrifugaI Pumps. Bachus Company, Inc. Oxford: UK. Badan Pusat Statistik. 2010-2014. Buletin Statistik Ekspor-Impor (Dinamis). www.bps.go.id diakses pada tanggal 5 Maret 2015. Banchero, Julius T., and Walter L. Badger. 1988. Introduction to Chemical Engineering. McGraw Hill : New York. Brown, G.George. 1950. Unit Operation 6ed. Wiley & Sons; USA.

Brownell, Lloyd E., and Edwin H. Young. 1959. Process Equipment Design. John Wiley & Sons, Inc. : New York Cheremisinoff, N.P. 2002. Handbook of Water and Wastewater Treatment Technologies. Butterworth-Heinemann: USA. Coulson J.M., and J. F. Richardson. 2005. Chemical Engineering 4th edition. Butterworth-Heinemann : Washington. Fogler.A.H.Scott, 1999, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall International Inc, New Jersey. Geankoplis, Christie J. 1993. Transport Processes and Unit Operations 3rd edition. Prentice Hall : New Jersey. Handoko, Hani. 2010. Organisasi, Koordinasi, Wewenang, Delegasi dan Penyusunan Personalia Organisasi. Gunadarma, Indonesia. Himmeblau, David. 1996. Basic Principles and Calculation in Chemical Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey. Kern, Donald Q. 1965. Process Heat Transfer. Mcgraw-Hill Co. : New York. Kirk.R.E.and Othmer.D.F. 1977. Encyclopedia of Chemical Technology 18th Edition. John Wiley&Sons : New York, USA. Lluis Eek. 1998. Process for the Preparation of Pentaerythritol. US Patent No. 5,741,956.

Ludwig, Ernest. 1997. Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants 3 rd edition. Gulf Publishing Company, Houston. Matches. 2014. Equipment Cost. www.matche.com . Diakses pada 16 September 2015. Mc Cabe, W.L. and Smith, J.C. 1985. Operasi Teknik Kimia. Erlangga: Jakarta. Megyesy, E.F. 1997. Pressure Vessel Handbook 10th ed. Pressure Vessel Publishing Inc., USA. Mullin, J.W. 2001. Crystallization4th edition. Reed Educational and Professional Publishing Ltd. Oxford: London. Nadhori. 2014. http://www.nadhori.blogspot.com. Diakses pada 15 Januari 2016. Perry, Robert H., Don W. Green & James O. Maloney. 1999. Perry’s Chemical th

Engineers’ Handbook 7 Edition. McGraw Hill Book Company : New York, USA. Powell, S. 1954. Water Conditioning for Industry, Ed. 1st. Mc Graw Hill Book Company : London. Raju, 1995, Water Treatment Process, McGraw Hill International Book Company, New York Smith, J.M., H.C. Van Ness, and M.M. Abbott. 2001. Chemical Engineering Thermodynamics 6th edition. McGraw Hill : New York.

Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 1991. Plant Design an Economic for Chemical Engineering 3th edition. McGraww-Hill Book Company: New York. Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 2003. Plant Design and Economics for Chemical Engineers 4th edition. McGraw-Hill : New York. Uehama H., Hioki K., Onuki A., Hirokawa K., Shoji T. 1976. Process for Producing Pentaeryhtritol. US Patent No. 3,968,176. Ullmann’s., 2003. “Encyclopedia of Industrial Chemistry”,6th edition. Walas, S.M., 1988, Chemical Process Equipment, 3rd ed., Butterworths series in chemical engineering, USA Yaws, C.L. 1999. Chemical Properties Handbook. Mc Graw Hill . New York

Skripsi Full 4i154i

Overview 3e4r5l

More details w3441

Related Documents 3m3m1z

Skripsi Full 4i154i

Skripsi Full Final_muhammad Dawam Zikrillah.docx 5568c

Skripsi 28d1l

Skripsi 28d1l

Proposal Skripsi 103u1g

Skripsi Akuntansi.pdf 3n6m4l