118
PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN PROSES DEHIDROGENASI ETILBENZENA KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN TUGAS AKHIR Arum Sari (I.0505001) Mellyza C. (I.0505041) JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010

PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN PROSES DEHIDROGENASI ETILBENZENA

KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Arum Sari (I.0505001)

Mellyza C. (I.0505041)

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2010

Page 2: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Stirena (C6H5C2H3) merupakan salah satu produk senyawa aromatik

monomer yang saat ini semakin dibutuhkan. Hal ini terutama disebabkan oleh

semakin meningkatnya permintaan produk – produk plastik yang menggunakan

bahan dasar stirena. Kegunaan utamanya sebagai zat antara (intermediet) untuk

pembuatan senyawa kimia lainnya dan untuk memperkuat industri hilir seperti

:PolyStyrene (PS), Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), Styrene Acrylonitrile

(SAN), Styrene Butadiena Latex (SBL), Styrene Butadiene Rubber (SBR),

Unsaturated Polyester Resins (UPR). Kebutuhan dunia akan stirena tiap tahunnya

mengalami kenaikan seiring dengan peningkatan kebutuhan sebagai bahan baku

untuk polystirena (+50%), ABS (+ 11 %), SAN (+ 1 %), SBR (+ 15 %), SBL (+

12%), UPR (+ 11%) (anonim,2009).

Meningkatnya permintaan dunia akan stirena selalu diikuti dengan

peningkatan produksi pabrik stirena, namun produksi stirena di dalam dunia

belum mampu sepenuhnya memenuhi konsumsi dunia akibat keterbatasan

kapasitas pabrik yang telah berdiri. Khususnya di Asia Tenggara masih terdapat

beberapa negara yang kekurangan akan stirena. Sedangkan di Indonesia,

kebutuhan akan stirena sudah dapat terpenuhi oleh PT. Styrindo Mono Indonesia.

Page 3: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Untuk prospek ekspor pasar produk stirena untuk kawasan Asia masih

cukup menjanjikan dengan negara tujuan ekspor adalah Malaysia, Thailand dan

Filipina. Hal ini tentunya memberikan dampak positif terhadap peningkatan

devisa bagi negara.

Dari penjelasan di atas maka dapat ditarik kesimpulan bahwa :

a. Pendirian pabrik stirena dapat diproyeksikan untuk orientasi ekspor mengingat

kebutuhan dalam negeri telah dapat dipenuhi oleh PT. Styrindo Mono

Indonesia.

b. Mendukung berkembangnya pabrik hilir industri lain yang menggunakan

stirena sebagai bahan pembantu maupun bahan baku.

c. Membuka kesempatan lapangan kerja baru sehingga dapat menurunkan

tingkat pengangguran di Indonesia.

Dengan mendasarkan pada pertimbangan-pertimbangan tersebut diatas

maka pendirian pabrik stirena di Indonesia dipandang masih cukup strategis.

1.2. Kapasitas Rancangan.

Dalam menentukan kapasitas produksi yang menguntungkan digunakan

beberapa pertimbangan, yaitu:

1) Ketersediaan bahan baku.

2) Kapasitas minimum pabrik.

3) Data impor stirena di negara tujuan ekspor (Malaysia, Filipina, dan

Thailand).

Page 4: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

1.2.1 Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku merupakan faktor yang sangat penting untuk kelangsungan

produksi suatu pabrik dilihat dari ketersediaan maupun kontinuitasnya. Bahan

baku pembuatan stirena adalah etilbenzena yang diperoleh dari PT Styrindo Mono

Indonesia ( PT SMI ) yang berlokasi di Serang, Banten dengan kapasitas

penjualan etilbenzena sebesar 150.000 ton/tahun. Sedangkan kebutuhan untuk

produksi stirena pada pabrik yang akan didirikan sebesar 65.000 ton/tahun.

Dengan alokasi sebesar 45% dari total kapasitas etilbenzena yang dijual oleh PT

SMI diharapkan dapat menjamin ketersediaan dan kontinuitas bahan baku.

Sedangkan untuk bahan pendukung lainnya seperti katalis Fe2O3 diperoleh dengan

mengimpor dari Chemsource Enterprice,Pte, Ltd, Singapura.

1.2.2 Kapasitas Minimum Pabrik

Untuk menentukan kapasitas pabrik yang akan didirikan harus

memperhatikan kapasitas pabrik sejenis dalam skala komersial yang sudah

dibangun. Daftar pabrik stirena beserta lokasi dan kapasitas produksinya disajikan

pada tabel1.1.

Page 5: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Tabel 1.1 Daftar Pabrik Stirena beserta Lokasi dan Kapasitas Produksinya

No Pabrik dan Lokasi Kapasitas

(Ton/Tahun)

Proses

1 Chevron (St. James, La) 974.000 dehidrogenasi

2 Dow (Freeport, Texas) 644.000 dehidrogenasi

3 Sterling (Texas) 770.000 dehidrogenasi

4 Westlake (Lake Charles, La) 220.000 dehidrogenasi

5 Lyondell/Bayer (Roterdam, Bld) 640.000 oksidasi

6 CSPC (Guangdong, China) 560.000 oksidasi

7 Jilin Chemical (China) 140.000 dehidrogenasi

8 Guangzhou Petrochemical (China) 80.000 dehidrogenasi

9 Lanzhou Petrochemical (China) 30.000 dehidrogenasi

10 Panjin Chemical (China) 60.000 dehidrogenasi

11 Fushun Petrochemical (China) 40.000 dehidrogenasi

12 Dallian Petrochemical (China) 60.000 dehidrogenasi

13 Mitshubishi Chemical (Khasima, Japan) 400.000 dehidrogenasi

14 Asahi (Mizushima, Japan) 150.000 dehidrogenasi

15 Styrindo Mono Indonesia ( Indonesia) 200.000 dehidrogenasi

16 Idemitsu Stirena (Malaysia) 220.000 dehidrogenasi

17 Ellba Eastern (Singapura) 550.000 oksidasi

18 Seraya Chemical (Singapura) 315.000 oksidasi

19 Thai Petrochemical (Thailand) 150.000 dehidrogenasi

Sumber : CMAI,2008

Berdasarkan tabel 1.1 di atas pabrik stirena kapasitas minimum yang

pernah dibangun adalah Lanzhou Petrochemical (China) dengan kapasitas sebesar

30.000 ton/tahun dan pabrik stirena dengan kapasitas terbesar adalah Chevron

(St.James,La) dengan kapasitas 974.000 ton/tahun. Untuk pabrik yang ada di

Page 6: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Indonesia sendiri saat ini hanya satu yaitu PT. Styrindo Mono Indonesia dengan

kapasitas 200.000 ton/tahun. Kapasitas pabrik yang didirikan direncanakan

sebesar 60.000 ton/tahun.

1.2.3 Data Impor Stirena di Negara Tujuan Ekspor

( Malaysia, Filipina, dan Thailand)

Stirena yang dihasilkan ditujukan untuk orientasi kebutuhan ekspor

dengan mengambil pasar di Asia Tenggara dengan negara tujuan Malaysia,

Filipina dan Thailand. Impor stirena di negara tujuan ekspor disajikan pada

tabel1.2 :

Tabel 1.2 Data Impor Stirena di Negara Tujuan Ekspor

Impor (ton) Tahun

Malaysia Filipina Thailand

2004 43.019 66.853 27.988

2005 37.468 87.866 27.395

2006 44.781 107.026 30.167

2007 48.198 98.563 28.843

Sumber: (CMAI, 2008)

Page 7: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Gambar 1.1 Grafik Kebutuhan Stirena di Malaysia, Filipina dan Thailand

Tahun 2004 – 2007

Pada tabel 1.2 dapat diketahui bahwa impor stirena di negara Malaysia,

Filipina dan Thailand mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Peningkatan

ini menunjukkan bahwa kebutuhan stirena di negara-negara tersebut semakin

meningkat dari tahun ke tahun.

Dari grafik gambar 1.1 dapat dilakukan pendekatan regresi linear, sehingga

dapat diperoleh persamaan sebagai berikut :

y1 = 2.285 x – 4.539.201

y2 = 11.429 x – 22.830.782,5

y3 = 533,7 x – 1.041.737,1

dengan : y1 = jumlah kebutuhan stirena di Malaysia (ton/tahun)

y2 = jumlah kebutuhan stirena di Filipina (ton/tahun)

y3 = jumlah kebutuhan stirena di Thailand (ton/tahun)

Page 8: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

x = tahun ke

Jadi dapat diperkirakan kebutuhan stirena di negara Malaysia, Filipina dan

Thailand pada tahun 2014 sebesar 62.789 ton, 187.223,5 ton, 33.134,7 ton

sehingga dapat diketahui adanya kekurangan akan stirena yang besar.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan di atas maka direncanakan

pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000

ton/tahun dan diharapkan akan dapat memenuhi sebagian kekurangan konsumsi

negara Malaysia, Filipina dan Thailand akan stirena pada tahun 2014.

Pertimbangan di atas berdasarkan bahan baku yang tersedia masih mencukupi

yaitu sebesar 45 % dari kapasitas total etilbenzena yang dijual oleh PT. Styrindo

Mono Indonesia. Penentuan kapasitas ini juga berdasarkan pertimbangan

kapasitas pabrik yang telah didirikan serta kebutuhan pasar akan stirena.

1.3. Penentuan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik merupakan hal yang sangat penting dalam setiap

perancangan suatu pabrik karena menyangkut kelangsungan dan keberhasilannya,

baik dari segi ekonomi maupun teknis. Orientasi perusahaan dalam menentukan

lokasi pabrik pada prinsipnya ditentukan berdasarkan pertimbangan pada letak

geografis, teknis, ekonomis dan lingkungan. Dari pertimbangan tersebut lokasi

pabrik dari prarancangan pabrik stirena ini dipilih kawasan industri Pulo Ampel di

daerah Serang, Banten yang dekat dengan daerah penghasil bahan baku dengan

pertimbangan sebagai berikut :

Page 9: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

A. Faktor Primer

a. Penyediaan Bahan Baku

Bahan baku merupakan kebutuhan utama bagi kelangsungan suatu pabrik

untuk beroperasi sehingga pengadaannya harus benar-benar diperhatikan.

Sehingga diutamakan lokasi pabrik yang akan didirikan dekat dengan bahan baku.

Hal ini dapat mengurangi biaya transportasi dan penyimpanan serta mengurangi

investasi pabrik. Lokasi pabrik yang dipilih adalah kawasan industri Pulo Ampel

di daerah Serang, Banten. Bahan baku etilbenzena yang digunakan diperoleh dari

PT. Styrindo Mono Indonesia (PT. SMI) yang juga terletak di Serang, Banten.

b. Transportasi

Transportasi bahan baku menuju Pulo Ampel cukup mudah, mengingat

fasilitas jalan tol Merak – Jakarta – Cikampek cukup memadai dan fasilitas umum

transportasi seperti pelabuhan dan bandara tersedia dekat lokasi pabrik sehingga

baik transportasi bahan baku maupun pemasaran hasil produksi untuk luar negeri

tidak mengalami kesulitan. Banten mempunyai pelabuhan Merak, pelabuhan

Ciwandan ,juga terdapat dermaga khusus (Dersus) di daerah Anyer dan di daerah

Karangantu, Serang.

B. Faktor Sekunder

a. Tenaga Kerja dan Tenaga Ahli

Area kawasan industri Pulo Ampel berlokasi tidak jauh dari wilayah

Jabodetabek yang memiliki banyak lembaga pendidikan formal maupun

Page 10: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

nonformal sehingga memiliki potensi tenaga ahli maupun non ahli baik dari segi

kualitas maupun kuantitas. Dengan didirikannya pabrik ini maka akan mengurangi

tingkat pengangguran baik dari penduduk sekitar ataupun penduduk urban.

b. Kebijakan Pemerintah dan Keadaan Masyarakat

Pendirian suatu pabrik perlu mempertimbangkan kebijakan pemerintah

yang terkait didalamnya. Kebijakan pengembangan industri dan hubungannya

dengan pemerataan kerja dan hasil-hasil pembangunan. kawasan industri Pulo

Ampel merupakan daerah yang telah disiapkan untuk kawasan industri sehingga

sudah sesuai dengan kebijakan dari pemerintah.

c. Utilitas

· Penyediaan Energi

Kawasan industri Pulo Ampel menyediakan fasilitas berupa fasilitas untuk

memenuhi kebutuhan listrik dari PLTU Sulfindo dengan kapasitas 1050 MW yang

mampu mensuplai kebutuhan tenaga listrik pabrik serta menggunakan generator

yang dibangun sendiri sebagai cadangan.

· Penyediaan Air

Kebutuhan air pabrik meliputi air pendingin proses, air umpan boiler, air

konsumsi umum dan sanitasi serta air pemadam kebakaran diperoleh dari PT.Sauh

Bahtera Samudera yang berada di kawasan industri.

· Penyediaan Steam

Kebutuhan steam sebagai media pemanas pada reboiler dipenuhi oleh

boiler yang menggunakan bahan bakar hasil atas separator.

Page 11: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

· Penyediaan Udara Tekan

Penyediaaan udara tekan bertujuan untuk memenuhi kebutuhan

instrumentasi, untuk penyediaan udara tekan di bengkel, dan untuk kebutuhan

umum yang lain.

· Penyediaan Bahan Bakar

Kebutuhan bahan bakar untuk kebutuhan generator yang berupa IDO

(Industrial Diesel Oil) dapat diperoleh dari Pertamina.

· Pengolahan Limbah

Limbah yang dihasilkan oleh pabrik berupa limbah cair yang diolah terlebih

dahulu di unit pengolahan limbah cair kemudian dibuang.

Peta Lokasi

LOKASI

PT SMI

Page 12: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Gambar 1.2 Lokasi Rencana Pendirian Pabrik

1.4. Tinjauan Pustaka

1.4.1. Pemilihan Proses

Macam–macam Proses Pembuatan Stirena

1. Dehidrogenasi Katalitik

Dehidrogenasi katalitik adalah reaksi langsung dari etilbenzena menjadi

stirena, cara tersebut adalah proses pembuatan stirena yang banyak dikembangkan

dalam produksi komersial. Reaksi terjadi pada fase uap dimana gas umpan

melewati katalis Fe2O3 padat. Reaksi bersifat endotermis dan merupakan reaksi

kesetimbangan (Mc. Ketta, 1980). Reaksi yang terjadi :

C6H5CH2CH3 ↔ C6H5CH = CH2 + H2

Diperoleh yield yang rendah jika reaksi ini berlangsung tanpa menggunakan

katalis. Temperatur reaktor 537–6650C pada tekanan 0,27-1,3 atm (US Patent

6.096.937). Konversi etilbenzena mencapai 97% (Wenner Dybdal, 1948) dengan

selektivitas pembentukan stirena 93-97% (Mc. Ketta, 1980).

2. Oksidasi Etilbenzena

Menurut Kirk Othmer (1994), proses ini ada dua macam yaitu dari Union

Carbide dan Halogen Internasional. Proses dari Union Carbide mempunyai dua

produk yaitu stirena dan acetophenon. Menggunakan katalis acetate diikuti

dengan reaksi reduksi menggunakan katalis chrome-besi-tembaga kemudian

dilanjutkan dengan reaksi hidrasi alkohol menjadi stirena dengan katalis titania

pada suhu 250 - 280oC.

Page 13: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Reaksi yang terjadi berturut – turut adalah sebagai berikut :

C6H5CH2CH3 + O2 → C6H5COCH3 + H2O

C6H5COCH3 + CH2CHCH3 → H2COCHCH3 + C6H5CH(OH)CH3

C6H5CH(OH)CH3 → C6H5CH = CH2 + H2O

Kekurangan proses ini adalah terjadinya korosi pada tahap oksidasi. Proses

Halogen Internasional menghasilkan stirena dan propilenaoxide. Yaitu proses

mengoksidasi etilbenzena menjadi etilbenzena hidroperoxide kemudian

direaksikan dengan propilena membentuk propilenaoxide dan α-phenil-etilalkohol

kemudian didehidrasi menjadi stirena.

Perbandingan kedua proses disajikan pada tabel 1.3. Dari uraian proses

pembuatan stirena tersebut, maka pabrik stirena dirancang dengan proses

dehidrogenasi katalitik dengan menggunakan katalis Fe2O3 dengan alasan sebagai

berikut :

1. Proses dehidrogenasi adalah proses yang paling sederhana.

2. Proses dehidrogenasi katalitik yang paling banyak dipakai secara komersial.

3. Hasil samping berupa toluena dan benzena bisa dijual sehingga dapat

menambah keuntungan.

4. Tekanan yang digunakan rendah, sehingga lebih aman.

5. Selektivitas tinggi, sehingga pembentukan produk utama akan semakin besar.

6. Kebutuhan bahan pembantu sedikit.

Page 14: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Tabel 1.3 Perbandingan Proses Dehidrogenasi dan Oksidasi Etilbenzena

Parameter Proses Dehidrogenasi

Katalitik Etilbenzena

Proses Oksidasi

Etilbenzena

Suhu reaksi

Tekanan

Hasil konversi

Selektivitas

Katalis yang digunakan

Kebutuhan bahan pembantu

Keuntungan

Kekurangan

537 – 6650C

0,27 – 1,3 atm

97 %

93 – 97 %

Fe2O3

Katalis

Tekanan rendah

Konversi lebih tinggi

Selektivitas tinggi

Kebutuhan bahan

pembantu sedikit

Suhu reaksi tinggi

250 – 2800C

8,16 – 15 atm

25 – 30 %

70 %

Acetat, krom, besi,

tembaga, dan titania

Propilena, oksigen,

hidrogen, dan

bermacam-macam

katalis

Suhu reaksi rendah

Tekanan tinggi

Konversi lebih

rendah

Selektivitas rendah

Kebutuhan bahan

pembantu lebih

banyak

Page 15: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

1.4.2. Tinjauan Proses Dehidrogenasi Secara Umum

Dehidrogenasi adalah salah satu reaksi yang penting dalam industri kimia

meskipun penggunaannya relatif sedikit bila dibandingkan dengan proses

hidrogenasi. Reaksi dehidrogenasi adalah reaksi yang menghasilkan komponen

yang berkurang kejenuhannya dengan cara mengeliminasi atom hidrogen dari

suatu senyawa menghasilkan suatu senyawa yang lebih reaktif. Pada prinsipnya

semua senyawa yang mengandung atom hidrogen dapat dihidrogenasi, tetapi

umumnya yang dibicarakan adalah senyawa yang mengandung carbon seperti

hidrokarbon dan alkohol. Proses dehidrogenasi kebanyakan berlangsung secara

endotermis yaitu membutuhkan panas.

Dehidrogenasi adalah reaksi yang bersifat endotermis yaitu membutuhkan

panas untuk terjadinya reaksi dan suhu yang tinggi diperlukan untuk mencapai

konversi yang tinggi pula. Reaksi dehidrogenasi yang sering digunakan dalam

skala besar adalah dehidrogenasi etilbenzena menjadi stirena.

Reaksi pembentukan stirena dari etilbenzena :

C6H5CH2CH3 C6H5 CH= CH2 + H2

Pada umumnya reaksi dehidrogenasi terhadap senyawa hidrokarbon

membutuhkan temperatur tinggi agar tercapai kesetimbangan dan kecepatan

reaksi yang lebih sehingga proses ini dapat berlangsung dengan baik pada fase

gas. Reaksi dehidrogenasi dalam fase gas hanya sesuai dilakukan pada senyawa

hidrokarbon tertentu. Senyawa tersebut harus mempunyai stabilitas termal yang

cukup untuk menghindari terjadinya dekomposisi yang tidak diinginkan.

Page 16: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Reaksi dehidrogenasi merupakan reaksi endotermis. Panas untuk reaksi

ditambahkan melalui pipa-pipa dan pemanasan umpan. Proses dehidrogenasi ini

membutuhkan supplay panas untuk menjaga suhu reaksi. Pemilihan katalis

didasarkan atas kondisi reaksi yang bersifat highly endothermic. Katalis yang

digunakan adalah Fe2O3 yang cocok digunakan pada reaksi suhu tinggi (550–

670oC). Katalis menurun keaktifannya seiring dengan berkurangnya umur hidup

katalis sehingga secara periodik perlu dilakukan regenerasi katalis (Ullmans,

1989).

1.4.3. Sifat Fisis dan Kimia Senyawa yang Terlibat

1. Bahan Baku :

A. Etilbenzena

Sifat Fisis (Ullman’s,2002) :

§ Wujud

§ Berat Molekul

§ Densitas pada 25 °C

§ Titik beku

§ Titik didih pada 1 atm

§ Kelarutan dalam air

§ Kapasitas panas

§ Tekanan kritis

§ Suhu kritis

:

:

:

:

:

:

:

:

:

Cair

106,168 gram / mol

0,86262 gram / mL

- 94,949 °C

136,2 °C

0,001 % berat

untuk gas ideal = 1169 J/kg °K

untuk cairan = 1752 J/kg °K

36,09 bar

344,02 °C

Page 17: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

§ Faktor aksentrik

§ Kompresibilitas kritis

§ Flash point

§ Refraktif indeks pada 25 °C

§ Surface tension

§ Viskositas pada 25 oC

:

:

:

:

:

0,3026

0,263

15 °C

1,4932

28,48 mN/m

0,6317 cp

Sifat Kimia (Ullman’s,2002) :

1. Reaksi Dehidrogenasi

Proses ini dilakukan pada fase gas dengan katalis Fe2O3 dan

membutuhkan panas.

Reaksi yang terjadi :

C6H5CH2CH3 → C6H5 = CH2 + H2 ∆H (650 °C) = 117,44 kJ/mol

Etilbenzena Stirena Hidrogen

2. Reaksi Oksidasi

Reaksi oksidasi menghasilkan etilbenzena hidroperokside .

Reaksi yang terjadi :

C6H5CH2CH3 + O2 → C6H5CH(OOH)CH3

Reaksi fase cair dengan udara digelembungkan melalui cairan

terhadap katalis. Hidroperoksida merupakan senyawa yang tidak

stabil, maka kemungkinan kenaikan temperatur harus dihindari

karena akan terjadi dekomposisi. Polietilbenzena merupakan

produk samping dari pembuatan etilbenzena.

Page 18: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

3. Reaksi Hidrogenasi

Dapat terjadi dengan bantuan katalis Ni, Pt, atau Pd menghasilkan

etilsiklohexana.

Reaksi yang terjadi :

C6H5CH2CH3 + 3H2 → C6H11C2H5

Etilbenzena Etilsiklohexana

4. Reaksi Halogenasi

Dapat terjadi dengan adanya bantuan panas atau cahaya.

Reaksi yang terjadi :

2C6H5CH2CH3 + Cl2 → C6H5CH-ClCH3 + C6H5CH2Cl

Etilbenzena 1-chloro-2phenilethana 2-chloro phenilethana

2. Produk : Stirena

Sifat Fisis (Ullman’s,2002) :

§ Wujud

§ Berat molekul

§ Densitas pada 25oC

§ Volume kritis

§ Tekanan kritis

§ Titik didih pada 1 atm

§ Suhu kritis

§ Flash point

§ Kelarutan dalam air

:

:

:

:

:

:

:

:

:

Cair

104,152 gram / mol

0,8998 gram / mL

3,37 mL/gram

38,4 bar

145 °C

362,1 °C

31,1 °C

0,032 % berat

Page 19: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

§ Panas pembakaran 25°C

§ Panas pembentukan gas (250C)

§ Panas penguapan 25°C

§ Faktor aksentrik

§ Viskositas pada 25 oC

:

:

:

:

:

-4,263 MJ/mol

147,4 kJ/mol

421 J/g

0,257

0,6719 cp

Sifat Kimia (Ullman’s,2002) :

1. Polimerisasi stirena menjadi polivinilbenzena

Reaksi yang terjadi :

nC6H5CH = CH2 + O3 → (CHCH2 )n -C6H5

2. Stirena ditambah ozon menjadi benzaldehida

Reaksi yang terjadi :

C6H5CH = CH2 + O2 → C6H5CHO

3. Alkilasi stirena dengan methanol menjadi metilether

Reaksi yang terjadi :

C6H5CH = CH2 + CH3OH → C6H5-CH(OCH3)CH3

3. Produk Samping

A. Benzena

Sifat Fisik (Kirk Othmer, 1983) :

§ Wujud pada 25oC : cair

§ Berat molekul : 78,114 gram / mol

§ Berat jenis : 0,8729 gram/cm3

§ Titik didih pada tekanan 1 atm : 80,10 oC

Page 20: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

§ Tekanan uap pada 25oC : 873,700 kPa

§ Viskositas pada 25oC : 0,6071 cp

§ Tegangan permukaan pada 25oC : 28,180 dyne/cm

§ Temperatur kritis : 289,0 oC

§ Tekanan kritis : 48,6 atm

§ Flash point : -11,1oC

§ Panas pembentukan : 48,66 kJ/gmol

§ Panas peleburan : 9,874 kJ/kmol

§ Panas penguapan pada 80oC : 33,847 kJ/kmol

§ Panas pembakaran pada 25oC : -3267,6 kJ/gmol

§ Kelarutan dalam air pada 25oC : 0,180 gram/100 gram air

Sifat Kimia (Ullman’s,2002):

§ Benzena adalah sumber senyawa organik yang banyak digunakan

sebagai senyawa antara

§ Pembentukan benzena terjadi pada temperatur diatas 5000C

§ Alkilasi katalitik benzena dengan etilen menghasilkan etilbenzena

§ Alkilasi katalitik pada fase gas benzena dan propena menghasilkan

cumene

Page 21: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

B. Toluena

Sifat Fisik (Ullman’s,2002):

§ Wujud pada 25oC : cair

§ Berat molekul : 92,141 gram / mol

§ Titik didih pada tekanan 1 atm : 110,625 oC

§ Temperatur kritis : 320,8 oC

§ Tekanan kritis : 40,23 atm

§ Densitas 25°C : 0,8631 g/cm3

§ Viskositas 25°C : 0,5465 cp

§ Flash point : 4,0oC

§ Panas penguapan pada 1100C : 32,786 kJ/mol

§ Kelarutan dalam air pada 250C : 0,050 gram/100 gram air

Sifat Kimia (Ullman’s,2002):

§ Senyawa aromatik

§ Pengoksidasi group metil menghasilkan benzaldehida dan asam

benzoat

§ Dapat mengalami dekarboksilasi menjadi phenol atau mengalami

hidrogenasi menjadi asam sikloheksankarboksilik

§ Alkilasi dari toluena dengan propilen menghasilkan methylcumene

isomer

Page 22: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

1.4.4. Kegunaan Produk

Menurut anonim, 2009, stirena dalam industri dapat digunakan antara

lain dalam bentuk :

· Polystyrene.

Digunakan dalam industri pengemasan, alat-alat rumah tangga,

elektronik.

· Acrylonitrile Butadiena Styrene.

Digunakan dalam industri pipa dan kelistrikan/elektronik.

· Styrene Acrylonitrile.

Digunakan dalam barang-barang rumah tangga, pengemas kosmetik.

· Styrene Butadiena Rubber.

Digunakan dalam industri perekat, ikat pinggang, sepatu dan ban.

· Styrene Butadiena Latex.

Digunakan dalam industri karpet, matras busa dan perekat.

· Unsaturated Polyester Resins.

Digunakan dalam industri resin plastic thermosetting.

Page 23: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku

A. Etilbenzena (PT. Styrindo Mono Indonesia, 2009)

Wujud = Cair

Kenampakan = Tidak berwarna

Bau = Khas aromatis

Komposisi :

Etilbenzena = Minimal 99,85 % berat

Benzena = Maksimal 0,15 % berat

Berat jenis pada 25 oC = 0,867 g/mL

Viskositas pada 25 oC = 0,6268 cp

2.1.2. Spesifikasi Bahan Pembantu

A. Spesifikasi Katalis (Chemsource Enterprice,Pte, Ltd, 2009)

Jenis katalis = Fe2O3

Wujud = Butiran padat

Kenampakan = Kuning

Bentuk = Granular

Diameter = 4,7 mm

Bulk density = 977 kg/m3

Porositas = 0,35

2.1.3 Spesifikasi Produk

Produk Utama

A. Stirena (Cevron Philips Chemical Company, 2004)

Wujud = Cair

Page 24: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Kenampakan = Tidak berwarna

Bau = Khas aromatis

Komposisi :

Stirena = Minimal 99,7 % berat

Etilbenzena = Maksimal 0,3 % berat

Inhibitor = 4-tert-butylcatechol 10 – 20 ppm

Produk Samping

A. Benzena (Chevron Philips Chemical Company,2004)

Wujud = Cair

Kenampakan = Tidak berwarna

Bau = Khas aromatis

Komposisi :

Benzena = Minimal 99,95 % berat

Toluena = Maksimal 0,05 % berat

B. Toluena (CITGO Petroleum Corporation,2009)

Wujud = Cair

Kenampakan = Tidak berwarna

Bau = Khas aromatik

Komposisi :

Toluena = Minimal 99,92 % berat

Benzena = Maksimal 0,03 % berat

Etilbenzena = Maksimal 0,05 % berat

2.2. Konsep Proses

Page 25: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

2.2.1 Dasar, Fasa dan Sifat Reaksi

Proses pembuatan stirena dari etilbenzena berdasarkan pada reaksi dehidrogenasi pada

molekul etilbenzena dengan melepaskan dua atom hidrogen dari cabang etil. Reaksi berlangsung

dalam fasa gas, bersifat reversibel endotermis. Panas yang dibutuhkan digunakan untuk memutus

ikatan C-H. Untuk memenuhi kebutuhan panas agar temperatur reaksi dapat tercapai digunakan

molten salt yang akan masuk ke reaktor fixed bed multitube.

Reaksi utama yang terjadi :

C6H5C2H5 (g) ↔ C6H5C2H3 (g) + H2 (g) ΔH = 117440 kj/kmol

Di samping itu juga terjadi reaksi samping menurut Wenner Dybdal (1948),

menghasilkan benzena, toluena, metana dan etena.

Reaksi :

C6H5C2H5 (g) → C6H6 (g) + C2H4 (g)

C6H5C2H5 (g) + H2 (g) → C6H5CH3 (g) + CH4 (g)

2.2.1 Mekanisme Reaksi

Adsorbsi reaktan ke permukaan katalis

Reaksi pada permukaan katalis

Desorbsi hasil reaksi

Page 26: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

2.2.3 Kondisi Operasi

Reaksi berlangsung di dalam reaktor fixed bed multitube yang dioperasikan pada suhu

sekitar 537 – 665 oC dan tekanan 0,27 - 1,3 atm. Pembentukan toluena sebesar 2 % dan benzena 1

% (% mol) dari produk stirena yang dihasilkan. Selektivitas stirena adalah 93-97 % (Kirk Othmer,

1980).

Dalam hal ini suhu dan tekanan yang digunakan adalah 650oC dan 1,2atm. Pemilihan

suhu dan tekanan tersebut dengan mempertimbangkan beberapa hal sebagai berikut :

1. Reaksi dehidrogenasi ini merupakan reaksi katalitik maka kondisi operasi harus berada

pada suhu dan tekanan dimana katalis dalam keadaan aktif dan memberikan selektivitas

yang tinggi. Rentang batas aktivitas katalis Fe2O3 pada suhu 550-670 oC dimana pada

kondisi suhu tersebut sedikit diatas tekanan atmosferik memberikan konversi

keseluruhan etilbenzena 90 % dengan selektivitas stirena sebesar 97 %. Oleh karena itu

pemilihan suhu mempertimbangkan agar kecepatan reaksi tinggi dan katalis dalam

keadaan aktif.

2. Reaksi dehidrogenasi merupakan reaksi endotermis dimana akan terjadi penurunan suhu

pada saat reaksi berlangsung sehingga suhu perlu dipertahankan 650 oC untuk

menghasilkan konversi dan selektivitas yang tinggi dengan cara menambahkan molten

salt sebagai pemanas reaktor.

Fungsi katalis

Katalis yang digunakan adalah Fe2O3. Katalis ini berperan untuk memperoleh konversi

dan yield stirena yang lebih tinggi dan memperkecil kemungkinan terjadinya reaksi samping.

2.2.4 Tinjauan Kinetika

Page 27: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Menurut Wenner, Dybdal (1948), reaksi dehidrogenasi etilbenzena dapat ditinjau secara

kinetika dari harga konstanta kecepatan reaksi (k) untuk reaksi dehidrogenasi etilbenzena menurut

persamaan :

C6H5C2H5 (g) ↔ C6H5C2H3 (g) + H2 (g)

C6H5C2H5 (g) → C6H6 (g) + C2H4 (g)

C6H5C2H5 (g) + H2 (g) → C6H5CH3 (g) + CH4 (g)

Dan persamaan kecepatan reaksinya adalah :

r1= k1 (PE - PSPH2/K)

r2= k2 PE

r3= k3 PE PH2

Dengan harga k masing-masing reaksi :

logk1 = (-31.370/5,575ToK) + 0,883

logk2 = (-50.800/5,575ToK) + 9,130

logk2 = (-21.800/5,575ToK) + 2,780

Konstanta kesetimbangan reaksi :

ln K = 20,7358 – 12.617,7/ToK

Dimana :

-rA = kecepatan reaksi dehidrogenasi ; lbmol/(hr)(lbcat)

k = konstanta kecepatan reaksi ; lbmol/(hr)(atm)(lbcat)

K = konstanta kesetimbangan ; atm

T = temperatur reaksi ; oK

PEB = Tekanan parsial etilbenzena ; atm

PS = Tekanan parsial stirena ; atm

PH2 = Tekanan parsial hidrogen ; atm

2.2.5 Tinjauan Termodinamika

Page 28: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Menurut Smith Van Ness (1975), tinjauan segi termodinamika adalah untuk mengetahui

apakah reaksi tersebut melepaskan panas (eksotermis) atau memerlukan panas (endotermis), dan

juga apakah reaksi berjalan searah atau bolak-balik.

Reaksi dehidrogenasi etilbenzena :

C6H5C2H5 (g) ↔ C6H5C2H3 (g) + H2 (g) ΔHo298 = 117440 kj/kmol

Etilbenzena Stirena Hydrogen

Reaksi dehidrogenasi merupakan reaksi endotermis. Hal ini dapat dilihat dari harga ΔH

reaksinya yang positif.

Data-data ∆Hfo pada T = 298oK :

∆Hfo H2 = 0

∆Hfo etilbenzena = 29.920 kJ/kmol

∆Hfo stirena = 147.360 kJ/kmol

∆HRo reaksi = ∆Hfo produk - ∆Hfo reaktan

= (∆Hfostirena+ ∆HfoH2)-(∆Hfo etilbenzena)

= (147.360 + 0 – 29.920) kJ/kmol

= 117.440 kJ/kmol

Konstanta kesetimbangan reaksi tersebut dapat dihitung menggunakan persamaan :

ln K = 20,7358 – 12.617,7/ToK

Dengan : K : konstanta kesetimbangan, atm

T : temperatur reaksi, K

Reaksi berlangsung secara non isotermal non adiabatis. Reaktan masuk reaktor pada suhu

650 oC dan keluar reaktor pada suhu 632 oC.

Reaksi yang terjadi merupakan reaksi kesetimbangan hal ini ditunjukkan dari nilai

konstanta kesetimbangan berikut :

Pada T = 25 oC = 298,15 K

Page 29: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

ln K= - 1,3501

K = 0,2592

Pada T = 650 oC = 923,15 K

ln K= 7,0677

K = 1173,4543

Karena nilai K pada keadaan standar lebih kecil daripada nilai K pada suhu operasi yang

diinginkan maka reaksi dapat dianggap berjalan kearah kanan atau ke arah pembentukan stirena.

2. 3 Diagram Alir Proses

2.3.1 Diagram Alir Kualitatif

Diagram Alir Kualitatif disajikan pada gambar 2.1

2.3.2 Diagram Alir Kuantitatif

Diagram Alir Kuantitatif disajikan pada gambar 2.2

2.3.3 Diagram Alir Proses

Diagram Alir Proses disajikan pada gambar 2.3

2.3.4 Langkah proses

Proses pembuatan stirena dari etilbenzena dengan proses dehidrogenasi katalitik terdiri

dari 4 langkah proses, yaitu :

1. Penyiapan bahan baku

2. Pembentukan produk

3. Pemurnian produk

4. Penyimpanan produk

1. Tahap Penyiapan Bahan Baku

Page 30: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Persiapan bahan baku selalu dipertimbangkan dalam suatu pabrik, karena kondisi operasi

yang diinginkan tidak begitu saja tercapai sehingga bahan baku perlu dikondisikan sedemikian

rupa sehingga reaksi bisa berjalan dengan baik.

Tahap penyiapan bahan baku bertujuan untuk mengubah fase etilbenzena dari cair

menjadi gas dan menyesuaikan suhu dan tekanan etilbenzena agar sesuai dengan suhu dan tekanan

reaksi.

Bahan baku etilbenzena cair disimpan di dalam tangki penyimpan (T-01) pada suhu 30 oC

dan tekanan 1 atm. Etilbenzena dari tangki penyimpan dialirkan dengan pompa (P-01) ke

vaporizer (VP-01) yang beroperasi pada tekanan 1,2 atm untuk menguapkannya sampai suhu 143

oC. Pemanas yang digunakan untuk menguapkan adalah produk keluaran reaktor pada suhu 430 oC

dan tekanan 1,1 atm. Gas umpan keluar vaporizer dialirkan ke dalam heat exchanger (HE-01)

untuk dipanaskan kembali dengan memanfaatkan panas produk keluaran reaktor sampai suhu 210

oC. Gas umpan keluar heat exchanger (HE-01) dialirkan ke dalam furnace (F-01) untuk

dipanaskan sampai suhu 650 oC.

2. Tahap Pembentukan Produk

Tahap pembentukan produk bertujuan untuk mereaksikan umpan etilbenzena pada reaktor

fixed bed multitube pada suhu 650 oC dan tekanan 1,2 atm.

Reaktor bekerja secara non isotermal non adiabatis. Gas keluar reaktor pada suhu 629 oC

dan tekanan 1,1 atm. Reaktan melewati pipa-pipa yang berisi katalis Fe2O3. Katalis ini

ditempatkan pada tube-tube yang disusun paralel. Reaksi yang terjadi dalam reaktor ini merupakan

reaksi sangat endotermis sehingga untuk menjaga suhu reaksi diperlukan pemanas. Pemanas

dialirkan pada shell reaktor. Pemanas yang digunakan adalah molten salt. Pemanas masuk pada

suhu 700 oC dan keluar pada suhu 657 oC.

3. Tahap pemurnian

Tahap ini bertujuan untuk memisahkan stirena dari campuran gas produk secara

kondensasi dan distilasi. Campuran gas produk keluar reaktor diturunkan suhunya sampai 532 oC

dengan memanfaatkan panasnya untuk memanaskan umpan MD-01 pada HE-02. Campuran gas

produk yang keluar dari HE-02 dimanfaatkan panasnya kembali untuk memanaskan umpan

Page 31: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

furnace pada HE-01 sehingga suhunya turun menjadi 384 oC. Produk reaktor yang keluar dari HE-

02 dimanfaatkan panasnya kembali untuk memanaskan umpan reaktor pada vaporizer VP-01

sehingga suhunya turun menjadi 149 oC. Produk reaktor dari VP-01 dikondensasikan dalam

kondensor parsial (CP-01) pada suhu 40 oC. Campuran gas yang tidak terkondensasi dan cairan

hasil kondensasi dialirkan ke separator (S-01) untuk dipisahkan.

Campuran gas yang tidak terkondensasi sebagian besar adalah gas hidrogen, metana,

etena, karbon dioksida dan etilbenzena, benzena, toluena, stirena dalam jumlah kecil. Gas tersebut

akan digunakan sebagai bahan bakar pada furnace dan boiler. Cairan produk reaktor akan keluar

dari bagian bawah separator menuju menara distilasi (MD-01). Menara distilasi (MD-01) bekerja

pada tekanan dibawah atmosferik untuk menghindari terjadinya polimerisasi. Selain itu diperlukan

penambahan distillation inhibitor 4-tert butyl cathecol untuk menghambat polimerisasi. Menara

distilasi (MD-01) divakumkan dengan menggunakan pompa vakum (P-04). Hasil bawah menara

distilasi (MD-01) yaitu produk stirena dengan kemurnian 99,7% berat keluar pada suhu 110 oC.

Produk stirena dialirkan dengan pompa (P-05) menuju cooler (CL-03) untuk diturunkan suhunya

sampai 45 oC kemudian dimasukkan ke tangki penyimpan stirena (T-02) sebelumnya ditambahkan

4-tert butyl cathecol (TBC sebanyak 10 ppm) untuk menghindari polimerisasi sebelum disimpan

dalam tangki penyimpan stirena dalam bentuk cair dan siap dipasarkan.

Hasil atas menara distilasi (MD-01) yaitu campuran benzena, toluena, etilbenzena dan

sedikit stirena diembunkan pada kondensor (CD-01) selanjutnya ditampung dalam akumulator

(ACC-01). Sebagian embunan akan dikembalikan ke menara distilasi sebagai refluk dengan pompa

(P-03) dan sebagian lagi diambil sebagai produk. Produk keluaran dari pompa vakum (P-04)

bersuhu diatas 90 oC sehingga akan terjadi polimerisasi stirena dan polimer yang terbentuk harus

dipisahkan terlebih dahulu dengan menggunakan centrifuge (CF-01). Slurry yang mengandung

polimer selanjutnya menuju ke unit pengolahan limbah sedangkan komponen cairan yang sudah

dipisahkan dari polimer masuk ke dalam menara distilasi (MD-02).

Hasil bawah menara distilasi (MD-02) yaitu campuran toluena, etilbenzena dan stirena

dialirkan dengan pompa (P-06) sebagai recycle umpan reaktor. Hasil atas menara distilasi (MD-

02) yaitu campuran benzena, toluena dan ethylbenze diembunkan pada kondensor (CD-02)

Page 32: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

selanjutnya ditampung dalam akumulator (ACC-02). Sebagian embunan akan dikembalikan ke

menara distilasi sebagai refluk dengan pompa (P-05) dan sebagian lagi diambil sebagai produk.

Selanjutnya produk atas dipisahkan lebih lanjut ke dalam menara distilasi (MD-03).

Hasil atas menara distilasi (MD-03) yaitu benzena dengan kemurnian 99,95% berat keluar

pada suhu 98 oC dan diembunkan pada kondensor (CD-03) selanjutnya ditampung dalam

akumulator (ACC-03). Sebagian embunan akan dikembalikan ke menara distilasi sebagai refluk

dan sebagian lagi diambil sebagai produk. Hasil bawah menara distilasi (MD-03) yaitu toluena

dengan kemurnian 99,2 % berat keluar pada suhu 83 oC. Produk benzena dan toluena dialirkan

dengan pompa (P-07) dan (P-8) menuju cooler (CL-04) dan (CL-05) untuk diturunkan suhunya

sampai 45 oC kemudian dimasukkan ke tangki penyimpan benzena (T-03) dan tangki penyimpan

toluena (T-04).

Page 33: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat
Page 34: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat
Page 35: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat
Page 36: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

DAP

Page 37: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas

2.4.1 Neraca Massa

Neraca massa sistem tabel :

Produk : stirena

Kapasitas : 60.000 ton/tahun

Basis perhitungan : 1 jam operasi

1. Pipa pencampuran

Tabel 2.1 Neraca Massa Pipa Pencampuran

Masuk

(kg/jam)

Keluar

(kg/jam) Komponen

Arus 1 Arus 15 Arus 2

C8H10 8007,582 809,402 8816,984

C8H8 0 0 0

C6H6 12,029 0 12,029

C7H8 0 71,884 71,884

8019,611 881,286 8900,897 Total

8900,897 8900,897

2. Reaktor

Tabel 2.2 Neraca Massa Reaktor

Page 38: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Masuk

(kg/jam)

Keluar

(kg/jam) Komponen

Arus 2 Arus 7

C8H10 8816,984 881,698

C8H8 0,000 7557,868

C6H6 12,029 68,713

C7H8 71,884 205,609

H2 0 143,367

CH4 0 23,283

C2H4 0 20,358

Total 8900,897 8900,897

3. Separator (S-02)

Tabel 2.3 Neraca Massa Separator (S-02)

Masuk

(kg/jam)

Keluar

(kg/jam) Komponen

Arus 7 Uap (arus 8) Cair (arus 9)

Page 39: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

C8H10 881,698 6,905 874,793

C8H8 7557,868 1,059 7556,809

C6H6 68,713 1,417 67,296

C7H8 205,609 2,467 203,143

H2 143,367 143,367 0

CH4 23,283 23,283 0

C2H4 20,358 20,358 0

8900,897 198,856 8702,040 Total

8900,897 8900,897

4. Menara distilasi I

Tabel 2.4 Neraca Massa Menara Distilasi I

Masuk

(kg/jam)

Keluar

(kg/jam) Komponen

Arus 9

Arus 10

(Atas)

Arus 11

(Bawah)

C6H6 874,793 67,296 0

C7H8 7556,809 203,143 0

C8H10 67,296 852,066 22,727

C8H8 203,143 3,778 7553,030

8702,040 1126,283 7575,758 Total

8702,040 8702,040

5. Centrifuge

Tabel 2.5 Neraca Massa Centrifuge

Masuk

(kg/jam)

Keluar

(kg/jam) Komponen

Arus 10 Arus 12 (cairan) Arus 13 (padatan)

C6H6 67,296 63,931 3,365

C7H8 203,143 192,985 10,157

C8H10 852,066 809,462 42,603

C8H8 3,778 0 3,778

Page 40: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

1126,283 1066,379 59,904 Total

1126,283 1126,283

6. Menara distilasi II

Tabel 2.6 Neraca Massa Menara Distilasi II

Masuk

(kg/jam)

Keluar

(kg/jam) Komponen

Arus 12 Atas (arus 14) Bawah (arus 15)

C6H6 63,931 63,931 0

C7H8 192,985 121,102 71,884

C8H10 809,462 0,061 809,402

C8H8 0 0 0

1066,379 185,094 881,286 Total

1066,379 1066,379

7. Menara distilasi III

Tabel 2.7 Neraca Massa Menara Distilasi III

Masuk

(kg/jam)

Keluar

(kg/jam) Komponen

Arus 14 Atas (arus 16) Bawah (arus 17)

C6H6 63,931 63,895 0,036

C7H8 121,102 0,032 121,070

C8H10 0,061 0 0,061

C8H8 0 0 0

185,094 63,927 121,167 Total

185,094 185,094

Page 41: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

8. Neraca massa total

Tabel 2.8 Neraca Massa Total

Masuk

(kg/jam)

Keluar

(kg/jam) Komponen

Arus 1 Arus 8 Arus 11 Arus 13 Arus 16 Arus 17

C6H6 8007,582 6,905 0 3,365 63,895 0,036

C7H8 0 1,059 0 10,157 0,032 121,070

C8H10 12,029 1,417 22,727 42,603 0 0,061

C8H8 0 2,467 7553,030 3,778 0 0

H2O 0 143,367 0 0 0 0

H2 0 23,283 0 0 0 0

CO2 0 20,358 0 0 0 0

8019,611 198,856 7575,758 59,904 63,927 121,167 Total

8019,611 8019,611

2.4.2 Neraca Panas

Neraca panas sistem tabel :

Kapasitas : 60.000 ton/tahun

Suhu referensi : 298,15 K

Basis perhitungan : 1 jam operasi

1. Reaktor Tabel 2.9 Neraca Panas Reaktor

Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)

C8H10 11995089,2019 1199508,9202

C8H8 0 9612991,0433

C6H6 14977,7705 85554,7181

C7H8 85491,3076 259205,1758

H2 0 1305801,3519

CH4 0 47862,6217

C2H4 0 31641,6910

panas reaksi 0 8519931,0255

Page 42: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

pemanas 8966938,2676 0

Total 21062496,5476 21062496,5476

2. Vaporizer

Tabel 2.10 Neraca Panas di Vaporizer

Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)

Q umpan masuk 248912,8297 0

Q pemanasan 0 1681777,6057

Q penguapan 0 4033501,8767

Q pemanas masuk 7220340,4375 0

Q pemanas keluar 0 1753973,7848

Total 7469253,2672 7469253,2672

3. HE-01

Tabel 2.11 Neraca Panas HE-01

Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)

C6H6 1845,4132 3158,4964

C7H8 10643,2654 18140,8789

C8H10 1507383,6985 2563001,4431

Q Pemanasan 1064428,4412 -

Total 2584300,8183 2584300,8183

4. HE-02

Tabel 2.12 Neraca Panas HE-02

Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)

C6H6 2388,9445 9775,3109

C7H8 6043,4250 24697,1238

C8H10 17198,0252 70759,9441

C8H8 172672,3832 708017,8571

Q Pemanasan 9799692,7831 -

Total 9997995,5611 9997995,5611

Page 43: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

5. Kondenser parsial

Tabel 2.13 Neraca Panas Kondenser Parsial

Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)

Q umpan masuk 1991044,2245 -

Q pendinginan 1358724,1723 -

Q kondensasi 4829285,3740 -

Q pendinginan - 8179053,7709

Total 8179053,7709 8179053,7709

6. Furnace

Tabel 2.14 Neraca Panas Furnace

Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)

C6H6 3158,4964 14977,7705

C7H8 18140,8789 85491,3076

C8H10 2563001,4431 11995089,2019

Molten salt 129828723,0370 138496189,6184

Beban furnace 18178724,0430 -

Total 150591747,8983 150591747,8983

7. Menara distilasi I

Tabel 2.15 Neraca Panas Menara Distilasi I

Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)

Umpan cair masuk 986754,3148 -

Q reboiler 2755936,6989 -

Panas distilat - 49173,1939

Panas cairan bottom - 922824,6897

Q condenser - 2770693,1302

Total 3742691,0137 3742691,0137

Page 44: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

8. Menara distilasi II

Tabel 2.16 Neraca Panas Menara Distilasi II

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan cair masuk 171351,4789 -

Panas reboiler 220816,8711 -

Panas distilat - 17760,1803

Panas cairan bottom - 191740,1993

Panas condenser - 182667,9704

Total 392168,3499 392168,3499

9. Menara Distilasi III

Tabel 2.17 Neraca Panas Menara distilasi III

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan cair masuk 26210,7245 -

Panas reboiler 83880,2239 -

Panas distilat - 7445,0487

Panas cairan bottom - 20514,8399

Panas condenser - 82131,0598

Total 110090,9484 110090,9484

Page 45: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

2.5 Tata Letak Pabrik dan Peralatan

2.5.1 Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal dari seperangkat fasilitas-

fasilitas dalam pabrik. Tata letak yang tepat sangat penting untuk mendapatkan efisiensi,

keselamatan dan kelancaran kerja para pekerja serta keselamatan proses.

Menurut Vilbrant, 1959 untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus

diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik adalah :

1. Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa depan.

2. Faktor keamanan sangat diperlukan untuk bahaya kebakaran dan ledakan, maka perencanaan

lay out selalu diusahakan jauh dari sumber api, bahan panas dan dari bahan yang mudah

meledak, juga jauh dari asap atau gas beracun.

3. Sistem kontruksi yang direncanakan adalah out door untuk menekan biaya bangunan dan

gedung, juga karena iklim Indonesia memungkinkan konstruksi secara out door.

4. Harga tanah amat tinggi sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian dan pengaturan

ruangan / lahan.

Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu :

a. Daerah administrasi / perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol

Daerah administrasi berfungsi sebagai pusat kegiatan administrasi pabrik dan mengatur

kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat pengendalian proses,

kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang dijua.

b. Daerah proses

Daerah tempat alat proses diletakkan dan proses berlangsung.

c. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk

Daerah untuk tangki bahan baku dan produk.

d. Daerah gudang, bengkel dan garasi

Daerah untuk menampung bahan-bahan yang diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan

perawatan peralatan proses.

Page 46: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

e. Daerah utilitas

Daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses berlangsung dipusatkan.

Tata letak pabrik disajikan pada gambar 2.4.

2.5.2 Tata Letak Peralatan Proses

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out peralatan proses pada

pabrik stirena menurut Vilbrant, 1959, antara lain :

1. Aliran bahan baku dan produk

Pengaliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan keuntungan ekonomi yang

besar serta menunjang kelancaran dan keamanan produksi.

2. Aliran udara

Aliran udara di dalam dan di sekitar area proses perlu diperhatikan kelancarannya. Hal ini

bertujuan untuk menghindari terjadinya stagnasi udara pada suatu tempat sehingga

mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang dapat mengancam keselamatan pekerja.

3. Cahaya

Penerangan seluruh pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat proses yang berbahaya

atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan.

4. Lalu lintas manusia

Dalam perancangan lay out pabrik perlu diperhatikan agar pekerja dapat mencapai seluruh

alat proses dangan cepat dan mudah. Hal ini bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat

proses dapat segera diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalani tugasnya juga

diprioritaskan.

5. Pertimbangan ekonomi

Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan biaya operasi dan menjamin

kelancaran dan keamanan produksi pabrik.

6. Jarak antar alat proses

Page 47: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi sebaiknya dipisahkan

dengan alat proses lainnya, sehingga apabila terjadi ledakan atau kebakaran pada alat

tersebut maka kerusakan dapat diminimalkan.

Tata letak alat-alat proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga :

- Kelancaran proses produksi dapat terjamin.

- Dapat mengefektifkan luas lahan yang tersedia.

- Karyawan mendapat kepuasan kerja agar dapat meningkatkan produktifitas kerja

disamping keamanan yang terjadi.

Tata letak peralatan proses disajikan pada gambar 2.5.

22 3

1

4

75

68

15

11

12

13

16 18

3

17

14

9 10

Skala 1:1000

Gambar 2.4 Tata Letak Pabrik

Keterangan :

1. Tempat parkir 10. Laboratorium

Page 48: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

2. Taman 11. Area pemadam kebakaran

3. Pos keamanan 12. Bengkel

4. Aula 13. Gudang

5. Masjid 14. Area proses

6. Kantin 15. Utilitas

7. Kantor 16. Pengolahan limbah

8. Poliklinik 17. Area perluasan

9. Control room 18. Tempat parkir

T-01T-02

F-01

R-01

S-02

DK-01

MD-02MD-01 MD-03

T-03

T-04

Skala 1: 600

Gambar 2.5 Tata Letak Peralatan Proses

Keterangan :

T-01 : Tangki etilbenzena S-02 : Separator

T-02 : Tangki stirena DK-01 : Dekanter

Page 49: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

T-03 : Tangki benzena MD-01 : Menara distilasi I

T-04 : Tangki toluena MD-02 : Menara distilasi II

F-01 : Furnace MD-03 : Menara distilasi III

R-01 : Reaktor

Page 50: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

BAB III

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1. Reaktor

Tabel 3.1 Spesifikasi Reaktor Kode R-01

Fungsi Tempat terjadinya reaksi dehidrogenasi etilbenzena

menjadi stirena dan hidrogen

Tipe Fixed Bed Multitube

Jumlah 1 buah

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu umpan

- Suhu produk

- Suhu pemanas masuk

- Suhu pemanas keluar

1,2 atm

650 oC

629 oC

700 oC

661 oC

Spesifikasi tube

- Jumlah

- Panjang

- IDT

- ODT

- Susunan

- Jumlah pass

- Material

783

2,5 m

1,4 in

1,5 in

Triangular dengan pitch 1 7/8 in

1

Carbon Steel SA 167 grade 3

Spesifikasi shell

- IDs

- Tebal

- Baffle space

- Jumlah pass

60 in

7/16 in

15 in

1

Page 51: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

- Material Carbon Steel SA 167 grade 3

Bentuk head Torisperical dished head

Tebal head 5/8 in

Tinggi head 0,31 m

Tinggi total reaktor 3,12 m

Harga 2002 US $ 120000

Harga 2014 US$ 133868

Page 52: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

3.2. Tangki

Tabel 3.2 Spesifikasi Tangki

Kode T-01 T-02 T-03 T-04

Fungsi Menyimpan etilbenzena

selama 30 hari

Menyimpan stirena

selama 30 hari

Menyimpan benzena

selama 30 hari

Menyimpan toluena

selama 30 hari

Tipe Silinder vertikal dengan flat

bottom dan conical roof

Silinder vertikal dengan flat

bottom dan conical roof

Silinder vertikal dengan flat

bottom dan conical roof

Silinder vertikal dengan flat

bottom dan conical roof

Material Carbon Steel SA 283 grade C Carbon Steel SA 283 grade C Carbon Steel SA 283 grade C Carbon Steel SA 283 grade C

Jumlah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu

1 atm

30 oC

1 atm

45 oC

1 atm

45 oC

1 atm

45 oC

Kapasitas 42320 bbl 39843 bbl 353 bbl 657 bbl

Dimensi

- Diameter

- Tinggi total

- Tebal silinder

Course 1

Course 2

Course 3

30,48 m

10,97 m

1 13/16 in

1 11/16 in

1 9/16 in

27,43 m

12,8 m

1 ¾ in

1 5/8 in

1 ¼ in

4,57 m

5,49 m

3/8 in

5/16 in

5/16 in

6,01 m

5,48 m

3/8 in

3/8 in

3/16 in

Page 53: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Course 4

Course 5

Course 6

- Tebal head

1 3/8 in

1 1/4 in

1 1/8 in 5/16 in

1 3/16 in

1 1/16 in

1 3/16 in 1/8 in

1/8 in

3/16 in

Harga 2002

Harga 2014

US $ 310000

US $ 345828

US $ 270000

US $ 301200

US $ 28000

US $ 31235

US $ 32000

US $ 35698

Page 54: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

3.3. Condenser Parsial

Tabel 3.3 Spesifikasi Condenser Parsial

Kode CP-01

Fungsi Mengembunkan sebagian produk reaktor

Tipe Shell and tube

Jumlah 1 buah

Kondisi operasi

- Hot Fluid

- Cold fluid

131 – 40 oC

33 – 38 oC

Spesifikasi tube

- Kapasitas

- Panjang

- Jumlah

- OD

- BWG

- Pitch

- passes

- Pressure drop

Cold fluid (air laut)

255081 kg/jam

12 ft

232

1 in

16

1,25 in

2

0,08 psi

Spesifikasi shell

- Kapasitas

- IDs

- Baffle space

- passes

- Pressure drop

Hot Fluid (produk reaktor)

8895 kg/jam

23,25 in

11,44 in

1

0,03 psi

Dirt factor 0,0027 hr.ft2.oF / Btu

Luas transfer panas 730 ft2

Harga 2002 US $ 63000

Harga 2014 US $ 70280

3.4. Separator

Tabel 3.4 Spesifikasi Separator

Kode S-01 S-02

Fungsi Memisahkan fase uap dan

cair dari vaporizer

Memisahkan fase uap dan

cair dari condenser parsial

Tipe Vertical drum Horizontal drum

Page 55: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Jumlah 1 buah 1 buah

Material Carbon Steel SA 283 grade C Carbon Steel SA 283 grade

C

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu

1,2 atm

143 oC

1 atm

40 oC

Dimensi

- Diameter

- Panjang

- Tebal

1,85 m

8,52 m

3/16 in

0,92 m

3,53 m

3/16 in

Harga 2002 US $ 25000 US $ 12000

Harga 2014 US $ 27887 US $ 13386

3.5. Vaporizer

Tabel 3.5 Spesifikasi Vaporizer

Kode VP-01

Fungsi Mengubah fase umpan reaktor menjadi gas

Tipe Shell and tube

Jumlah 1 buah

Kondisi operasi - Hot Fluid - Cold fluid

384 – 150oC 41 – 143oC

Spesifikasi tube

- Kapasitas

- Panjang

- Jumlah

- OD

- BWG

- Pitch

Hot Fluid (produk reaktor)

8895 kg/jam

12 ft

110

1,5 in

16

1,875 in

Page 56: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

- passes

- Pressure drop

2

0,62 psi

Spesifikasi shell

- Kapasitas

- IDs

- Baffle space

- passes

- Pressure drop

Cold Fluid (umpan reaktor)

8895 kg/jam

33 in

16,5 in

1

0,006 psi

Dirt factor 0,0019 hr.ft2.oF / Btu

Luas transfer panas 518 ft2

Harga 2002 US $ 6300

Harga 2014 US $ 7028

3.6. Heat Exchanger

Tabel 3.6 Spesifikasi Heat Exchanger

Kode HE-01 HE-02

Fungsi Memanaskan umpan etilbenzena

sebelum masuk furnace dengan

panas dari produk keluar reaktor

Memanaskan umpan MD 01

dengan panas dari produk keluar

reaktor

Tipe Double Pipe Double Pipe

Jumlah 1 buah 1 buah

Ukuran HE 4 x 3 in 4 x 3 in

Kondisi operasi

- Hot Fluid

- Cold fluid

532 – 384 oC

143 – 285 oC

629 – 532 oC

40 – 85 oC

Spesifikasi annulus

- Kapasitas

- Pressure drop

- Material

Cold Fluid

(umpan etilbenzena)

8895 kg/jam

8,7.10-5 psi

Carbon Steel SA 283

grade C

Cold Fluid

(umpan MD 01)

8696 kg/jam

3,2.10-6 psi

Carbon Steel SA 283

grade C

Spesifikasi inner pipe

- Kapasitas

- Pressure drop

- Material

Hot Fluid (produk reaktor)

8895 kg/jam

0,0005 psi

Cast Steel

Hot Fluid (produk reaktor)

8895 kg/jam

0,0045 psi

Cast Steel

Dirt factor 0,0036 hr.ft2.oF / Btu 0,0035 hr.ft2.oF / Btu

Luas transfer panas 175 ft2 33 ft2

Page 57: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Harga 2002 US $ 1700 US $ 1400

Harga 2014 US $ 1896 US $ 1561

3.7. Furnace

Tabel 3.7 Spesifikasi Furnace

Kode F-01

Fungsi Memanaskan campuran umpan reaktor sampai suhu 650 oC

Memanaskan pemanas reaktor sampai suhu 700oC

Tipe Vertical tube fired heater

Material Wrought iron

Beban Panas 16848022 kJ/jam

Jumlah 1 buah

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu gas masuk

- Suhu gas keluar

- Suhu GHP

1 atm

474 oC

675 oC

226 oC

Dimensi

Seksi radiasi

-Panjang

-Lebar

-Tinggi

Seksi konveksi

-Panjang

-Lebar

-Tinggi

8,33 m

3,65 m

4,57 m

8,33 m

3,65 m

6,09 m

Harga 2002 US $ 24000

Harga 2014 US $ 26773

Page 58: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat
Page 59: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

3.8. Menara Distilasi

Tabel 3.8 Spesifikasi Menara Distilasi

Kode MD-01 MD-02

Fungsi Memurnikan stirena Memisahkan etilbenzena sisa untuk

recycle

Tipe Packed column dengan condenser

total dan reboiler parsial

Packed column dengan condenser total

dan reboiler parsial

Jumlah 1 buah 1 buah

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu umpan

- Suhu Bottom

- Suhu Top

0,2 atm

85 oC

89oC

76 oC

1,1 atm

108 oC

137 oC

105 oC

Dimensi atas menara

- Diameter

- Tebal head

0,9 m 3/16 in

0,35 m 3/16 in

Dimensi bawah menara

- Diameter

- Tebal head

0,99 m 3/16 in

0,58 m 3/16 in

Material Carbon Steel SA 283 grade C Carbon Steel SA 283 grade C

Spesifikasi packing

- Bahan packing

- Jenis packing

- Ukuran packing

- Jumlah total plate

- Plate umpan masuk

- HETP

plastik

pall ring

2 in

55

17

0,5 m

plastik

pall ring

1 in

32

2

0,57 m

Tinggi menara 27,42 m 13,53 m

Harga 2002 US $ 34000 US $ 4100

Harga 2014 US $ 37929 US $ 4573

Page 60: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

3.9. Condenser

Tabel 3.9 Spesifikasi Condenser

Kode CD-01 CD-02 CD-03

Fungsi Mengkondensasikan hasil atas MD-

01

Mengkondensasikan hasil atas MD-

02

Mengkondensasikan hasil atas MD

03

Tipe Shell and tube Double Pipe Double Pipe

Jumlah 1 buah 1 buah 1 buah

Ukuran HE - 2 x 1 ¼ in 2 x 1 ¼ in

Panjang HE 12 ft 12 ft 12 ft

Kondisi operasi

- Hot Fluid

- Cold fluid

76 - 68 oC

33 - 45 oC

104 - 98 oC

33 - 45 oC

83,38

33 - 45

Spesifikasi

- Kapasitas

- Material

- Pressure drop

Shell

Hot Fluid (hasil atas MD-01)

1120 kg/jam

Carbon Steel SA 283 grade C

1,9.10-9 psi

annulus

Hot Fluid (hasil atas MD-02)

119 kg/jam

Carbon Steel SA 283 grade C

1,8.10-8 psi

annulus

Hot Fluid

67 kg/jam

Carbon Steel SA 283 grade C

4,7.10

Spesifikasi

- Kapasitas

- Material

- Jumlah

- Pressure drop

Tube Cold Fluid (air laut)

55529 kg/jam

Titanium

66 tube

0,24 psi

Inner pipe Cold Fluid (air laut)

3642 kg/jam

Titanium

2 hairpin

0,28 psi

Inner pipe Cold Fluid

1638 kg/jam

Titanium

1 hairpin

0,23 psi

Dirt factor 0,0027 hr.ft2.oF / Btu 0,0029 hr.ft2.oF / Btu 0,0026 hr.ft

Luas transfer panas 311 ft2 21 ft2 11 ft

Harga 2002 US $ 20300 US $ 9100 US $

Harga 2014 US $ 22464 US $ 10151 US $

3.10. Reboiler

Page 61: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Tabel 3.10 Spesifikasi Reboiler

Kode RB-01 RB-02 RB

Fungsi Menguapkan sebagian hasil bawah

menara destilasi I

Menguapkan sebagian hasil bawah

menara destilasi II

Menguapkan sebagian hasil bawah

menara destilasi III

Tipe Kettle Reboiler Kettle Reboiler Kettle Reboiler

Jumlah 1 buah 1 buah 1 buah

Panjang HE 12 ft 12 ft 12 ft

Kondisi operasi

- Hot Fluid

- Cold fluid

204 oC

89 oC

204 oC

137 oC

204

114

Spesifikasi tube

- Kapasitas

- IDT

- ODT

- Jumlah tube

- Tube pass

- Material

- Pressure drop

Hot Fluid (steam)

1436 kg/jam

0,48 in

0,75 in

10

4

Cast Steel

1,7 psi

Hot Fluid (steam)

115 kg/jam

0,48 in

0,75 in

14

4

Cast Steel

0,02 psi

Hot fluid (steam)

44 kg/jam

0,92 in

1,25 in

10

4

Cast Steel

0,02 psi

Spesifikasi shell

- Kapasitas

- IDs

- Passes

- Material

Cold fluid (hasil bawah MD-01)

7576 kg/jam

19 8 in

1

Carbon Steel SA 283 grade C

Cold fluid (hasil bawah MD-02)

875 kg/jam

19 8 in

1

Carbon Steel SA 283 grade C

Cold fluid

122 kg/jam

19 10 in

1

Carbon Steel SA 283 grade C

Dirt factor 0,0032 hr.ft2.oF / Btu 0,0031 hr.ft2.oF / Btu 0,0033 hr.ft

Luas transfer panas 31 ft2 11 ft2 5 ft

Harga 2002 US $ 2300 US $ 1900 US $ 1700

Harga 2014 US $ 2565 US $ 2119 US $ 1896

3.11. Accumulator

Page 62: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Tabel 3.11 Spesifikasi Accumulator

Kode ACC-01 ACC-02

Fungsi Menampung destilat MD-01 Menampung destilat MD-02 Menampung destilat MD

Tipe Horizontal drum dengan

Torisperical Head

Horizontal drum dengan

Torisperical Head

Horizontal drum

Head

Material Carbon Steel SA 283 grade C Carbon Steel SA 283 grade C Carbon Steel SA 283 grade C

Jumlah 1 buah 1 buah 1 buah

Kapasitas 0,22 m3 0,04 m3 0,01 m

Waktu tinggal 10 menit 10 menit 10 menit

Kondisi operasi

-Tekanan

-Suhu

1 atm

110 oC

1,1 atm

99 oC

1,1 atm

83 oC

Dimensi

- Diameter

- Panjang total

- Tebal silinder

- Tebal head

0,45 m

1,65 m

3/16 in

3/16 in

0,25 m

0,9 m

3/16 in

3/16 in

0,17 m

0,66 m

3/16 in

3/16 in

Harga 2002 US $ 1600 US $ 1200 US $ 1000

Harga 2014 US $ 1784 US $ 1338 US $ 1115

3.12. Cooler

Page 63: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Tabel 3.12 Spesifikasi Cooler

Kode CL-01 CL-02 CL-03

Fungsi Mendinginkan hasil bawah MD-01 Mendinginkan hasil atas MD-02 Mendinginkan hasil bawah MD

Tipe Double pipe Double pipe Double pipe

Jumlah 1 buah 1 buah 1 buah

Panjang HE 12 ft 12 ft 12 ft

Ukuran HE 4 x 3 in 2 x 1 ¼ in 2 x 1 ¼ in

Kondisi operasi

- Hot Fluid

- Cold fluid

89 – 45 oC

33 – 40 oC

83 – 55 oC

33 – 40 oC

114 –

33 – 40

Spesifikasi inner pipe

- Kapasitas

- IDT

- ODT

- Jumlah hairpin

- Tube pass

- Material

- Pressure drop

Cold fluid (air laut)

29803 kg/jam

3,068 in

3,5 in

8

1

Titanium

3 psi

Cold Fluid (air laut)

163 kg/jam

1,38 in

1,66 in

1

1

Titanium

0,0009 psi

Cold Fluid

521 kg/jam

1,38 in

1,66 in

2

1

Titanium

0,01 psi

Spesifikasi annulus

- Kapasitas

- ID

- OD

- Material

- Pressure drop

Hot Fluid

(hasil bawah MD-01)

7576 kg/jam

19 4,026 in

4,5 in

Carbon Steel SA 283 grade C

7,3.10-7 psi

Hot fluid

(hasil atas MD-02)

67 kg/jam

19 2,067 in

2,38 in

Carbon Steel SA 283 grade C

9,8.10-11 psi

Hot fluid

(hasil bawah MD

121 kg/jam

19 2,067 in

2,38 in

Carbon Steel SA 283 grade C

5.10-

Dirt factor 0,0028 hr.ft2.oF / Btu 0,0026 hr.ft2.oF / Btu 0,0024 hr.ft

Luas transfer panas 165 ft2 1,2 ft2 2,5 ft

Harga 2002 US $ 11900 US $ 7700 US $

Harga 2014 US $ 13275 US $ 8589 US $ 1

3.13. Pompa

Tabel 3.14 Spesifikasi Pompa

Kode P-01 P-02 P-03 P

Page 64: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Fungsi Mengalirkan EB dari T-01 ke VP-01

Mengalirkan hasil atas MD-01 sebagai refluk dan menuju ke MD-02

Memvakumkan MD-01 Mengalirkan stirena hasil bawah MD02

Tipe Single stage

centrifugal pump

Single stage

centrifugal pump

Single stage

reciprocating pump

Single stage

centrifugal pump

Material Commercial steel Commercial steel Commercial steel Commercial steel

Kapasitas 46 gpm 4 gpm 907 gpm 43 gpm

Tekanan 1 – 1,2 atm 1,1 atm 0,2 – 1 atm 0,2

Tenaga pompa 0,5 HP 0,01 HP - 2 HP

NPSH pompa 41,39 ft 3 ft - 42 ft

Kecepatan putar 3500 rpm 3500 rpm - 3500 rpm

Tenaga motor 0,75 HP 0,08 HP 5 HP 3 HP

Nominal Pipe 2,5 in 0,375 in - 2,5 in

Harga 2002 US $ 1200 US $ 5000 US $ 16000 US $ 1100

Harga 2014 US $ 1338 US $ 5578 US $ 22121 US $ 1227

Kode P-05 P-06 P-07

Fungsi Mengalirkan hasil atas MD-

02 sebagai refluk dan

menuju ke MD-03

Mengalirkan hasil bawah

MD-02 sebagai recycle

umpan

Mengalirkan benzena hasil atas

MD-03 sebagai refluk dan

menuju ke T-03

Tipe Single stage

centrifugal pump

Single stage

centrifugal pump

Single stage

centrifugal pump

Material Commercial steel Commercial steel Commercial steel

Kapasitas 4 gpm 2 gpm 2 gpm

Tekanan 1,1 atm 1,1 – 1,2 atm 1,1 – 1 atm

Tenaga pompa 0,01 HP 0,01 HP 0,01 HP

NPSH pompa 19 ft 45 ft 32 ft

Kecepatan putar 3500 rpm 3500 rpm 3500 rpm

Tenaga motor 0,08 HP 0,05 HP 0,05 HP

Nominal Pipe 0,75 in 0,5 in 0,375 in

Harga 2002 US $ 900 US $ 800 US $ 800

Harga 2014 US $ 1004 US $ 892 US $ 892

Page 65: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1. Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas merupakan bagian

penting untuk penunjang proses produksi dalam pabrik. Utilitas di pabrik stirena yang dirancang

antara lain meliputi unit pengadaan air, unit pengadaan steam, unit pengadaan udara tekan, unit

pengadaan listrik, unit pengadaan bahan bakar dan unit pengolahan limbah.

Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik stirena adalah:

1. Unit pengadaan air

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai

berikut:

a. Air pendingin

b. Air umpan boiler

c. Air konsumsi umum dan sanitasi

d. Air pemadam kebakaran

2. Unit pengadaan steam

Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas pada reboiler (

RB-01, RB-02 dan RB-03).

3. Unit pengadaan udara tekan

Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic,

untuk penyediaan udara tekan di bengkel, dan untuk kebutuhan umum yang lain.

4. Unit pengadaan listrik

Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses,

keperluan pengolahan air, peralatan - peralatan elektronik atau listrik AC, maupun untuk

penerangan. Listrik di-supplay dari PLTU Sulfindo dan dari generator sebagai cadangan bila

listrik dari PLTU Sulfindo mengalami gangguan.

5. Unit pengadaan bahan bakar

Page 66: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk furnace, boiler dan generator.

6. Unit pengolahan limbah

Unit ini bertugas untuk mengolah bahan-bahan buangan yang berasal dari proses.

4.1.1. Unit Pengadaan Air

Air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi yang digunakan adalah air yang

diperoleh dari PT. Sauh Bahtera Samudera yang tidak jauh dari lokasi pabrik sedangkan untuk

keperluan air pendingin dan pemadam kebakaran digunakan air laut.

4.1.1.1. Air pendingin

Air pendingin yang digunakan adalah air laut yang diperoleh dari laut yang tidak jauh

dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air laut sebagai media pendingin adalah karena faktor-

faktor sebagai berikut :

· Air laut dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah.

· Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

· Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi.

· Tidak terdekomposisi.

· Tidak dibutuhkan cooling tower, karena air laut langsung dibuang lagi ke laut.

Hal - hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut sebagai pendingin adalah

partikel-partikel besar/ makroba (makhluk hidup laut dan konstituen lain) dan partikel-partikel

kecil/ mikroba laut (ganggang dan mikroorganisme laut) yang dapat menyebabkan fouling pada

alat heat exchanger.

Air pendingin yang diambil dari air laut kemudian disaring dan ditambahkan klorin.

Penambahan klorin dimaksudkan untuk membunuh mikroorganisme (bakteri dan plankton) yang

dapat menyebabkan tumbuhnya lumut di sistem pemipaan.

4.1.1.2. Air Umpan Boiler

Page 67: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai

berikut:

a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi

Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan-larutan asam

dan garam-garam terlarut.

b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale reforming)

Pembentukan kerak disebabkan karena kesadahan dan suhu yang tinggi, yang biasanya berupa

garam-garam silikat dan karbonat.

c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming)

Air yang biasanya diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler,

karena adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat tidak larut dalam jumlah yang besar.

Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi (Everett, 1998).

Air yang berasal dari PT. Sauh Bahtera Samudera belum memenuhi persyaratan untuk

digunakan sebagai air umpan boiler, sehingga harus menjalani proses pengolahan terlebih dahulu.

Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan tertentu agar tidak menimbulkan masalah-masalah,

seperti:

· Pembentukan kerak pada boiler

· Terjadinya korosi pada boiler

· Pembentukan busa di atas perrmukaan dalam alat boiler

Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler meliputi:

a. Demineralisasi

Unit ini berfungsi untuk menghilangkan mineral-mineral yang terkandung dalam air

seperti Ca2+, Mg 2+, K+, Fe2+, Al3+, HCO3-, SO4

2-, Cl- dan lain-lain dengan bantuan resin. Air yang

diperoleh adalah air bebas mineral yang sebagian akan diproses lebih lanjut menjadi air umpan

boiler.

Demineralisasi diperlukan karena air umpan boiler membutuhkan syarat-syarat sebagai

berikut:

· Tidak menimbulkan kerak pada boiler maupun pada tube alat .

Page 68: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

· Penukar panas jika steam digunakan sebagai pemanas. Kerak akan mengakibatkan turunnya

efisiensi operasi.

· Bebas dari semua gas-gas yang mengakibatkan terjadinya korosi, terutama gas O2 dan gas

CO2.

Air diumpankan ke cation exchanger yang berfungsi untuk menukar ion-ion

positif/kation (Ca2+, Mg 2+, K+, Fe2+, Al3+) yang ada di air umpan. Alat ini sering disebut softener

yang mengandung kation resin dengan notasi RH2 dimana kation-kation dalam umpan akan

ditukar dengan ion H+ yang ada pada resin. Adapun reaksi yang terjadi dalam kation exchanger

adalah:

2NaCl + RH2 --------> RNa2 + 2 HCl

CaCO3 + RH2 --------> RCa + H2CO3

MgCl2 + RH2 --------> RMg + 2 HCl

Akibat tertukarnya ion H+ dari kation-kation yang ada dalam air umpan, maka air

keluaran cation exchanger mempunyai pH rendah (3,7) dan Free Acid Material (FMA) yaitu

CaCO3 sekitar 12 ppm. FMA merupakan salah satu parameter untuk mengukur tingkat kejenuhan

resin. Pada operasi normal FMA stabil sekitar 12 ppm, apabila FMA turun berarti resin telah jenuh

sehingga perlu diregenerasi dengan H2SO4 dengan konsentrasi 2 %. Reaksi yang terjadi pada

waktu regenerasi adalah:

RNa2 + H2SO4 --------> RH2 + Na2SO4

RCa + H2SO4 --------> RH2 + CaSO4

RMg + H2SO4 --------> RH2 + MgSO4

Air keluaran cation exchanger kemudian diumpankan ke degassifier, untuk

menghilangkan gas CO2 dengan cara menggelembungkan udara ke dalam air menggunakan

blower. Air kemudian diumpankan ke anion exchanger. Anion exchanger berfungsi sebagai alat

penukar anion-anion (HCO3-, SO4

2-, Cl-, NO3-, dan CO3

-) yang terdapat di dalam air umpan. Di

dalam anion exchanger mengandung anion resin dengan notasi R(OH)2 dimana anion-anion

dalam air umpan ditukar dengan ion OH- dari asam-asam yang terkandung di dalam umpan

Page 69: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

exchanger menjadi bebas dan berkaitan dengan OH- yang lepas dari resin yang mengakibatkan

terjadinya netralisasi sehingga pH air keluar anion exchanger kembali normal dan ada

penambahan konsentrasi OH- sehingga pH akan cenderung basa. Reaksi yang terjadi di dalam

anion exchanger adalah:

R(OH)2 + 2 HCl --------> RCl2 + 2 H2O

R(OH)2 + H2SO4 --------> RSO4 + 2 H2O

R(OH)2 + H2CO3 --------> RCO3 + 2 H2O

Batasan yang diijinkan pH (8,8-9,1), kandungan Na+ = 0,08-2,5 ppm. Kandungan silika

pada air keluaran anion exchanger merupakan titik tolak bahwa resin telah jenuh (12 ppm). Resin

digenerasi menggunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang terjadi saat regenerasi adalah:

RCl2 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 NaCl

RSO4 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 Na2SO4

RCO3 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 Na2CO3

Air keluaran cation dan anion exchanger ditampung dalam tangki air demineralisasi

sebagai penyimpan sementara sebelum diproses lebih lanjut di unit deaerator.

b. Deaerasi

Air yang sudah diolah di unit demineralisasi masih mengandung sedikit gas-gas terlarut

terutama O2. Gas-tersebut dihilangkan dari unit deaerator karena menyebabkan korosi. Pada

deaerator kadarnya diturunkan sampai kurang dari 5 ppm.

Proses pengurangan gas-gas dalam unit deaerator dilakukan secara mekanis dan kimiawi.

Proses mekanis dilakukan dengan cara mengontakkan air umpan waste heat boiler dengan uap

tekanan rendah, mengakibatkan sebagian besar gas terlarut dalam air umpan terlepas dan

dikeluarkan ke atmosfer. Selanjutnya dilakukan proses kimiawi dengan penambahan bahan kimia

hidrazin (N2H4). Adapun reaksi yang terjadi adalah:

N2H4 (aq) + O2(g) ¾®¾ N2(g) + 2 H2O(l)

4.1.1.3. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Page 70: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor,

perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat yang

meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis.

Syarat fisik :

· Suhu air sama dengan suhu lingkungan

· Warna jernih

· Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau

Syarat kimia:

· Tidak mengandung zat organik maupun zat anorganik

· Tidak beracun

Syarat bakteriologis:

· Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri yang patogen

Air konsumsi umum dan sanitasi diperoleh dari PT. Sauh Bahtera Samudera. Air ini tidak

memerlukan pengolahan lebih lanjut karena sudah memenuhi persyaratan sebagai air minum,

hanya memerlukan penambahan klorin sebesar 0,2 ppm untuk menghilangkan bakteri dan bibit

penyakit.

Page 71: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Gambar 4.1. Skema Penyediaan dan Pengolahan Air

Page 72: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

4.1.1.4. Kebutuhan Air

a. Kebutuhan Pendingin

Kebutuhan air laut sebagai pendingin disajikan pada tabel berikut:

Tabel 4.1. Kebutuhan Air Pendingin

Nama Alat Kebutuhan (kg/jam)

Condenser-01 55529

Condenser-02 3642

Condenser-03 1638

Condenser Partial-04 255081

Cooler-01 29803

Cooler-02 163

Cooler-03 521

Total 346377

Jumlah air yang dibutuhkan sebagai media pendingin untuk kondensor maupun cooler adalah

sebesar = 346377 kg/jam.

b. Kebutuhan Air untuk Steam

Kebutuhan air untuk steam disajikan pada tabel 4.2 :

Tabel 4.2. Kebutuhan Air untuk Steam

Alat Kebutuhan (kg/jam)

Reboiler-01 1436

Reboiler-02 115

Reboiler-03 44

Total 1595

Kebutuhan air untuk steam = 1595 kg/jam

Diperkirakan air yang hilang sebesar 10% sehingga kebutuhan make up air untuk steam = 160

kg/jam.

c. Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi dapat dilihat pada Tabel 4.3:

Tabel 4.3 Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Area Kebutuhan

Page 73: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Perkantoran 8650 kg/hari

Laboratorium 800 kg/hari

Bengkel 800 kg/hari

Kantin 4000 kg/hari

Poliklinik 350 kg/hari

Hidran/Taman 1500 kg/hari

Total 16100 kg/hari

Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi = 16100 kg/hari

= 671 kg/jam

Total air yang disuplai dari PT. Sauh Bahtera Samudera = make up air umpan boiler + air

konsumsi = 831 kg/jam.

4.1.2. Unit Pengadaan Steam

Steam yang diproduksi pada pabrik stirena ini digunakan sebagai pemanas reboiler (RB-

01, RB-02 dan RB-03). Steam yang dihasilkan dari boiler ini merupakan saturated steam dengan

suhu 204 °C dan tekanan 17 atm.

Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi, jumlah steam

dilebihkan sebanyak 10%. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah 1754kg/jam.

Spesifikasi boiler:

Kode : B-01

Jenis : fire tube boiler

Jumlah : 1 buah

Heating surface : 997 ft2

Rate of steam : 1662 kg/jam

Tekanan steam : 17 atm

Suhu steam : 204 °C

Efisiensi : 80%

Pemanas : hasil atas S-01

Page 74: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Kebutuhan pemanas : 23 kg/jam

4.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan

Udara tekan dibutuhkan untuk penggerak instrumentasi. Kebutuhan udara tekan tiap alat

diperkirakan 2,5 m3/jam, dan dalam pabrik terdapat 37 control valve, jadi kebutuhan total udara

tekan adalah 92,5 m3/jam dengan tekanan 7 atm. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa

kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silika untuk menyerap air .

Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan:

Kode : KU-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan

Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 92,5 m3/jam

Tekanan suction : 1 atm

Tekanan discharge : 7 atm

Efisiensi : 80%

Daya kompressor : 15 Hp

4.1.4. Unit Pengadaan Listrik

Kebutuhan tenaga listrik di pabrik stirena ini dipenuhi oleh PLTU Sulfindo dan generator

pabrik sebagai cadangan. Hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat berlangsung secara

kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLTU Sulfindo.

Generator yang digunakan adalah generator bolak-balik karena tenaga listrik yang

dihasilkan cukup besar dan tegangannya dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan.

Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari :

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

2. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

3. Listrik untuk penerangan dan perkantoran

Page 75: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

4. Listrik untuk AC

Besarnya kebutuhan listrik masing-masing keperluan di atas dapat diperkirakan sebagai

berikut:

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air diperkirakan sebagai

berikut:

Tabel 4.4. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas

Nama Alat Jumlah HP Total HP

P-01 1 0,75 0,75

P-02 1 5,00 5,00

P-03 1 0,08 0,08

P-04 1 3,00 3,00

P-05 1 0,08 0,08

P-06 1 0,05 0,05

P-07 1 0,05 0,05

P-08 1 0,05 0,05

PU-01 1 1,00 5,00

PU-02 1 3,00 3,00

PU-03 1 0,05 0,05

PU-04 1 0,20 0,20

PU-05 1 0,05 0,05

PU-06 1 2,00 2,00

PU-07 1 0,20 0,20

PU-08 1 0,05 0,05

PU-09 5 2,00 2,00

PU-10 1 0,05 0,05

PU-11 1 1,00 1,00

KU-01 1 15,00 15,00

PWT-01 1 0,08 0,08

PWT-02 1 0,17 0,17

PWT-03 1 0,08 0,08

PWT-04 1 0,17 0,17

PWT-05 1 0,50 0,50

Jumlah 38,72

Page 76: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas sebesar 38,72 HP.

Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan sebesar ± 10 % dari total

kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik adalah 42,59 HP atau sebesar 31,76 kW.

2. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 3,5 kW

3. Listrik untuk AC

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 12 kW

4. Listrik untuk perkantoran

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 23 kW

5. Listrik untuk penerangan

Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :

Dengan: L : Lumen per outlet

a : Luas area, ft2

F : Foot candle yang diperlukan (tabel 13 Perry 3th ed)

U : Koefisien utilitas (tabel 16 Perry 3th ed)

D : Efisiensi lampu (tabel 16 Perry 3th ed)

Perhitungan jumlah lumen disajikan pada Tabel 4.5

Tabel 4.5 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan

Bangunan Luas, m2 Luas, ft2 F U D Lumen

Pos keamanan 27 290,6185 20 0,42 0,75 18451,9691

Parkir 450 4843,6419 10 0,49 0,75 131799,7793

Page 77: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Musholla 150 1614,5473 20 0,55 0,75 78281,0810

Kantin 150 1614,5473 20 0,51 0,75 84420,7736

Kantor 1500 16145,4730 35 0,60 0,75 1255759,0080

Aula 300 3229,0946 35 0,60 0,75 251151,8016

Poliklinik 150 1614,5473 20 0,56 0,75 76883,2046

Ruang kontrol 275 2960,0034 40 0,56 0,75 281905,0834

Laboratorium 275 2960,0034 40 0,56 0,75 281905,0834

Proses 4875 52472,7871 30 0,59 0,75 3557477,0929

Utilitas 675 7265,4628 10 0,59 0,75 164191,2504

Ruang generator 300 3229,0946 10 0,51 0,75 84420,7736

Bengkel 375 4036,3682 40 0,51 0,75 422103,8682

Safety 375 4036,3682 41 1,51 0,75 146129,0047

Gudang 300 3229,0946 5 0,51 0,75 42210,3868

Garasi 375 4036,3682 5 0,51 0,75 52762,9835

UPL 412,5 4440,0051 20 0,51 0,75 232157,1275

Jalan dan taman 8035,5 86491,2986 5 0,55 0,75 1048379,3775

Area perluasan 1400 15069,1081 5 0,57 0,75 176246,8783

Jumlah 20400 219578,4323 8386636,5277

Jumlah lumen :

Untuk penerangan luar ruangan = 1356426,0351 lumen

Untuk penerangan dalam bangunan = 7030210,4926 lumen

Untuk semua area luar bangunan direncanakan menggunakan lampu merkuri 100 Watt,

dimana lumen output tiap lampunya 3000 lumen/buah.

Jadi jumlah lampu luar ruangan =

= 453 buah 3000511356426,03

Page 78: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu flourescent 40

Watt, dimana satu lampu instant Starting Daylight 40 W mempunyai lumen output = 1920

lumen/buah.

Jadi jumlah lampu dalam ruangan =

= 3662 buah

Total daya penerangan adalah = (40 W x 3662 + 100 W x 453)

= 191,78 kW

Tabel 4.6 Total Kebutuhan Listrik

No Kebutuhan Listrik Tenaga Listrik (kW)

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 31,76

2. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi 3,5

3. Listrik untuk penerangan 191,78

4. Listrik untuk AC 12

5. Listrik untuk perkantoran 23

Total 262,04

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 90%,

sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar 303,03 kW.

Dipilih menggunakan generator dengan daya 350 kW

Spesifikasi generator yang diperlukan:

Kode : GU-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan listrik

Jenis : AC Generator

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 350 kW

Tegangan : 220/380 V

Efisiensi : 90%

Bahan bakar : IDO

Kebutuhan bahan bakar : 39 L/jam

1920267030210,49

Page 79: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

4.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar

furnace, boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah hasil atas S-01 dan IDO

(Industrial Diesel Oil).

Pemilihan IDO sebagai bahan bakar didasarkan pada alasan:

1. Mudah didapat

2. Lebih ekonomis

3. Mudah dalam penyimpanan

Bahan bakar IDO yang digunakan mempunyai spesifikasi dari 002/P/DM/Migas/1979

sebagai berikut:

Specific Gravity : 0,840

Viscosity kinematik : 1,6 mm2/s

Pour Point : 65 ºF

Sulphur Content : 0,5 % (berat)

Water Content : 0,25 % (volume)

Sediment : 0,02 % (berat)

Ash : 0,02 % (berat)

Heating Value : 18486,9651 Btu/lb

Efisiensi bahan bakar : 80 %

Kebutuhan bahan bakar dapat diperkirakan sebagai berikut:

Bahan bakar =

a. Kebutuhan bahan bakar untuk furnace

Kapasitas furnace = 22973384 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar dari hasil atas S-01 = 174 kg/jam

b. Kebutuhan bahan bakar untuk boiler

Kapasitas boiler = 2991381 Btu/jam

Page 80: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Kebutuhan bahan bakar dari hasil atas S-01 = 23 kg/jam

c. Kebutuhan bahan bakar untuk generator

Kapasitas generator = 350 kW

Kebutuhan bahan bakar IDO = 39 L/jam

4.1.6. Unit Pengolahan Limbah

Limbah yang dihasilkan dari pabrik stirena ini berupa limbah cair. Limbah cair yang

dihasilkan oleh pabrik ini antara lain limbah buangan sanitasi dan limbah dari sentrifuge. Air

buangan sanitasi berasal dari perkantoran dan kawasan pabrik seperti air bekas pencucian, air

masak dan lain-lain. Penanganan limbah ini tidak memerlukan hal khusus karena seperti limbah

rumah tangga lainnya, air buangan ini tidak mengandung bahan – bahan kimia yang berbahaya.

Sedangkan limbah sentrifuge diolah didalam pengolahan limbah cair menggunakan lumpur aktif.

4.2. Laboratorium

Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk memperoleh

data – data yang diperlukan. Data – data tersebut digunakan untuk evaluasi unit-unit yang ada,

menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu.

Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada hakekatnya

dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan standar

yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung dan

juga pada hasil atau produk.

Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku dan produk

yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga

dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisis produk

tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi.

Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang mempunyai tugas

pokok antara lain :

a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk.

Page 81: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi.

c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan waste heat boiler dan

lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi.

Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan nonshift.

1. Kelompok shift

Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisis – analisis rutin terhadap

proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu

sistem kerja shift selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift dalam 4 regu kerja. Masing –

masing shift bekerja selama 8 jam.

2. Kelompok nonshift

Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisis khusus yaitu analisis yang sifatnya

tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di laboratorium. Dalam rangka

membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di

laboratorium utama dengan tugas antara lain:

a. Menyediakan reagen kimia untuk analisis laboratorium

b. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi

Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :

1. Laboratorium fisik

2. Laboratorium analitik

3. Laboratorium penelitian dan pengembangan

4.2.1. Laboratorium Fisik

Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat – sifat

bahan baku, produk dan air. Pengamatan yang dilakukan yaitu antara lain :

· specific gravity

· viskositas

· kandungan air

Page 82: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

4.2.2. Laboratorium Analitik

Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat –

sifat kimianya.

Analisis yang dilakukan antara lain :

· kadar kandungan kimiawi dalam produk utama

· kadar kandungan kimiawi dalam produk samping

4.2.3. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :

· diversifikasi produk

· perlindungan terhadap lingkungan

4.2.4. Analisis Bahan Baku

4.2.4.1. Densitas

Alat : Hidrometer

Cara pengujian :

Menuang sampel ke dalam gelas ukur 1 liter (usahakan tidak terbentuk gelembung)

- Memasukkan termometer ke dalam gelas ukur

- Memasukkan hidrometer yang telah dipilih sesuai dengan sampel

- Memasukkan hidrometer terapung pada sampel sampai konstan lalu membaca

skala pada hidrometer tersebut

- Mengkonversi menggunakan tabel yang tersedia

4.2.4.2. Viskositas

Alat : Viskometer tube, bath, stopwatch, thermometer

Cara pengujian :

- Mengisikan sampel dengan volume tertentu (sesuai dengan kapasitas kapiler) ke

dalam viskometer tube yang telah dipilih

Page 83: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

- Memasukkan sampel ke dalam bath, diamkan selama 15 menit agar temperatur

sampel sesuai dengan temperatur bath/temperatur pengetesan

- Pengetesan dilakukan dengan mengalirkan sampel melalui kapiler sambil

menghitung alirnya

4.2.5. Analisis Produk

4.2.5.1 Kromatografi Cair (Liquid Chromatography)

Sampel produk yang akan diuji dimasukkan ke dalam alat kromatografi cair. Selanjutnya

sampel akan melewati sebuah kolom yang berisi bahan kimia (stationary phase) dimana rantai-

rantai hidrokarbon akan tertarik ke dalam fase diam. Di dalam kolom inilah rantai-rantai

hidrokarbon akan mengalir lebih lama dengan waktu tempuh yang berbeda-beda untuk setiap jenis

sampel tergantung dari bahan kimia penyusunnya, dari sinilah dapat teridentifikasi secara

elektronik senyawa yang terkandung di dalam sampel.

4.2.6. Analisis Air

Air yang dianalisis antara lain:

1. Air baku

2. Air demineralisasi

3. Air konsumsi umum dan sanitasi

4. Air limbah

Parameter yang diuji antara lain warna, pH, kandungan klorin, tingkat kekeruhan, total

kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, sulfat, silika, dan konduktivitas air.

Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisis air ini antara lain:

1. pH meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman/kebasaan air.

2. Spektrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu senyawa terlarut dalam air.

3. Peralatan titrasi, untuk mengetahui jumlah kandungan klorida, kesadahan dan alkalinitas.

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

Page 84: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Air umpan boiler yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh laboratorium ini.

Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan kandungan silikat (SiO2), kandungan Mg2+,

Ca2+.

Page 85: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1. Bentuk Perusahaan

Bentuk perusahaan yang direncanakan pada prarancangan pabrik stirena ini adalah

Perseroan Terbatas (PT). Perseroan Terbatas merupakan bentuk perusahaan yang mendapatkan

modalnya dari penjualan saham, dimana tiap sekutu turut mengambil bagian sebanyak satu saham

atau lebih. Saham adalah surat berharga yang dikeluarkan dari perusahaan atau perseroan terbatas

tersebut dan orang yang memiliki saham berarti telah menyetorkan modal ke perusahaan, yang

berarti pula ikut memiliki perusahaan. Dalam perseroan terbatas, pemegang saham hanya

bertanggung jawab menyetor penuh jumlah yang disebutkan dalam tiap saham.

Pabrik stirena yang akan didirikan mempunyai :

· Bentuk perusahaan : Perseroan Terbatas (PT)

· Lapangan Usaha : Industri Stirena

· Lokasi Perusahaan : Serang Utara, Banten, Jawa Barat

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor, antara lain

(Widjaja, 2003) :

1. Mudah mendapatkan modal dengan cara menjual saham di pasar modal atau perjanjian

tertutup dan meminta pinjaman dari pihak yang berkepentingan seperti badan usaha atau

perseorangan.

2. Tanggung jawab pemegang saham bersifat terbatas, artinya kelancaran produksi hanya

akan ditangani oleh direksi beserta karyawan sehingga gangguan dari luar dapat dibatasi.

3. Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin karena tidak terpengaruh dengan

berhentinya pemegang saham, direksi berserta stafnya, dan karyawan perusahaan.

4. Mudah mendapat kredit bank dengan jaminan perusahaan yang sudah ada.

5. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik perusahaan adalah para

pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah direksi beserta stafnya yang diawasi

oleh dewan komisaris.

Page 86: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

6. Efisiensi dari manajemen

Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan komisaris dan

direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman.

7. Lapangan usaha lebih luas

Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat,

sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usahanya.

8. Merupakan bidang usaha yang memiliki kekayaan tersendiri yang terpisah dari kekayaan

pribadi

9. Mudah bergerak di pasar modal

Page 87: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

5.2. Struktur Organisasi

Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat menunjang

kelangsungan dan kemajuan perusahaan, karena berhubungan dengan komunikasi yang terjadi

dalam perusahaan demi tercapainya kerjasama yang baik antar karyawan. Untuk mendapatkan

sistem organisasi yang baik maka perlu diperhatikan beberapa azas yang dapat dijadikan pedoman,

antara lain (Widjaja, 2003) :

· Pendelegasian wewenang

· Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas

· Pembagian tugas kerja yang jelas

· Kesatuan perintah dan tanggung jawab

· Sistem kontrol atas kerja yang telah dilaksanakan

· Organisasi perusahaan yang fleksibel

Dengan berpedoman terhadap asas - asas tersebut, maka dipilih organisasi kerja

berdasarkan Sistem Line and Staff. Pada sistem ini, garis wewenang lebih sederhana, praktis dan

tegas. Demikian pula dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi

fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja.

Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-orang yang ahli di

bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas

demi tercapainya tujuan perusahaan.

Menurut Djoko (2003), ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan

organisasi kerja berdasarkan sistem garis dan staff ini, yaitu :

1. Sebagai garis atau lini, yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok organisasi

dalam rangka mencapai tujuan.

2. Sebagai staff, yaitu orang - orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya,

dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran - saran kepada unit operasional.

Page 88: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Dewan Komisaris mewakili para pemegang saham (pemilik perusahaan) dalam

pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas untuk menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh seorang

Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan-Umum. Direktur

Produksi membawahi bidang produksi dan teknik, sedangkan direktur keuangan dan umum

membawahi bidang pemasaran, keuangan, dan bagian umum. Kedua direktur ini membawahi

beberapa kepala bagian yang akan bertanggung jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai

bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab. Masing-masing kepala bagian akan

membawahi beberapa 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 seorang kepala regu dimana setiap kepala regu akan

bertanggung jawab kepada pengawas masing - masing seksi (Widjaja, 2003).

Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut :

a. Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dan tanggung jawab setiap

orang yang terlibat di dalamnya

b. Penempatan tenaga kerja yang tepat

c. Pengawasan, evaluasi dan pengembangan perusahaan serta manajemen perusahaan yang

lebih efisien.

d. Penyusunan program pengembangan manajemen

e. Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada

f. Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila tebukti kurang

lancar.

Struktur organisasi pabrik stirena disajikan pada Gambar 5.1.

5.3. Tugas dan Wewenang

5.3.1. Pemegang Saham

Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan

pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. Para pemilik saham adalah pemilik

Page 89: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

perusahaan. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk perseroan terbatas

adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).

Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang (Widjaja, 2003) :

1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris

2. Mengangkat dan memberhentikan Direksi

3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta laba rugi tahunan perusahaan

Page 90: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Stirena

Page 91: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

5.3.2. Dewan Komisaris

Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham sehingga

dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik saham.

Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi (Widjaja, 2003) :

1. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target perusahaan,

alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran.

2. Mengawasi tugas - tugas direksi.

3. Membantu direksi dalam tugas - tugas penting.

5.3.3. Dewan Direksi

Direksi 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 kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan

perusahaan. Direktur utama membawahi Direktur Teknik dan Produksi, serta Direktur Keuangan

dan Administrasi.

Tugas-tugas Direktur Utama meliputi :

1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan pekerjaannya secara

berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada pemegang saham.

2. Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat kelangsungan hubungan yang

baik antara pemilik saham, pimpinan, karyawan, dan konsumen.

3. Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat pemegang

saham.

4. Mengkoordinir kerja sama dengan Direktur Teknik dan Produksi, dan Direktur Keuangan

dan Administrasi.

Tugas-tugas Direktur Teknik dan Produksi meliputi :

1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik, dan rekayasa

produksi.

Page 92: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala- kepala bagian

yang menjadi bawahannya.

3. Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan bidang teknik,

produksi pengembangan, pemeliharaan peralatan dan laboratorium.

Tugas-tugas Direktur Keuangan dan Administrasi meliputi :

1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran, keuangan,

administrasi, dan pelayanan umum.

2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala- kepala bagian

yang menjadi bawahannya.

5.3.4. Staf Ahli

Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu direktur dalam

menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik maupun administrasi. Staf ahli

bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan bidang keahlian masing - masing.

Tugas dan wewenang staf ahli meliputi :

1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan.

2. Memberi masukan - masukan dalam perencanaan dan pengembangan perusahaan.

3. Memberi saran - saran dalam bidang hukum.

5.3.5. Kepala Bagian

Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi

pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis wewenang yang diberikan

oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala

bagian bertanggung jawab kepada direktur Utama. Kepala Bagian membawahi Kepala Seksi.

Kepala Seksi merupakan pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan rencana

yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing, agar diperoleh hasil yang maksimum dan

Page 93: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab terhadap

kepala bagian masing-masing sesuai dengan seksinya.

Kepala bagian terdiri dari:

1. Kepala Bagian Produksi dan Utilitas

Kepala Bagian Produksi dan Utilitas bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan

Produksi dalam bidang mutu, jalannya operasi pabrik sehari-hari, dan menjaga kelancaran proses

produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya.

Kepala Bagian produksi membawahi dua Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Proses Produksi

Tugas : Mengawasi jalannya proses produksi, menjalankan tindakan

seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang tidak diharapkan

sebelum diambil oleh seksi yang berwenang.

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala regu (S-1 / D3 Teknik Kimia)

48 orang operator (STM / SLTA)

Tabel 5.1. Perincian Jumlah Karyawan Proses

Nama Alat Jumlah

orang/shift

Jumlah orang x 4

shift

Unit persiapan bahan

(tangki, pompa, heat exchanger,

furnace)

Unit reaksi dan pemisahan

(reaktor, WHB, separator, dekanter,

menara distilasi)

Unit finishing

(tangki, pompa, heat exchanger)

TOTAL

3

5

3

11

12

20

12

44

b) Kepala Seksi Utilitas

Page 94: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Tugas : Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi

kebutuhan proses, kebutuhan uap, dan air.

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala regu (S-1 / D3 Teknik Kimia)

20 orang operator (STM / SLTA)

Tabel 5.2. Perincian Jumlah Karyawan Utilitas

Nama Alat Jumlah orang/shift Jumlah orang x 4

shift

Unit Recovery

Unit pengolahan air dan

penyediaan steam

Unit pengolahan limbah

TOTAL

1

2

2

5

4

8

8

20

2. Kepala Bagian Teknik

Tugas kepala bagian teknik, antara lain:

a. Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya.

b. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan dan utilitas.

Kepala Bagian teknik membawahi dua Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Listrik dan Instrumentasi

Tugas : Bertanggung jawab terhadap penyediaan listrik

serta alat-alat instrumentasi.

Pendidikan : Sarjana Teknik Elektro

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala regu (S-1 / D3 Teknik Elektro)

8 orang operator (STM Listrik)

b) Kepala Seksi Peralatan dan Bengkel

Page 95: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Tugas : Bertanggung jawab terhadap kegiatan perawatan dan

penggantian alat-alat serta fasilitas pendukungnya, dan

melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan

pabrik.

Pendidikan : Sarjana Teknik Mesin

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala regu (S-1 / D3 Teknik Mesin)

8 orang operator (STM Mesin)

3. Kepala Bagian Pengembangan dan Penelitian (Litbang)

Kepala Bagian Pengembangan dan Penelitian (Litbang) bertanggung jawab kepada

Direktur Teknik dan Produksi dan bertanggung jawab memimpin aktivitas laboratorium,

pengendalian mutu, penelitian dan pengembangan.

Kepala Bagian Litbang membawahi dua Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Laboratorium dan Pengendalian Mutu

Tugas : Menyelenggarakan pemantauan hasil (mutu) dan pengolahan

limbah.

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala regu (S-1 Teknik Kimia / MIPA Kimia)

8 orang operator (D3 MIPA / Analitik)

b) Kepala Seksi Penelitian dan Pengembangan

Tugas : Mengkoordinir kegiatan yang berhubungan dengan peningkatan

produksi dan efisiensi proses secara keseluruhan.

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 8 orang staff I (S-1 Teknik Kimia / Mesin / Elektro)

Page 96: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

4. Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran

Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan

dan Administrasi dalam bidang administrasi, keuangan, dan pemasaran termasuk pembelian bahan

baku, bahan pembantu, dan penjualan produk.

Kepala Bagian Keuangan membawahi tiga Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Keuangan

Tugas : Bertanggung jawab terhadap pembukuan serta hal-hal yang berkaitan

dengan keuangan perusahaan.

Pendidikan : Sarjana Ekonomi / Akuntansi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S-1 Ekonomi / Akuntansi)

4 orang staff II (D3 Ekonomi / Akuntansi)

b) Kepala Seksi Pemasaran

Tugas : Mengkoordinir kegiatan pemasaran produk dan mengatur distribusi

barang dari gudang.

Pendidikan : Sarjana Ekonomi / Teknik Industri

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S-1 Ekonomi / Akuntansi)

2 orang staff II (D3 Ekonomi / Akuntansi)

c) Kepala Seksi Pembelian

Tugas : Mengatur dan mengumpulkan semua informasi mengenai bahan baku

dan bahan lain yang dibutuhkan perusahaan dan mengadakan tender

pembelian.

Pendidikan : Sarjana Ekonomi / Teknik Industri

Jumlah : 1 orang

Page 97: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Bawahan : 2 orang staff I (S-1 Ekonomi / Akuntansi)

2 orang staff II (D3 Ekonomi / Akuntansi)

5. Kepala Bagian Administrasi

Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi dalam bidang

administrasi pabrik, personalia, dan tata usaha.

Kepala Bagian Administrasi membawahi dua Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Personalia

Tugas : Mengkoordinasi kegiatan yang berhubungan dengan kepegawaian.

Pendidikan : Sarjana Hukum / Psikologi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S-1 Komunikasi / Psikologi)

2 orang staff II (D3 Komunikasi / Psikologi)

b) Kepala Seksi Tata Usaha

Tugas : Bertanggung jawab terhadap kegiatan yang berhubungan dengan

rumah tangga perusahaan serta tata usaha kantor.

Pendidikan : Sarjana Ekonomi / Hukum

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S-1 Manajemen Perusahaan)

2 orang staff II (D3 Manajemen Perusahaan)

6. Kepala Bagian Umum

Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi dalam mengelola bidang

hubungan masyarakat, keamanan dan kesejahteraan karyawan.

Kepala Bagian Umum membawahi dua Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Hubungan Masyarakat

Page 98: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Tugas : Menyelenggarakan kegiatan yang berkaitan dengan relasi

perusahaan, pemerintah dan masyarakat serta mengawasi langsung

masalah keamanan perusahaan.

Pendidikan : Sarjana Hukum / Psikologi / Komunikasi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S-1 / D3 Komunikasi)

4 orang kepala regu

12 orang satpam (SLTA)

b) Kepala Seksi Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3)

Tugas : Bertanggung jawab terhadap masalah kesehatan karyawan dan

keluarga serta menangani masalah keselamatan kerja dalam

perusahaan.

Pendidikan : Sarjana Kedokteran Umum

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S-1 / D4 Hiperkes)

2 orang staff II (D3 Hiperkes / Akper)

5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik stirena ini direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam satu tahun dan proses

produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perawatan,

perbaikan, dan shutdown pabrik. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam

dua golongan yaitu karyawan shift dan non shift

5.4.1. Karyawan non shift / harian

Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses produksi secara

langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi

serta karyawan yang berada di kantor.

Page 99: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Karyawan harian akan bekerja selama 5 hari dalam seminggu dan libur pada hari Sabtu,

Minggu dan hari besar, dengan pembagian kerja sebagai berikut :

Jam kerja :

· Hari Senin – Jum’at : Jam 08.00 – 17.00

Jam Istirahat :

· Hari Senin – Kamis : Jam 12.00 – 13.00

· Hari Jum’at : Jam 11.00 – 13.00

5.4.2. 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 ini adalah operator produksi,

sebagian dari bagian teknik, bagian gudang dan bagian utilitas, pengendalian, laboratorium, dan

bagian - bagian yang harus selalu siaga untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik.

Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam, dengan pengaturan

sebagai berikut :

o Shift Pagi : Jam 07.00 – 15.00

o Shift Sore : Jam 15.00 – 23.00

o Shift Malam : Jam 23.00 – 07.00

Untuk karyawan shift ini dibagi menjadi 4 kelompok (A / B / C / D) dimana dalam satu

hari kerja, hanya tiga kelompok masuk, sehingga ada satu kelompok yang libur. Untuk hari libur

atau hari besar yang ditetapkan pemerintah, kelompok yang bertugas tetap harus masuk. Jadwal

pembagian kerja masing-masing kelompok disajikan dalam tabel 5.3.

Tabel 5.3. Jadwal pembagian kelompok shift

Hari Shift pagi Shift sore Shift malam Libur

Senin A B C D

Selasa D A B C

Rabu C D A B

Kamis B C D A

Page 100: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Jum’at A B C D

Sabtu D A B C

Minggu C D A B

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor kedisiplinan para

karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi kelangsungan dan kemajuan perusahaan.

Untuk itu kepada seluruh karyawan perusahaan dikenakan absensi. Disamping itu masalah absensi

digunakan oleh pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan karier para

karyawan di dalam perusahaan (Djoko, 2003).

5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah

Pada pabrik Stirena monomer ini sistem upah karyawan berbeda - beda tergantung pada

status karyawan, kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian. Menurut status karyawan dapat dibagi

menjadi tiga golongan sebagai berikut:

1. Karyawan Tetap

Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat keputusan (SK) direksi

dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya.

2. Karyawan Harian

Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan mendapat

upah harian yang dibayar tiap akhir pekan.

3. Karyawan Borongan

Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima

upah borongan untuk suatu pekerjaan.

5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji

5.6.1. Penggolongan Jabatan

1. Direktur Utama : Sarjana Ekonomi / Teknik /

Hukum

Page 101: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

2. Direktur Teknik dan Produksi : Sarjana Teknik Kimia

3. Direktur Keuangan Dan Administrasi : Sarjana Ekonomi/Akuntansi

4. Kepala Bagian Produksi dan Utilitas : Sarjana Teknik Kimia

5. Kepala Bagian Teknik :Sarjana Teknik Kimia /Mesin

/Elektro Mesin / Elektro

6. Kepala Bagian Litbang :Sarjana Teknik Kimia/ Mesin /

Elektro Mesin / Elektro

7. Direktur Keuangan Dan Pemasaran : Sarjana Ekonomi/Akuntansi

8. Kepala Bagian Administrasi : Sarjana Ekonomi/Hukum

9. Kepala Seksi : Sarjana

10. Kepala Regu : Sarjana atau D3

11. Pegawai Staff 1 : Sarjana atau D3

12. Pegawai Staff 2 : Sarjana atau D3

13. Operator : D3 atau STM

14. Sopir, Keamanan, Pesuruh : SLTA / Sederajat

5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji

Jumlah Karyawan harus ditentukan dengan tepat, sehingga semua pekerjaan dapat

diselenggarakan dengan baik dan efektif.

Tabel 5.4. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan

No. Jabatan Jumlah

1 Direktur Utama 1

2 Direktur 2

3 Staff Ahli 4

4 Kepala Bagian 6

5 Kepala Seksi 13

Page 102: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

6 Kepala Shift 4

7 Kepala Regu 20

8 Pegawai Staff 1 14

9 Pegawai Staff 2 14

10 Operator 96

11 Security 12

12 Sopir 6

13 Cleaning Service 8

TOTAL 200

Tabel 5.5. Perincian Golongan dan Gaji Karyawan

Gol. Jabatan Gaji/bulan (Rp.) Kualifikasi

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Direktur Utama

Direktur

Kepala Bagian

Staff Ahli

Kepala Seksi

Kepala Shift

Kepala Regu

Pegawai Staff I

Pegawai Staff II

Operator

Security

Sopir

Cleaning Service

40.000.000,00

30.000.000,00

10.000.000,00

15.000.000,00

7.500.000,00

6.000.000,00

4.500.000,00

4.500.000,00

3.000.000,00

3.000.000,00

1.500.000,00

1.500.000,00

1.000.000,00

S-1/S-2/S-3

S-1/S-2

S-1

S-1/S-2

S-1

S-1/D-3

S-1/ D-3

S-1

D-3

SLTA

SLTA

SLTA

SLTA

Page 103: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan

Kesejahteraan sosial yang diberikan oleh perusahaan pada para karyawan, antara lain

(Masud, 1989) :

1. Tunjangan

o Tunjangan yang berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan

karyawan yang bersangkutan.

o Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan.

o Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam

kerja berdasarkan jumlah jam kerja.

2. Pakaian Kerja

Diberikan kepada setiap karyawan setiap tahun sejumlah empat pasang.

3. Cuti

o Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam satu

tahun.

o Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang menderita sakit berdasarkan

keterangan dokter.

o Cuti hamil diberikan kepada karyawati yang hendak melahirkan, masa cuti

berlaku selama 2 bulan sebelum melahirkan sampai 1 bulan sesudah melahirkan.

4. Pengobatan

o Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh

kecelakaan kerja, ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang.

o Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh

kecelakaan kerja, diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan.

5. Asuransi Tenaga Kerja

Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan lebih dari 10

orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp1.000.000,00 per bulan.

5.8. Manajemen Perusahaan

Page 104: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Manajemen produksi merupakan salah satu bagian dari manajemen perusahaan yang

fungsi utamanya adalah menyelenggarakan semua kegiatan untuk memproses bahan baku menjadi

produk dengan mengatur penggunaan faktor - faktor produksi sedemikian rupa sehingga proses

produksi berjalan sesuai dengan yang direncanakan.

Manajemen produksi meliputi manajemen perancangan dan pengendalian produksi.

Tujuan perencanaan dan pengendalian produksi mengusahakan perolehan kualitas produk sesuai

target dalam jangka waktu tertentu. Dengan meningkatnya kegiatan produksi maka selayaknya

diikuti dengan kegiatan perencanaan dan pengendalian agar penyimpangan produksi dapat

dihindari.

Perencanaan sangat erat kaitannya dengan pengendalian dimana perencanaan merupakan

tolak ukur bagi kegiatan operasional sehingga penyimpangan yang terjadi dapat diketahui dan

selanjutnya dikembalikan pada arah yang sesuai.

5.8.1. Perencanaan Produksi

Dalam menyusun rencana produksi secara garis besar ada direktur keuangan dan umum.

Hal yang perlu dipertimbangkan yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal adalah

kemampuan pabrik sedangkan faktor eksternal adalah faktor yang menyangkut kemampuan pasar

terhadap jumlah produk yang dihasilkan.

Dipengaruhi oleh keandalan dan kemampuan mesin yaitu jam kerja efektif dan beban

yang diterima.

1. Kemampuan Pasar

Dapat dibagi menjadi 2 kemungkinan, yaitu :

· Kemampuan pasar lebih besar dibandingkan kemampuan pabrik, maka rencana

produksi disusun secara maksimal.

· Kemampuan pasar lebih kecil dari kemampuan pabrik.

Ada tiga alternatif yang dapat diambil :

· Rencana produksi sesuai kemampuan pasar atau produksi diturunkan sesuai

dengan kemampuan pasar, dengan mempertimbangkan untung dan rugi.

Page 105: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

· Rencana produksi tetap dengan mempertimbangkan bahwa kelebihan produksi

disimpan dan dipasarkan tahun berikutnya.

· Mencari daerah pemasaran baru.

2. Kemampuan Pabrik

Pada umumnya kemampuan pabrik ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain

· Bahan Baku

Dengan pemakaian yang memenuhi kualitas dan kuantitas, maka akan mencapai

jumlah produk yang diinginkan.

· Tenaga kerja

Kurang terampilnya tenaga kerja akan menimbulkan kerugian, sehingga

diperlukan pelatihan agar kemampuan kerja keterampilannya meningkat dan

sesuai dengan yang diinginkan.

· Peralatan (Mesin)

Ada dua hal yang mempengaruhi kehandalan dan kemampuan mesin, yaitu jam

kerja mesin efektif dan kemampuan mesin. Jam kerja mesin efektif adalah

kemampuan suatu alat untuk beroperasi pada kapasitas yang diinginkan pada

periode tertentu. Kemampuan mesin adalah kemampuan mesin dalam

memproduksi.

5.8.2. Pengendalian Produksi

Setelah perencanaan produksi disusun dan proses produksi dijalankan, perlu adanya

pengawasan dan pengendalian produksi agar proses berjalan baik. Kegiatan proses produksi

diharapkan menghasilkan produk dengan mutu sesuai dengan standard dan jumlah produk sesuai

dengan rencana dalam jangka waktu sesuai jadwal.

a. Pengendalian Kualitas

Page 106: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Penyimpangan kualitas terjadi karena mutu bahan baku tidak baik, kerusakan alat, dan

penyimpangan operasi. Hal - hal tersebut dapat diketahui dari monitor atau hasil

analisis laboratorium.

b. Pengendalian Kuantitas

Penyimpangan kuantitas terjadi karena kesalahan operator, kerusakan mesin,

keterlambatan bahan baku serta perbaikan alat yang terlalu lama. Penyimpangan perlu

diketahui penyebabnya, baru dilakukan evaluasi. Kemudian dari evaluasi tersebut

diambil tindakan seperlunya dan diadakan perencanaan kembali dengan keadaan yang

ada.

c. Pengendalian Waktu

Untuk mencapai kuantitas tertentu perlu adanya waktu tertentu pula.

d. Pengendalian Bahan Proses

Bila ingin dicapai kapasitas produksi yang diinginkan maka bahan proses harus

mencukupi sehingga diperlukan pengendalian bahan proses agar tidak terjadi

kekurangan.

Page 107: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

BAB VI

ANALISIS EKONOMI

Pada perancangan pabrik stirena ini dilakukan evaluasi atau penilaian investasi dengan

maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang menguntungkan atau tidak. Komponen

terpenting dari perancangan ini adalah estimasi harga alat - alat. karena harga ini dipakai sebagai

dasar untuk estimasi analisis ekonomi. Analisis ekonomi dipakai untuk mendapatkan

perkiraan/estimasi tentang kelayakan investasi modal dalam suatu kegiatan produksi suatu pabrik

dengan meninjau kebutuhan modal investasi.besarnya laba yang diperoleh. lamanya modal

investasi dapat dikembalikan. dan terjadinya titik impas. Selain itu analisis ekonomi dimaksudkan

untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang dapat menguntungkan atau tidak jika didirikan.

6.1 Penaksiran Harga Peralatan

Harga peralatan proses tiap alat tergantung pada kondisi ekonomi yang sedang terjadi.

Untuk mengetahui harga peralatan yang pasti setiap tahun sangat sulit sehingga diperlukan suatu

metoda atau cara untuk memperkirakan harga suatu alat dari data peralatan serupa pada tahun-

tahun sebelumnya. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan data indeks harga.

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat

Cost Indeks tahun Chemical Engineering Plant Index

1991 361,3

1992 358,2

1993 359,2

1994 368,1

1995 381,1

1996 381,7

1997 386,5

Page 108: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

y = 3,6077x - 6823,2

355

360

365

370

375

380

385

390

395

400

405

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

tahun

ind

eks

1998 389,5

1999 390,6

2000 394,1

2001 394,3

2002 390,4

Sumber : Tabel 6-2 Peters & Timmerhaus. ed.5, 2003

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index

Dengan asumsi kenaikan indeks linear. maka dapat diturunkan persamaan least square

sehingga didapatkan persamaan berikut:

Y = 3,6077 X - 6823,174

Pabrik direncanakan mulai beroperasi pada tahun 2014 dan pembelian alat dimulai tahun

2012. sehingga indeks pada tahun 2012 adalah 435,518. Harga alat dan yang lainnya

diperkirakan pada tahun evaluasi (2012 dan dilihat dari grafik pada referensi. Menurut

Peters & Timmerhaus, 2003, untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa sekarang

digunakan persamaan :

Ex = Ey . NyNx

Ex = Harga pembelian pada tahun 2012

Ey = Harga pembelian pada tahun 2002

Page 109: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Nx = Indeks harga pada tahun 2012

Ny = Indeks harga pada tahun 2002

6.2 Dasar Perhitungan

Kapasitas produksi : 60.000 ton/tahun

Satu tahun operasi : 330 hari

Pabrik didirikan : 2014

Harga bahan baku etilbenzena : US $ 0,64 / lb

Harga katalis Fe2O3 : US $ 20 / kg

6.3 Penentuan Total Capital Investment (TCI)

Asumsi-asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisis

ekonomi :

1. Pengoperasian pabrik dimulai tahun 2014. Proses yang dijalankan adalah proses

kontinyu.

2. Kapasitas produksi adalah 60.000 ton/tahun.

3. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun.

4. Shut down pabrik dilaksanakan selama 30 hari dalam satu tahun untuk perbaikan

alat-alat pabrik.

5. Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan.

6. Umur alat-alat pabrik diperkirakan 20 tahun.

7. Nilai rongsokan (Salvage Value) alat adalah nol.

Nilai tanah diperhitungkan.

8. Situasi pasar, biaya dan lain - lain diperkirakan stabil selama pabrik beroperasi.

9. Upah buruh asing US $ 20 per manhour.

10. Upah buruh lokal Rp. 7.500,00 per manhour

11. Satu manhour asing = 2 manhour Indonesia

Page 110: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

12. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 9706,3773

6.4 Hasil Perhitungan

6.4.1 Capital Investment

6.4.1.1 Fixed Capital Investment (FCI)

Tabel 6.2 Fixed Capital Investment

No Jenis US $ Rp.

1. Harga pembelian peralatan 1.249.247 0

2. Instalasi alat-alat 157.405 284.828.330

3. Pemipaan 612.131 346.666.060

4. Instrumentasi 303.567 53.405.312

5. Isolasi 37.477 46.846.765

6. Listrik 124.925 46.846.765

7. Bangunan 374.774 0

8. Tanah & perbaikan lahan 149.910 21.087.337.224

9. Utilitas 1.884.305 0

Physical Plant Cost 5.400.936 21.865.930.455

10. Engineering & Construction 1.080.187 4.373.186.091

Direct Plant Cost 6.481.123 26.239.116.546

11. Contractor’s fee 635.150 2.571.433.421

12. Contingency 1.620.281 6.559.779.136

Fixed Capital Invesment (FCI) 8.736.554 35.370.329.104

Page 111: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

6.4.1.2 Working Capital Investment (WCI)

Tabel 6.3 Working Capital Investment

No. Jenis US $ Rp.

1. Persediaan bahan baku 7.971.582 0

2. Persediaan bahan dalam proses 47.501 9.366.378

3. Persediaan produk 10.450.129 2.060.603.178

4. Extended credit 13.403.037 0

5. Available cash 10.450.129 2.060.603.178

Working Capital Investment (WCI) 42.322.376 4.130.572.734

6.4.1.3 Total Capital Investment (TCI)

TCI = FCI + WCI

= (8.736.554 US $ + Rp 35.370.329.104) + (42.322.376 US $ + Rp

4.130.572.734)

= 51.088.930 US $ + Rp 39.500.901.837

= Rp 533.098.142.650

6.4.2 Manufacturing Cost

6.4.2.1 Direct Manufacturing Cost (DMC)

Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp.

1. Harga bahan Baku 95.658.980 0

2. Gaji pegawai 0 4.032.000.000

3. Supervisi 0 2.520.000.000

4. Maintenance 567.876 2.299.071.392

5. Plant supplies 85.181 344.860.709

6. Royalty & patent 3.216.729 0

7. Utilitas 0 7.450.071.604

Direct Manufacturing Cost 99.528.767 16.646.003.705

6.4.2.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp.

Page 112: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

1. Payroll overhead 0 645.120.000

2. Laboratory 0 443.520.000

3. Plant overhead 0 2.217.600.000

4. Packaging & shipping 24.125.466 0

Indirect Manufacturing Cost 24.125.466 3.306.240.000

6.4.2.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp.

1. Depresiasi 873.655 3.537.032.910

2. Property Tax 436.828 530.554.937

3. Asuransi 436.828 707.406.582

Fixed Manufacturing Cost 1.747.311 4.774.994.429

6.4.2.4 Total Manufacturing Cost (TMC)

TMC = DMC + IMC + FMC

= (99.528.767 US $ + Rp 16.646.003.705) + (24.125.466 US $ +

Rp 3.306.240.000) + (1.747.311 US $ + Rp 4.774.994.429)

= 125.401.544 US $ + Rp 24.727.238.134

= Rp 1.241.921.930.995

6.4.3 General Expense

Tabel 6.7 General Expense

No, Jenis US $ Rp,

1, Administrasi 0 3.016.000.000

2, Sales 13.349.425 0

3, Research 6.433.458 0

4. Finance 3.392.592 1.194.051.183

General Expense (GE) 23.175.474 4.210.051.183

Page 113: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

6.4.4 Total Production Cost (TPC)

TPC = TMC + GE

= (125.401.544 US $ + Rp 24.727.238.134) + (23.175.474 US $ +

Rp 4.210.051.183)

= 148.577.818 US $ + Rp 28.937.289.316

= Rp 1.471.081.878.945

Hasil penjualan stirena = 60.000.000 kg/th x 2,65 US $ / kg

= 158.888.212 US $

= Rp 1.542.228.934.916

Hasil penjualan benzene = 511.254.98 kg/th x 1,35 US $ / kg

= 690.163 US $

=Rp 6.698.980.559

Hasil penjualan toluene = 852.091.63 kg/th x 1,48 US $ / kg

= 1.258.065 US $

= Rp12.211.256.753

Hasil penjualan total = 160.836.441 US $

=Rp 1.561.139.172.228

Keuntungan = Penjualan Produk – Biaya Produksi

= Rp 1.561.139.172.228 – Rp. 1.471.081.878.945

= Rp 90.057.293.284

Pajak = 25% dari keuntungan (Dirjen pajak. tahun 2008)

= Rp 22.514.323.321

Keuntungan sebelum pajak = Rp 90.057.293.284

Keuntungan setelah pajak = Rp 67.542.969.963

6.5 Analisis Kelayakan

6.5.1 Percent Return On Investment (ROI)

Page 114: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Percent Return On Investment adalah rasio keuntungan tahunan dengan

mengukur kemampuan perusahaan dalam mengembalikan modal investasi.

ROI membandingkan laba rata - rata terhadap Fixed Capital Investment.

ROI = 100%FCI

Profit´

Untuk industrial chemical dengan high risk ROI = min. 44 %

(Aries-Newton)

a. Percent Return on Investment sebelum pajak

Profit sebelum pajak = Rp 90.057.293.284

FCI = Rp. 120.170.618.656

ROI = 0,7494 = 74,94 %

b. Percent Return on Investment setelah pajak

Profit setelah pajak = Rp 67.542.969.963

ROI = 0,5621

= 56,21 %

6.5.2 Pay Out Time (POT)

Pay Out Time adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan

Fixed Capital Investment berdasarkan profit yang diperoleh.

POT = DepresiasiProfit

FCI+

Untuk industri kimia dengan risiko tinggi POT = 2 tahun

a. Pay Out time Sebelum pajak

FCI = Rp. 120.170.618.656

Profit = Rp 90.057.293.284

Depresiasi = Rp. 12.017.061.866

Page 115: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

POT = 1,18 tahun

= 14,13 bulan

b. Pay Out time Setelah pajak

Profit = Rp 67.542.969.963

POT = 1,51 tahun

= 18,13 bulan

6.5.3 Break Even Point ( BEP )

Break Even Point adalah titik impas. Besarnya kapasitas produksi dapat

menutupi biaya keseluruhan. Dimana pabrik tidak mendapatkan

keuntungan namun tidak menderita kerugian.

a. Fixed manufacturing Cost ( Fa )

Fixed manufacturing Cost ( Fa ) = Rp. 21.735.052.339

b. Variabel Cost ( Va )

Raw material = Rp 928.502.154.028

Packaging + transport = Rp 234.170.875.834

Utilitas = Rp 7.450.071.604

Royalti = Rp 31.222.783.445

Variabel Cost ( Va ) = Rp 1.201.345.884.911

c. Regulated Cost ( Ra )

Labor = Rp 4.032.000.000

Supervisi = Rp 2.520.000.000

Payroll Overhead = Rp 645.120.000

Plant Overhead = Rp 2.217.000.000

Laboratorium = Rp 443.520.000

General Expense = Rp 229.159.947.950

Maintenance = Rp 7.811.090.213

Plant Supplies = Rp 1.171.663.532

Page 116: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

Regulated Cost ( Ra ) = Rp 248.000.941.695

d. Penjualan ( Sa )

Total Penjualan produk selama 1 tahun =

Sa = Rp 1.561.139.172.228

BEP = 100%0,7RaVaSa

0,3RaFa´

--+

= 51,63 % 6.5.4 Shut Down Point ( SDP )

Shut Down Point adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian

sebesar Fixed Cost yang menyebabkan pabrik harus tutup.

SDP = 100%0,7RaVaSa

0,3Ra´

--

= 39,96 % 6.5.5 Discounted Cash Flow ( DCF )

Discounted Cash Flow adalah interest rate yang diperoleh ketika seluruh

modal yang ada digunakan semuanya untuk proses produksi. DCF dari

suatu pabrik dinilai menguntungkan jika melebihi bunga pinjaman bank.

DCF (i) dapat dihitung dengan metode Present Value Analysis dan Future

Value Analysis (Peters & Timmerhaus. 2003).

Future value analysis

Persamaan:

(FC+WC)(1+ i )n = WC+ SV+C ( (1+ i )n-1+ ( 1 + i )n-2 +.. + (1+ i )0 )

dimana :

FC = Rp 120.170.618.656

WC = Rp 414.927.523.994

SV = salvage value = nilai barang rongsokan = Rp 0

Page 117: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

SV = salvage value = nilai tanah = Rp 24.524.023.342

Finance = Rp 34.123.829.766

diperkirakan umur pabrik ( n ) = 20 tahun

C = laba setelah pajak + finance + besarnya depresiasi

= Rp 113.683.861.594

dilakukan trial harga i untuk memperoleh harga kedua sisi persamaan sama .

( FC + WC )(1 + i )n = 2.443.950.943.781

WC+SV+C((1+ i )n-1+( 1 + i )n-2 +...+ (1+ i)0) = 2.443.950.943.781

Dengan trial and error diperoleh nilai i = 0,1210

= 12,10 %

Tabel 6.8 Analisis Kelayakan

No. Keterangan Perhitungan Batasan

1. Percent Return On Investment (% ROI)

ROI sebelum pajak 74,94% min 44 %

ROI setelah pajak 56,21%

2. Pay Out Time (POT). tahun

POT sebelum pajak 1,18 max 2 tahun

POT setelah pajak 1,51

3. Break Even Point (BEP) 51,63% 40 - 60 %

4. Shut Down Point (SDP) 39,96%

5. Discounted Cash Flow (DCF) 12,10% min 11 %

KESIMPULAN

Dari analisis ekonomi yang dilakukan dapat dihitung :

1. Percent Return On Investment (ROI) sebelum pajak sebesar 74,94 %

2. Pay Out Time (POT) sebelum pajak selama 1,18 tahun

3. Break Event Point (BEP) sebesar 51,63 %

4. Shut Down Point (SDP) sebesar 39,96 %

5. Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 12,10 %

Page 118: PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN …... · Kapasitas Rancangan. ... pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dan diharapkan akan dapat

BEP SDP 0,3 Ra

Fa

Sa

Ra

Va

Jadi. pabrik stirena proses dehidrogenasi etilbenzena dengan kapasitas 60.000

ton/tahun layak untuk didirikan.

Grafik hasil analisis ekonomi dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 6.2 Grafik Analisis Kelayakan Pabrik