TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK ASETALDEHIDA … · Latar Belakang Pendirian Pabrik……………………………… ... Analisa Kelayakan ... Gambar 6.2 Grafik analisa kelayakan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user i

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK ASETALDEHIDA

DENGAN PROSES DEHIDROGENASI ETANOL

KAPASITAS 25.000 TON / TAHUN

Oleh :

1. Nur Khasanah I1506020

2. Putri Nuraini I1506023

PROGRAM STUDI S-1 NON REGULER TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011


commit to user ii


commit to user iii

KATA PENGANTAR

Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat dan kasih-Nya,

penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul

“Prarancangan Pabrik Asetaldehida dengan Proses Dehidrogenasi Etanol dengan

kapasitas 25.000 ton/tahun”.

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik

berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis

mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ir Paryanto, M.S., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Non Reguler FT UNS.

2. Fadilah S.T., M.T., selaku dosen pembimbing I dan Ir Paryanto, M.S.,

sebagai Dosen Pembimbing II tugas akhir yang telah bersedia membimbing

dalam penyusunan tugas akhir.

3. Endang Kwartiningsih S.T., M.T., dan Ir. Muljadi, M.Si selaku dosen penguji

seminar pendadaran tugas akhir.

4. Kedua orang tua kami yang telah memberikan dukungan baik moral maupun

material.

5. Segenap Civitas Akademika, atas semua bantuannya.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna.

Oleh karena itu penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang

membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis pada

khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, April 2011

Penulis


commit to user iv

DAFTAR ISI

Halaman Judul…………………………………………………………………. i

Lembar Pengesahan…………………………………………………………… ii

Kata Pengantar………………………………………………………………… iii

Motto Persembahan............................................................................................. iv

Daftar Isi………………………………………………………………………. v

Daftar Tabel…………………………………………………………………… xii

Daftar Gambar………………………………………………………………… xiv

Intisari…………………………………………………………………………. xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik………………………………....1

1.2. Kapasitas Rancangan……….................………......…………….. 2

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik………………………………………. 5

1.4. Tinjauan Pustaka……………………………………………... 7

1.4.1. Macam – macam Proses……………………………… 7

1.4.2 Kegunaan Produk…………………………………...... 11

1.4.3 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk............. 11

1.4.4 Tinjauan Proses secara Umum……………………….. 17

BAB II DISKRIPSI PROSES

2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk………………………… 18

2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku………………………………. 18


commit to user v

2.1.2. Spesifikasi Produk................…………………………. 18

2.1.3. Spesifikasi Katalis……………………………………. 19

2.2. Konsep Proses…………………………………………………. 19

2.2.1. Dasar Reaksi…………………………………………. 19

2.2.2. Mekanisme Reaksi…………………………………… 20

2.2.3. Kondisi Operasi..…………………………………….. 22

2.3. Diagram Alir Proses…………………………………………… 24

2.3.1. Diagram Alir Kualitatif………………………………. 24

2.3.2. Diagram Alir Kuantitatif……………………………... 24

2.3.3. Langkah Proses………………………………………. 28

2.4. Neraca Massa dan Neraca Energi……………………………. . 30

2.4.1. Neraca Massa………………………………………… 30

2.4.2. Neraca Panas…………………………………………. 34

2.5. Tata Letak Pabrik dan Peralatan................................................. 37

2.5.1. Tata Letak Pabrik......................................................... 37

2.5.2. Tata Letak Peralatan……………………………….... 41

BAB III SPESIFIKASI ALAT……………………………………………….. 44

3.1. Reaktor……………………………………………………….. 44

3.2. Absorber………………………………………....................... 45

3.3. Kolom Distilasi……………………………………………….. 47

3.3.1. Kolom Distilasi I…………………………………... 48

3.3.2. Kolom Distilasi II………………………….……… 49


commit to user vi

3.4. Tangki………………………………………………………... 51

3.4.1. Tangki Penyimpan Etanol ( T-01 )………………… 51

3.4.2. Tangki Penyimpan Asetaldehida ( T-02 )………….. 52

3.5. Heat Exchanger……………………………………………….. 53

3.5.1. Heater-01 ( HE-01 )……………………………….. 53

3.5.2. Cooler-01 ………………………………………… 54

3.5.3. Cooler-02 ………………………………………….. 55

3.5.4. Cooler-03 ………….……………………………….. 56

3.5.5. Cooler-04 ………….………………………………. 57

3.5.6. Cooler-05 ………………………………………….. 58

3.6. Vaporizer-01…………………………………………...……….. 59

3.7. Separator…………………………..……………………………. 60

3.8. Kondenser……………..………...……………………………… 61

3.8.1. Kondenser-01…………………………………….. 61

3.8.2. Kondenser-02……………………………………… 62

3.9. Reboiler…………………………...…………………………….. 63

3.9.1. Reboiler-01………………………………………... 63

3.9.2. Reboiler-02………………………………………… 64

3.10. Accumulator…………………………………………………... 65

3.10.1. Accumulator-01…………………………………… 65

3.10.2. Accumulator-02…………………………………… 66

3.11. Pompa………………………………………………………….. 67


commit to user vii

3.11.1. Pompa-01…………………………………………. 67

3.11.2. Pompa-02…………………………………………. 68

3.11.3. Pompa-03…………………………………………. 68

3.11.4. Pompa-04…………………………………………. 69

3.11.5. Pompa-05…………………………………………. 70

3.11.6. Pompa-06…………………………………………. 71

3.11.7. Pompa-07…………………………………………. 72

3.11.8. Pompa-08…………………………………………. 72

3.11.9. Pompa-09…………………………………………. 73

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1. Unit Pendukung Proses………………………………………... 75

4.1.1. Unit Pengadaan Air……………………………...…… 76

4.1.1.1. Air pendingin……………………………… 76

4.1.1.2. Air umpan boiler………………………….. 77

4.1.1.3. Air Konsumsi dan Sanitasi………………... 81

4.1.2. Unit Pengadaan Steam……………………………….. 83

4.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan………………………… 85

4.1.4. Unit Pengadaan Listrik……………………………….. 86

4.1.4.1. Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas. 86

4.1.4.2. Listrik untuk Penerangan.............................. 88

4.1.4.3. Listrik untuk AC......................................... 90


commit to user viii

4.1.4.4. Listrik untuk Laboratorium dan

Instrumentasi Listik...................................... 90

4.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar………………………… 92

4.1.6. Unit Pengadaan Dowtherm........................................... 94

4.1.7. Unit Pengolahan Limbah……………………………... 94

4.2. Laboratorium………………………………………………….. 95

4.2.1. Prosedur Analisa Bahan Baku…………………………. 97

4.2.1.1. Infra Red Spectrofotometer (IRS)…………. 97

4.2.1.2. Densitas……………………………………. 97

4.2.1.3. Viskositas………………………………….. 98

4.2.1.4. Analisis Water Content (kandungan air

dalam bahan padat)…............……………. 98

4.2.2. Prosedur Analisa Produk………………………………. 98

4.2.2.1. Gas Chromatograph ( GC)........................... 98

4.2.2.2. Konsentrasi Produk Asetaldehida................ 99

4.2.3. Analisa Air…………………………………………….. 100

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1. Bentuk Perusahaan…………………………………………….. 102

5.2. Struktur Organisasi…………………………………………..... 104

5.3. Tugas dan Wewenang…………………………………………. 108

5.3.1. Pemegang Saham……………………………………… 108

5.3.2. Dewan Komisaris……………………………………… 108


commit to user ix

5.3.3. Dewan Direksi…………………………………………. 109

5.3.4. Staf Ahli……………………………………………….. 110

5.3.5. Kepala Bagian…………………………………………. 110

5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan……………………………… 118

5.4.1. Karyawan non shift / harian…………………………… 118

5.4.2. Karyawan Shift/Ploog…………………………………. 119

5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah……………………………. 120

5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji………….. 121

5.6.1. Penggolongan Jabatan…………………………………. 121

5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji……………………………. 122

5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan……………………………….. 124

5.8. Manajemen Perusahaan………………………………………... 126

5.8.1. Perencanaan Produksi…………………………………. 127

5.8.2. Pengendalian Produksi………………………………… 128

BAB VI ANALISA EKONOMI

6.1. Penaksiran Harga Peralatan…..........................……........…… 131

6.2. Dasar Perhitungan……………………………………………... 134

6.3. Penentuan Total Capital Investment (TCI)…………………… 134

6.4. Hasil Perhitungan……………………………………………… 136

6.4.1. Fixed Capital Investment ( FCI ) ……………….…….. 136

6.4.2. Working Capital Investment (WCI)…………….…..…. 137

6.4.3. Total Capital Investment (TCI)……………….…..….... 137


commit to user x

6.4.4. Direct Manufacturing Cost……………………….…… 137

6.4.5. Indirect Manufacturing Cost (IMC)……………….….. 138

6.4.6. Fixed Manufacturing Cost (FMC)……………….…..... 138

6.4.7. Total Manufacturing Cost (TMC)…………….……..… 138

6.4.8. General Expense (GE)………………………………… 139

6.4.9. Total Production Cost (TPC)………………………….. 139

6.4.10. Analisa Kelayakan…………………………………….. 139

BAB VII KESIMPULAN

Daftar Pustaka………………………………………………………………… xvi

Lampiran


commit to user xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data pabrik penghasil asetaldehida di dunia................................... 3

Tabel 1.2 Data impor asetaldehida di Indonesia.............................................. 3

Tabel 1.3 Data impor asam asetat di Indonesia............................................... 4

Tabel 1.4 Data pabrik asam asetat di luar negeri............................................. 4

Tabel 2.1 Neraca massa di Reaktor................................................................. 31

Tabel 2.2 Neraca massa Absorber................................................................... 31

Tabel 2.3 Neraca massa Kolom Distilasi I...................................................... 32

Tabel 2.4 Neraca massa Kolom Distilasi II..................................................... 32

Tabel 2.5 Neraca massa Total.......................................................................... 33

Tabel 2.6 Neraca panas Reaktor...................................................................... 34

Tabel 2.7 Neraca panas Absorber.................................................................... 34

Tabel 2.8 Neraca panas Kolom Distilasi I....................................................... 35

Tabel 2.9 Neraca panas Kolom Distilasi II...................................................... 35

Tabel 2.10 Neraca panas Total.......................................................................... 36

Tabel 2.11 Perincian Luas Area yang Dibangun............................................... 39

Tabel 4.1 Kebutuhan Air Pendingin................................................................ 77

Tabel 4.2 Kebutuhan Air Umpan Boiler......................................................... 78

Tabel 4.3 Kebutuhan Air Konsumsi dan Sanitasi............................................ 81

Tabel 4.4 Kebutuhan Total Air Sungai............................................................ 82

Tabel 4.5 Alat-alat yang Membutuhkan Steam............................................... 83


commit to user xii

Tabel 4.6 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas.................... 87

Tabel 4.7 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan.................................. 89

Tabel 4.8 Total Kebutuhan Listrik Pabrik....................................................... 91

Tabel 4.9 Kebutuhan Bahan Bakar Solar........................................................ 93

Tabel 5.1 Perincian Jumlah Karyawan Proses................................................. 112

Tabel 5.2 Perincian Jumlah Karyawan Utilitas............................................... 113

Tabel 5.4 Jumlah Karyawan Menurut Jabatan................................................ 122

Tabel 5.5 Perincian golongan dan gaji karyawan............................................ 124

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat............................................................................ 132

Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment.................................................................. 136

Tabel 6.3 Working Capital Investment............................................................ 137

Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost.............................................................. 137

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost........................................................... 138

Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost............................................................... 138

Tabel 6.7 General Expense.............................................................................. 139

Tabel 6.8 Analisa Kelayakan........................................................................... 140


commit to user xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Lokasi pabrik…………............................................................. 7

Gambar 2.1 Diagram Alir Proses.................................................................. 25

Gambar 2.2 Diagram Alir Kualitatif............................................................. 26

Gambar 2.3 Diagram Alir Kuantitatif........................................................... 27

Gambar 2.4 Tata Letak Pabrik...................................................................... 40

Gambar 2.5 Tata Letak Peralatan Proses....................................................... 42

Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air............................................................. 82

Gambar 5.1 Struktur organisasi pabrik asetaldehida.................................... 107

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index............................................ 133

Gambar 6.2 Grafik analisa kelayakan pabrik............................................... 140


commit to user xiv

INTISARI

Nur Khasanah dan Putri Nuraini, 2011, Prarancangan Pabrik Asetaldehida dengan Proses Dehidrogenasi Etanol dengan Kapasitas 25.000 ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Tekinik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Pabrik asetaldehida dirancang dengan kapasitas 25.000 ton/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah etanol. Pabrik ini direncanakan didirikan di daerah Plesungan, Gondangrejo, Karanganyar, Jawa Tengah, pada tahun 2014 dan mulai beroperasi pada tahun 2015. Asetaldehida banyak digunakan dalam industri kimia, yaitu sebagai bahan intermediete untuk menghasilkan bahan kimia yang lain, antara lain sebagai bahan baku pembuatan asam asetat, n-butanol, 2-hexyl ethanol, pentaerythrytol, trimethyrolpropane, pyridine, pericetic acid,cratonaldehyde, asetat anhidrid, chloral, 1,3-buthylene glycol,asam laktat.

Asetaldehida dibuat dari proses dehidrogenasi etanol dengan katalis Cu-Cr pada kisaran suhu 260-290 oC dan tekanan 1,2 atm dalam Reaktor Fixed Bed Multitube kondisi non isotermal dan non adiabatis. Reaksi berlangsung secara endotermis sehingga diperlukan pemanas dowtherm A. Bahan baku yang dibutuhkan adalah etanol 95% sebanyak 27.626,21 ton/tahun, konversi yang diperoleh sebesar 50% mol. Gas keluar reaktor diserap dengan penyerap air dalam absorber yang kemudian asetaldehida dimurnikan dalam menara distilasi, sehingga diperoleh asetaldehida dengan kemurnian 99,9% berat.

Kebutuhan utilitas meliputi air sungai sebanyak 53,27 m3/jam, bahan bakar (solar) sebanyak 238,99 L/jam, udara tekan sebanyak 45,83 m3/jam dan kebutuhan listrik sebesar 450 kW. Pabrik juga didukung laboratorium untuk menjaga kualitas produk agar sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan.

Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Pabrik direncanakan dibangun di atas tanah seluas 19.900 m2 di daerah Plesungan, Gondangrejo, Karanganyar, Jawa Tengah. Pabrik beroperasi selama 24 jam per hari dan 330 hari per tahun. Jumlah kebutuhan tenaga kerja sebanyak 190 orang.

Dari analisa ekonomi diperoleh modal tetap sebesar Rp 116.251.195.620 dan modal kerjanya Rp 669.477.072.064. Biaya produksi total per tahun sebesar Rp 2.402.859.026.497. Pabrik asetaldehida ini termasuk beresiko tinggi karena bahan baku dan produk bersifat mudah terbakar. Analisis kelayakan menunjukkan bahwa Return of Investment (ROI) sebelum dan sesudah pajak sebesar 97,75% dan 73,31 %. Pay Out Time (POT) sebelum dan sesudah pajak selama 0,95 tahun dan 1,24 tahun, Break Even Point (BEP) 49,88 %, dan Shut Down Point (SDP) 45,01%. Sedangkan Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 11,08%. Berdasarkan hasil evaluasi diatas, maka Pabrik Asetaldehida dengan Proses Dehidrogenasi Etanol dengan kapasitas 25.000 ton/tahun dinilai layak didirikan karena memenuhi standar persyaratan pendirian suatu pabrik.


commit to user 1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Industri kimia di Indonesia belakangan ini memperlihatkan perkembangan

yang cukup baik. Semakin banyak bahan kimia yang diproduksi di dalam negeri baik

itu produk Up Stream (hulu), produk Mid Strean (antara/intermediate) maupun

produk Down Stream (hilir). Produk antara atau intermediate diperkirakan memiliki

prospek pasar yang cukup baik dan sekaligus memiliki peluang investasi yang cukup

besar. Sejalan dengan kebijaksanaan pemerintah untuk meningkatkan iklim industri,

maka pembangunan industri kimia dasar yang berwawasan masa depan mempunyai

prospek yang cukup cerah. Salah satu bahan kimia yang cukup penting adalah

Asetaldehida.

Asetaldehida dengan rumus molekul CH3CHO adalah salah satu senyawa

aldehid yang mempunyai sifat cairan tak berwarna, mudah terbakar dan mudah larut

dalam air.

Asetaldehida merupakan bahan yang mempunyai kegunaan yang sangat luas

dalam industri kimia. Produk ini digunakan dalam industri kimia sebagai bahan

intermediate untuk menghasilkan bahan kimia yang lain, antara lain sebagai bahan

baku pembuatan asam asetat, n-butanol, 2-hexyl ethanol, pentaerythrytol,

trimethyrolpropane, pyridine, pericetic acid,cratonaldehyde, asetat anhidrid, chloral,

1,3-buthylene glycol,asam laktat.( Mc. Ketta, 1954 )


commit to user

2

Dengan semakin meningkatnya perkembangan industri petrokimia di

Indonesia maka diperkirakan permintaan bahan baku asetaldehida pada tahun-tahun

mendatang juga meningkat. Oleh karena itu pabrik asetaldehida perlu didirikan di

Indonesia dengan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut:

Dapat menghemat devisa negara, dengan adanya pabrik asetaldehida di dalam

negeri maka impor asetaldehida dapat dikurangi dan jika berlebih dapat

diekspor.

Dapat memacu berdirinya pabrik-pabrik baru yang menggunakan bahan baku

asetaldehida.

Menggunakan bahan baku etanol yang mudah diperoleh di dalam negeri.

Dapat menciptakan lapangan pekerjaan baru bagi masyarakat, sehingga dapat

mengurangi pengangguran.

1.2. Kapasitas Rancangan

Dalam menentukan kapasitas rancangan pabrik asetaldehida perlu

dipertimbangkan hal-hal sebagai berikut :

1. Ketersediaan bahan baku

Bahan baku yang digunakan untuk membuat asetaldehida yaitu etanol

yang diperoleh dari PT. Indo Acidatama. Dengan kapasitas produksi etanol

54.750 ton/tahun, PT. Indo Acidatama diharapkan dapat memenuhi kebutuhan

bahan baku untuk pabrik ini.

2. Kapasitas minimal


commit to user

3

Data-data kapasitas pabrik yang telah beroperasi penghasil

asetaldehida di dunia dapat dilihat pada tabel 1.1 berikut

Tabel 1.1 Data pabrik penghasil asetaldehida di dunia

PabrikKapasitas

(ton/tahun)

Celanese, Bay City, Texas

Celanese, Bishop, Texas

Celanese, Clear Lake City, Texas

Celanese, Pompa, Texas

Eastman, Longview, Texas

Publicker, Philadelphia, Pennsylvania

Unio Carbide, Texas

113.500

108.960

227.000

4.540

227.000

31.780

295.100

( sumber : Mc Ketta, 1976 )

3. Kebutuhan asetaldehida di Indonesia

Data impor asetaldehida di Indonesia sampai tahun 2009 dapat dilihat

pada tabel 1.2. berikut


commit to user

4

Tabel 1.2. Data impor asetaldehid di Indonesia

Tahun Jumlah (kg)

2005

2006

2007

2008

2009

47.681

45.185

17.479

72.372

3.268

( sumber : Badan Pusat Statistik)

Dari data impor asetaldehida hanya dilihat kecenderungannya saja.

Asetaldehida paling banyak digunakan sebagai bahana baku pembuatan asam

asetat. Data impor asam asetat di Indonesia sampai tahun 2009 dapat dilihat pada

tabel 1.3. berikut

Tabel 1.3. Data impor asam asetat di Indonesia

Tahun Jumlah (kg)

2005

2006

2007

2008

2009

88.704

91.035

81.215

82.286

91.585

( sumber : Badan Pusat Statistik)


commit to user

5

Dari data impor asam asetat dapat diperkirakan kebutuhan asam asetat

di Indonesia pada tahun 2015 sebesar 65.379 kg. Untuk memenuhi kebutuhan

asam asetat tersebut dibutuhkan asetaldehida sebesar 47.944 kg. Dengan

demikian dapat diketahui bahwa kebutuhan asetaldehida meningkat.

4. Pabrik asam asetat di luar negeri

Tabel 1.4. Data pabrik asam asetat di luar negeri

Negara Jumlah (juta ton/tahun)

Jepang

Amerika Serikat

Eropa

0,7

2,5

1,5

(www.wikipedia.com)

Dari data pabrik asam asetat di atas dapat diketahui kebutuhan

asetaldehida diluar negeri sebesar 3 juta ton/tahun.

5. Pabrik yang sudah ada di Indonesia

Pabrik asetaldehida yang sudah ada di Indonesia yaitu di PT. Indo

Acidatama memproduksi sebesar 20.000 ton/tahun.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan tersebut, maka kapasitas

pabrik yang akan dibangun sebesar 25.000 ton/tahun. Dengan demikian,

diharapkan dapat memenuhi kebutuhan asetaldehida dalam negeri dan

sebagian diekspor.

http://www.wikipedia.com/


commit to user

6

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik

Penentuan lokasi pabrik merupakan hal yang penting dalam perancangan

suatu pabrik karena merupakan salah satu faktor yang menentukan kelangsungan,

perkembangan dan keuntungan pabrik yang akan didirikan secara teknis maupun

ekonomis dimasa yang akan datang. Pendirian pabrik direncanakan di daerah

Plesungan, Gondangrejo, Karanganyar, Jawa tengah.

Pertimbangan-pertimbangan yang diambil untuk lokasi ini adalah :

1. Sumber bahan baku

Bahan baku merupakan faktor penting dalam penentuan lokasi pabrik.

Pabrik asetaldehida ini akan didirikan di daerah Plesungan, Gondangrejo,

Karanganyar, Jawa tengah karena dekat dengan sumber bahan baku yaitu

etanol. Bahan baku etanol diperoleh dari pabrik etanol PT. Indo Acidatama

yang terletak di daerah Janggalan Kemiri, Kebakkramat, Karanganyar, Jawa

Tengah. Dengan tersedianya bahan baku yang relatif besar diharapkan

kebutuhan bahan baku bisa tersedia.

2. Pasar

Dipilihkan daerah Karanganyar sebagai lokasi pabrik dengan

pertimbangan bahwa daerah ini sedang mengalami perkembangan dalam

bidang industri sehingga diharapkan kebutuhan akan asetaldehida bisa

tercukupi, juga membuka kesempatan berdirinya industri-industri lain yang

menggunakan asetaldehida sebagai bahan baku. Selain itu Karanganyar adalah


commit to user

7

salah satu kota strategis yang mampu menyalurkan produk ke kota-kota

kawasan industri lainnya di Wilayah Jawa Tengah khususnya dan pulau Jawa.

3. Transportasi

Wilayah Karanganyar yang berada di Jawa Tengah merupakan

kawasan industri maka jalur perhubungan darat dan udara sudah tersedia.

Dengan adanya jalur perhubungan ini maka hubungan antar daerah tidak

mengalami hambatan, terutama ke daerah Indonesia bagian Timur.

4. Tenaga Kerja

Tenaga kerja dapat diperoleh dari masyarakat sekitar pabrik. Dengan

pendirian pabrik ini diharapkan dapat membuka lapangan kerja baru, sehingga

mengurangi pengangguran di Indonesia, terutama di wilayah Karanganyar.

5. Utilitas

Ketersedian air sebagai air baku maupun sebagai air proses telah

tercukupi dari sumber-sumber air yang ada di sekitar Karanganyar yaitu

sungai Bengawan Solo.


commit to user

8

Gambar 1.1 Lokasi pabrik

1.4. Tinjauan Pustaka

1.4.1. Macam-Macam Proses

Secara komersial asetaldehida dapat diproduksi dengan proses sebagai

berikut:

1. Hidrasi Asetilen

Asetilen dengan kemurnian yang tinggi diumpankan ke dalam reaktor

yang berisi katalis merkuri yang dilarutkan dalam asam sulfat, suhu reaksi

dijaga 70-100˚C dan tekanan 15 psi. Konversi per pass 50-60%

C2H2 + H2O → C2H4O ∆H298˚K = 33 kkal/kmol

Lokasi pabrik asetaldehida

PT. Indo Acidatama


commit to user

9

Asetilen yang tidak bereaksi dikompresi dan diserap untuk dipisahkan dengan

asetaldehida sebelum direcycle ke dalam reaktor. Pemurnian asetaldehida

dilakukan dengan cara distilasi. Proses ini dikenal dengan nama proses

German. ( Mc Ketta, 1976 )

2. Oksidasi n-butana

n-Butana, udara dan gas recycle dicampur dan dikompresi pada

tekanan 100 psig kemudian dipanaskan dalam furnace sampai suhu 370˚C lalu

dioksidasi dalam reaktor pada suhu 450˚C. Konversi n-butana per pass 25-

35%. Gas hasil reaksi didinginkan dengan larutan formaldehid. Produk

diserap dengan air dan n-butana yang tidak bereaksi direcycle ke dalam

reaktor. Pemurnian dilakukan dengan distilasi. (Mc Ketta, 1976 )

3. Proses dari etanol

Ada 2 proses yaitu :

a.Oksidasi Etanol

C2H5OH + ½ O2 → C2H4O ∆H298˚K = -43 kkal/kmol

Campuran uap etanol dan oksigen dari udara dimasukkan dalam

reaktor Fixed Bed Multitube yang berisi katalis silver pada suhu 450-500˚C

dan takanan 1 atm. Konversi alkohol per pass 25-35%. Alkohol yang tidak

bereaksi dan asetaldehida diserap dari hasil gas dengan alkohol dingin.

Asetaldehida dengan etanol dipisahkan dengan distilasi, alkohol direcycle

kembali sebagai umpan reaktor. Hasil samping berupa asam asetat, etil asetat,

carbon oxides dan metana. ( Mc Ketta, 1976 )


commit to user

10

b. Dehidrogenasi Etanol

C2H5OH → C2H4O + H2 ∆H298˚K = 15 kkal/kmol

Etanol diuapkan dan direaksikan dengan katalis khrom dan tambaga

pada tekanan atmosferis dan suhu 260-290˚C. Konversi 30-50%. Gas hasil

reaksi dikondensasi dan diserap untuk mengambil alkohol. Pemurnian

dilakukan dengan distilasi. Alkohol yang tidak bereaksi direcycle ke dalam

proses. ( Mc Ketta, 1976 )

3. Oksidasi Etilen

Proses ini dapat berlangsung dalam satu tahap (one stage process) atau

dua tahap (two stage process).

C2H4 + ½ O2 → C2H4O ∆H298˚K = -58 kkal/kmol

a. Proses satu tahap

Oksigen segar dan etilen diumpankan secara terpisah ke dalam reactor

Bubble yang berisi larutan katalis. Kandungan oksigen dalam recycle gas

dibatasi maksimal 9 % mol. Reaktor beroperasi pada suhu 100-130˚C dan

tekanan sekitar 3 atm dengan katalis palladium. Panas reaksi dihilangkan

dengan penguapan asetaldehid dan air dari larutan katalis. Konversi etilen per

pass 75%.

Gas hasil diserap dengan air utnuk mengkondensasi dan menyerap

asetaldehida. Recycle gas digunakan untuk mengambil kembali etilen, tetapi

pembuangan gas digunakan untuk menghilangkan gas inert dari sistem.

Karena alasan ini, maka dibutuhkan oksigen dan etilen dengan kemurnian


commit to user

11

yang tinggi untuk meminimumkan kehilangan etilen. Residu dari scrubber

diumpankan ke dalam kolom distilasi. Pada kolom distilasi astaldehida

sebagai hasil atas dan residu kolom ini terdiri dari air dan asetaldehida. Proses

ini dikenal dengan nama proses Hoechst.

( Mc Ketta, 1976 )

b. Proses dua tahap

Pada proses ini etilen dan oksigen dari udara direaksikan dalam dua

reaktor yang terpisah. Reaktor yang digunakan adalah plug flow tubular

reactor. Reaksi dilakukan pada 125-130˚C dan tekanan 10 atm dengan katalis

palladium, asetaldehida yang terbentuk dari reaktor pertama keluar dengan

cara adiabatic flashing dan memanfaatkan panas reaksi. Larutan katalis

direcycle ke reaktor kedua atau reaktor oksidasi untuk mengoksidasi garam

cupro menjadi cupri. Jumlah cairan yang direcycle dibutuhkan dalam jumlah

besar karena kelarutan katalis logam rendah dan hasil asetaldehida per pass

dibatasi oleh konsentrasi garam. Konversi etilen per pass 99,5 %.( Mc Ketta,

1976 )

Dari berbagai uraian pembuatan asetaldehida diatas, proses yang dipilih

adalah proses dehidrogenasi etanol dengan pertimbangan antara lain, prosesnya

cukup ekonomis karena harga etanol yang relatif murah dan beroperasi pada tekanan

rendah.


commit to user

12

1.4.2. Kegunaan Produk

Asetaldehida merupakan produk antara yang banyak digunakan untuk

memproduksi produk turunannya, antara lain:

1. Bahan baku pembuatan asam asetat

2. Bahan baku pembuatan n-butanol

3. Bahan baku pembuatan 2-hexyl ethanol

4. Bahan baku pembuatan pentaerythrytol

5. Bahan baku pembuatan trimethyrolpropane

6. Bahan baku pembuatan pyridine

7. Bahan baku pembuatan pericetic acid

8. Bahan baku pembuatan cratonaldehyde

9. Bahan baku pembuatan asetat anhidrid

10. Bahan baku pembuatan chloral

11. Bahan baku pembuatan 1,3-buthylene glycol,

12. Bahan baku pembuatan asam laktat.

( Mc Ketta, 1954 )

1.4.3. Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan produk

A. Bahan Baku

Etanol

a. Sifat fisis

Rumus molekul : C2H5OH

Flammable (mudah terbakar)


commit to user

13

Tidak berwarna (jernih)

Berat molekul : 46,07

Titik didih(1 atm), ˚C : 78,32

Suhu kritis, ˚C : 243,1

Tekanan kritis,atm : 63,1

Density kritis,gr/cm3 : 0,7893

Panas penguapan,kj/kg : 839328,717

Panas pembentukan,kj/kg : -270710,708

Kapasitas panas (Cp),kj/kg K : 0,579

Viskositas pada 20˚C, N.s/m2 : 1,17

b. Sifat kimia

Atom hidrogen dari hidroxyl group dapat diganti dengan metal aktif

membentuk methal ethoxide

Reaksi: 2C2H5OH + 2M → 2C2H5OM +H2

Misal reaksi antar alkohol dengan NaOH

C2H5OH + 2NaOH → C2H5ONa +H2O

Sodium ethoxide

Beradisi dengan asetilen membentuk ethyl vinil ether

Reaksi : C2H5OH + HC=CH→ C2H5OCH=CH2

Bereaksi dengan asam organik dan asam anorganik membentuk ester

Reaksi : C2H5OH + H2SOa → C2H5OSO3H +H2O


commit to user

14

Ethyl alkohol dapat langsung membentuk ethyl asetat dengan melalui

acetaldehyde kemudian dikondensasikan

Reaksi : CH3CH2OH → CH3CHO + H2

2 CH3CHO → CH3COOCH2 CH3

Dehidrogenasi ethyl alkohol membentuk acetaldehyde

Reaksi : CH3CH2OH → CH3CHO + H2

Ethyl alkohol bereaksi dengan sodium hypociari membentuk

cloroform

Reaksi :

CH3CH3OH + NaOCl → CHaCHO + NaCl + H2O

CH3CH3OH + 3NaOCl → CCl2CHO + 3NaOH

CCIaCHO + NaOH CHCI3 + HCOONa

B. Produk

1. Asetaldehida

a. Sifat Fisis

Rumus molekul : CH3CHO

Berat molekul : 44

Titik didih (1 atm),°C : 20,16

Titik lebur,°C : -123,5

Density cair, gr/cm3 : 0,778


commit to user

15

Panas peleburan, kj/kg : 71129,552

Panas penguapan, kj/kg : 581588,692

Suhu kritis, K : 461,0

Tekanan kritis, atm : 63,22

b. Sifat Kimia

Asetaldehida adalah senyawa yang sangat reaktif, yang

secara umum dipakai pada bidang manufaktur. Reaksi oksidasi,

reduksi, kondensasi, polimerisasi dan adisi adalah contoh-contoh

reaksi kereaktifannya.

Oksidasi

Oksidasi acetaldehyde fase cair dengan udara (oksigen)

merupakan reaksi yang penting dalam industri. Kebanyakan asam

asetat banyak diproduksi melalui cairan ini. Reaksi oksidasi adalah

reaksi rantai dimana asam perasetat dihasilkan dan kemudian

bereaksi dengan asetaldehida untuk menghasilkan asam asetat

melalui monoperasetat (AMP)

Reaksi :

CH3CHO + O2 → CH3COOH

CH3COOH +CH3CHO → AMP

AMP → 2CH3COOH

Reduksi


commit to user

16

Reduksi terhadap gugus karbonil (C=0) menjadi alkohol

mudah terjadi. Banyak jenis katalis yang mungkin digunakan,

diantaranya platina dan asam kloropfatinat atau dari ammonium

kloropfatinat, raney nikel, palladina.

Reaksi Kondensasi

Larutan basa encer menyebabkan asetaldehida mengalami

aldol kondensasi menjadi asetadol. Aldol kondensasi adalah reaksi

yang sangat umum clan acetaldehyde.

Reaksi : 2CH3CHO + OH → CH3CHOHCH2CHO

Asetakiol adalah intermediate penting dalam pembuatan

butyraldehyde dan 1-3 butanol melalui asetaldehida dan juga

dalam pembuatan 1,3-butanediol. Juga reaksi yang penting adalah

aldol acetaldehyde dengan formaldehid berlebihan yang merupakan

bagian dari pembuatan pentarythritol C(CH20H)4 secara komersial.

Polimerisasi

Sedikit asam mineral akan mengkatalisasi rimetrisasi

aldehida menjadi garaidehid pada suhu ruang. Jika asetaldehida

dititrasi dengan HCl kering pada suhu rendah tetiamer,

metacetaldehyde atau metaldehid akan terbentuk. Kemudian akan

berubah kembali menjadi acetaldehyde dan paraldehid dengan

membiarkannya pada 60-65°C selama beberapa hari. Peristiwa ini


commit to user

17

dinamakan depolimerisasi. Depolimerisasi akan sempuna dengan

pemanasan pada tabung seal.

Reaksi Adisi

Meskipun sedikit acetaldehyde (kecuali cloral dan

halogenased aldehid yang lain) yang membentuk hidrat yang

dapat diisolasikan, suatu larutan encer acetaldehyde mengandung

hidrat acetaldehyde (gem-diol) dalam keseimbangannya.

Reaksi : CH3CHO + H20 → CH3CH(OC2H5)

Dengan cara yang sama acetaldehyde sedikit terbentuk dan

reaksi dengan g1ycol dan dengan senyawa polihidraksi yang lain.

Reaksi adisi merkaptal terhadap acetaldehyde akan membentuk

merkaptal (CH3CHCSR)2 dimana suffat analog dengan asefial juga

dibuat dengan mereaksikan acetaldehyde, dengan alkohol pada fase

uap tanpa katalis.

2. Hidrogen

a. Sifat Fisis

Rumus molekul : H2

Berat molekul : 2,016

Titik didih (1 atm), oC : -252

Titik lebur (1 atm), oC : -254,2

Suhu kritis, oC : -239,8


commit to user

18

Tekanan kritis, atm : 32,57

Densitas cair, kg/m3 : 71

Pada suhu kamar dan tekanan atmosferis, H2 berbentuk gas.

b. Sifat Kimia

H2 dapat digunakan untuk berbagai macam reaksi

hidrogenasi dan reaksi – reaksi yang lain.

1.4.4. Tinjauan Proses secara Umum

Reaksi pembentukan asetaldehida salah satunya adalah reaksi

dehidrogenasi dimana gugus H dilepaskan dalam bentuk gas H2 dari ikatan dalam

etanol (C2H5OH) sehingga didapat produk yang relatif lebih reaktif berupa

asetaldehida dengan rumus molekus C2H4O. Asetaldehida secara komersial dibuat

dengan dehidrogenasi fase uap etanol.

Reaksi:

260 - 290°C

C2H5OH(g) CH3CHO(g) + H2 ΔHr = 15 kkal/kmol

Etanol diuapkan dan direaksikan diatas katalis chrom clan tembaga pada

tekanan atmosfer dan suhu 260 - 290°C. Konversi 50 %. Pada suhu tersebut kondisi

reaktan adalah fase gas maka digunakan reaktor jenis Fixed Bed multitube. Pada

reaksi ini digunakan bahan baku etanol yang banyak terdapat dipasaran berupa

etanol dengan kadar minimal 95 % yaitu etanol yang diproduksi dari pabrik-


commit to user

19

pabrik yang ada di Indonesia. Reaksi katalitis berlangsung dalam 5 tahap, yaitu

sebagai berikut :

1. Difusi dari molekul zat pereaksi pada permukaan katalis.

2. Adsorbsi dari zat pereaksi pada permukaan.

3. Reaksi pada permukaan.

4. Desorpsi dari zat hasil.

5. Difusi dari zat hasil ke dalam fase gas.

Dalam hal ini langkah 1 dan 5 dapat diabaikan karena kecepatan difusi

sangat cepat. Sedangkan pengendali terbesar pada reaksi ini adalah reaksi

permukaan.


commit to user 20

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku

Etanol

Kenampakan : Cair

Warna : Jernih

Kemurnian : 95% berat

Impuritas : H2O ( 5% berat )

Berat jenis : 0,8160 - 0,7937 g/cm3

Viskositas : 1,32 - 1,22 kg/l.dt

2.1.2. Spesifikasi Produk

Asetaldehida

Kenampakan : Cair ( tekanan 1,95 atm )

Warna : Jernih

Kemurnian : 99,9% berat

Impuritas : Etanol ( 0,1% berat )

Berat Jenis : 0,7801 g/cm3

Viskositas : 0,12 - 0,16 kg/l.dt

2.1.3. Spesifikasi Katalis


commit to user

21

Rumus Molekul : Cr-Cu

Kenampakan : Butiran bola

Diameter : 0,0051 m

Bulk density : 67 (kg/m3)

2.2. Konsep Proses

2.2.1. Dasar Reaksi

Asetaldehida secara komersial dibuat dengan cara dehidrogenasi fase

uap ethyl alcohol.

Reaksinya :

CH3CH2OH CH3CHO + H2

ΔHr298 = 15 kkal

Etanol diuapkan dan direaksikan diatas katalis chrom clan tembaga

pada tekanan 1,2 atm dan temperatur 260-290˚C. Pada suhu tersebut kondisi

reaktan adalah fase gas, maka digunakan reaktor jenis fixed bed.

Reaksi bersifat endotermis dengan demikian diperlukan adanya

tambahan panas dari luar untuk mempertahankan suhu didalam reaktor.

Dalam hal ini digunakan dowtherm sebagai pemanas dan untuk mendapatkan

transfer panas yang baik, maka dipilih reaktor jenis fixed bed multitube.

Pada reaksi ini digunakan bahan baku etanol yang didapat dari

PT.Indo Acidatama dengan kadar 95%.

260–290˚C

Cu-Cr


commit to user

22

2.2.2. Mekanisme Reaksi

Reaksi katalitik berlangsung dalam 5 tahap sebagai berikut:

1. Difusi dari molekul zat pereaksi pada permukaan katalis

2. Adsorbsi dari zat pereaksi pada permukaan

3. Reaksi pada permukaan

4. Desorpsi dari zat hasil pada permukaan

5. Difusi dari zat hasil ke dalam fase gas.

Dalam hal ini langkah 1 dan 5 dapat diabaikan karena kecepatan

difusinya sangat cepat.

Model mekanisme reaksi:

Reaksi Utama:


A B C

Adsorpsi : A + S AS

Reaksi permukaan : AS BS + C

Desorpsi : BS B + S

Penyusunan persamaan kecepatan reaksi :

BCA Pkkrs ... 22

Cu-Cr

k1

k-1

k2

k-2

k3

k-3


commit to user

23

VA

A

Pk

kkad

.1

1

vPkad AA ..

vB

B

Pk

kkd

3

3 vPk BdB ..

1 VBA 1... . VBVA vPkdPkad

11.. BAV PkdPkad 1..

1

BA PkdPkadv

BCA Pkkrs ... 22 vPkdPkPkadk BCVA ....... 22

Ke

kdk

kadkPkdPkad

PPkkPkdPkad

PkadkBA

BCdBA

A

.

.1..

1....

1..

1...

2

2

22

kkadkPkPkad

KePP

Pkadk

BdA

CBA

...1

.

. 22

BdA

CBA

PkPkadKe

PPP

k..1

).

(

2.2.3. Kondisi Operasi

1. Tinjauan Kinetika

Kecepatan reaksi pembentukan asetaldehida ditinjau dari segi kinetika

dinyatakan sebagai berikut :


A B C

Persamaan kecepatan reaksi :


commit to user

24

rs = BdA

CBA

PkPkadKe

PPP

k..1

).

(

dengan:

lnk = (17.900 – 5810,5/T) lnKad = (-1.175 + 1166,6/T) lnKd = (1.057 + 690,2/T) lnKe = (11.82 – 6189,1/T) (The Canadian Journal of Chemical Engineering, vol.57, April, 1979)

Keterangan :

rs : Kecepatan reaksi, (mol / kgcat.jam)

PA : Tekanan parsial etanol, (atm)

PB : Tekanan parsial asetaldehida, (atm)

PC : Tekanan parsial H2, (atm)

k : Konstanta kecepatan reaksi, (jam-1)

KAD : Konstanta kesetimbangan adsorpsi, (atm)

KD : Konstanta kesetimbangan desorpsi, (atm)

T : Temperatur, (K)

2. Tinjauan Termodinamika

Reaksi yang terjadi adalah :

CH3CH2OH(g) CH3CHO(g) + H2(g)

ΔHr298 = ΔHfoproduk - ΔHfo

reaktan

= -39,72 – (-54,23)

= 15 kkal


commit to user

25

Ternyata ΔH menunjukkan harga positif, maka reaksinya bersifat

endotermis.

Apabila ditinjau dari energi Gibbs (ΔGfo):

Gfo C2H5OH = - 31.46 kkal/mol

Gfo C2H4O = - 40,23 kkal/mol

Gfo H2 = 0 kkal/mol

ΔGfo = ΔGfoproduk - ΔGfo

reaktan

= ( -40,23 + 0) – (-31,46)

= -8,77 kkal

ΔGfo = -RT ln K

K298 = exp (ΔGfo /RT)

= exp (-8,77 / 0,001987*298)

= 2.706.148,164

2.3. Diagram Alir Proses

Diagram alir proses dapat dilihat pada gambar 2.1.

2.3.1. Diagram Alir Kualitatif

Diagram alir kualitatif dapat dilihat pada gambar 2.2.

2.3.2. Diagram Alir Kuantitatif

Diagram alir kuantitatif dapat dilihat pada gambar 2.3.


commit to user

26


commit to user

27

T-0

1

R-0

1A

BS

-01

MD

-02

MD

-01

30°C

1 at

m1

2 3

4

5

6

T-0

2

7

8

9

10

11

P= 1

,2 a

tmT=

29

0C

P= 1

,2 a

tmT=

76

,05C

P= 1

,08

atm

T=

70C

P= 1

,08

atm

T=

35C

P= 1

,08

atm

T=

35C

P= 1

,95a

tmT=

94

,66C

P= 1

,95a

tmT=

40

C

P= 1

,95a

tmT=

11

5,27

C

P= 1

atm

T= 9

5,51

C

P= 1

atm

T= 7

8,11

C

P= 1

atm

T= 1

00,1

1C

P= 1

,08

atm

T=

41,1

4C

P= 1

,95a

tmT=

39

,6C

DIA

GR

AM

ALI

R K

UA

LIT

AT

IF

Gam

bar

2.1

Dia

gram

Alir

Kua

litat

if

C 2H 5

OH

H 2O

C 2H 4

OC 2

H 5O

HH 2

O

H2

C 2H

4OC 2

H 5O

HH

2O

H2

C 2H

4OC 2

H5O

HH

2O

C 2H 4

OC 2

H5O

HH 2

O

C 2H

4OC 2

H5O

H

C 2H

4OC 2

H 5O

HH

2O

C 2H

4OC 2

H5O

HH

2O

C 2H

5OH

H2O


commit to user

28


commit to user

29

2.3.3. Langkah Proses

Secara garis besar proses pembuatan asetaldehida dengan proses

dehidrogenasi etanol terdiri dari tiga tahap, yaitu :

1. Penyiapan Bahan Baku

2. Reaksi Dehidrogenasi Etanol

3. Pemisahan dan Pemurnian Etanol sisa

1. Persiapan Bahan Baku

Tahap ini bertujuan untuk menyiapkan umpan reaktor pada fase gas

dengan suhu 290˚C dan tekanan 1,2 atm dari etanol cair suhu 30oC.

Etanol disimpan dalam tangki penyimpanan etanol (T–01) yang

berbentuk silinder tegak dengan tutup conical pada fase cair suhu 30oC dan

tekanan 1 atm. Etanol dari tangki penyimpanan dicampur dengan campuran

recycle kemudian diuapkan dalam vaporiser (VP-01).

Keluar dari vaporiser kemudian feed gas dipanaskan dalam heater

(HE–01) dengan media pemanas dowtherm A sehingga suhunya sesuai

dengan kondisi umpan reaktor (290oC, 1,2 atm).

2. Reaksi Dehidrogenasi Etanol

Proses dehidrogenasi etanol dilangsungkan dalam reaktor fixed bed

multitube katalitik untuk menghasilkan asetaldehida. Reaktor beroperasi pada

kondisi non isothermal, suhu umpan reaktor 290oC dan tekanan 1,2 atm,

sedangkan katalis yang digunakan adalah Cr-Cu.


commit to user

30

Gas umpan reaktor masuk kedalam reaktor (R-01) melalui pipa

pemasukan umpan yang terdapat pada bagian atas dari reaktor dan kemudian

dikontakkan dengan katalis Cr-Cu dalam tube dalam reaktor.

Reaksi yang terjadi :

C2H5OH C2H4O + H2

Konversi reaksi dalam reaktor yaitu 50 %. Reaksi tersebut

endothermic, panas reaksi disuplai dengan mengalirkan dowtherm A melalui

sela-sela tube dalam shell. Dowtherm A masuk pada suhu 400˚C melalui pipa

pemasukan pada bagian atas shell.

3. Pemurnian Asetaldehida dan Isolasi Etanol

Pemisahan dan pemurnian produk dilakukan melalui dua tahapan

yaitu:

a. Pemurnian Asetaldehida

Pemurnian asetaldehida dimaksudkan untuk mendapatkan asetaldehida

dengan spesifikasi sesuai dengan pasaran. Produk keluar reaktor didinginkan

dalam cooler (CO–01) dengan menggunakan cairan hasil bawah absorber

sehingga diperoleh suhu 108,16 oC yang kemudian didinginkan lagi dalam

cooler (CO-02 dan CO-03) hingga suhunya menjadi 70 oC.

Gas dari cooler kemudian dimasukkan ke dalam absorber (AB-01) yang

beroperasi pada tekanan 1,08 atm. Gas keluaran absorber yang berupa

hidrogen dimanfaatkan sebagai bahan bakar boiler sedangkan cairan produk

bawah absorber kemudian dialirkan ke menara distilasi I (MD-01) pada suhu


commit to user

31

bubble pointnya 94,66oC dan tekanan 1,95 atm untuk memurnikan

asetaldehida. Kondisi atas kolom adalah 40oC, 1,95 atm. Produk asetaldehida

yang didapat memiliki kemurnian 99,9% yang kemudian disimpan dalam

tangki penyimpanan yang berbentuk silinder horisontal dengan head

berbentuk torispherical pada fase cair suhu 30oC dan tekanan 1,95 atm.

b. Isolasi Etanol

Isolasi etanol bertujuan untuk mengambil sisa etanol yang tidak

bereaksi untuk direcycle. Produk bawah kolom distilasi I digunakan sebagai

umpan kolom distilasi II. Hasil atas kolom didinginkan dengan kondensor dan

didapatkan etanol dengan kemurnian 95% yang kemudian direcycle.

Sedangkan pada bagian bawah kolom distilasi II, cairan sebagian dialirkan ke

dalam cooler, sedangkan sebagian lagi berupa etanol dan air dalam jumlah

sedikit dibuang sebagai waste.

2.4. Neraca Massa dan Neraca Energi

2.4.1. Neraca Massa

Basis :1 jam operasi

Satuan : kg


commit to user

32

1. Neraca Massa di Reaktor

Tabel 2.1 Neraca Massa di Reaktor

Komp.Input outputArus 2 Arus 3

Kg/jam Kgmol/jam Kg/jam Kgmol/jamH2 0 0 143,4804 71,7402

C2H4O 3,1566 0,0717 3159,7254 71,8119C2H5OH 6600,0984 143,4804 3300,0492 71,7402

H2O 344,2603 19,1256 344,2603 19,1256Jumlah 6947,5153 162,6777 344,2603 234,4179

Total massa 6947,5153 6947,5153

2. Neraca Massa di Absorber

Tabel 2.2 . Neraca Massa Absorber

Komp.Input Output

Arus 3 Arus 11 Arus 4 Arus 5Kg/jam Kgmol/jam Kg/jam Kgmol/jam Kg/jam Kgmol/jam Kg/jam Kgmol/jam

H2 143,4804 71,7402 0 0 143,4804 71,7402 0 0C2H4O 3159,7254 71,8119 0 0 3,1597 0,0718 3156,5657 71,7401C2H5OH 3300,0492 71,7402 32,4017 0,7044 9,7502 0,2120 3322,7007 72,2326H2O 344,2603 19,1256 7105,7521 394,7640 0,3443 0,0191 7449,6681 413,8705Jumlah 6947,5153 234,4179 7138,1538 395,4684 156,7346 72,0431 13928,9345 557,8432Total massa 14085,6691 14085,6691

3. Neraca Massa Kolom Distilasi I

Tabel 2.3. Neraca Massa Kolom Distilasi I

Komp.Input OutputArus 5 Arus 6 Arus 7

Kg/jam Kgmol/jam Kg/jam Kgmol/jam Kg/jam Kgmol/jamC2H4O 3156,5657 71,7401 3153,4091 71,6684 3,1566 0,0717C2H5OH 3322,7007 72,2326 3,1566 0,0686 3319,5441 72,1640H2O 7449,6681 413,8705 0 0 7449,6681 413,8705Jumlah 13928,9345 557,8432 3156,5657 71,73700 10772,368

8486,1062

Total massa 13928,9345 13928,9345


commit to user

33

4. Neraca Massa Kolom Distilasi II

Tabel 2.4. Neraca Massa Kolom Distilasi II

Komp.Input OutputArus 7 Arus 8 Arus 9

Kg/jam Kgmol/jam Kg/jam Kgmol/jam Kg/jam Kgmol/jamC2H4O 3,1566 0,0717 3,1566 0,0717 0 0C2H5OH 3319,5441 72,1640 3286,3487 71,4424 33,1954 0,7216H2O 7449,6681 413,8705 169,8524 9,4362 7279,8157 404,4342Jumlah 10772,3688 486,1062 3459,3577 80,9503 7313,0111 405,1558Total massa 10772,3688 10722,3688


commit to user

34

Kom

ponen

Berat m

olek

ul

Kg/jam

Kgm

ol/ja

mKg/jam

Kg/jam

Kg/jam

H2

20

0m 143

,480

40

0

C2H

4O44

00

m 3,159

73.15

3,40

910

C2H

5OH

463.31

3,74

97m 7,203

8m 9,750

2m 3,156

60,79

37

H2O

18m 174

,407

9m 9,689

30,34

430

m 174

,063

6

Jumlah

3.48

8,15

76m 81,72

74m 156

,734

63.15

6,56

57m 174

,857

3

Total

m 72,04

31m 71,73

70m 9,687

5

3.48

8,15

763.48

8,15

76

output

0,21

200,06

860,01

73

0,01

910

m 9,670

2

m 71,74

020

0

0,07

18m 71,66

840

Arus 1

Arus 4

Arus6

Arus 10

Kgm

ol/ja

mKgm

ol/ja

mKgm

ol/ja

m

Inpu

t

Tabe

l 2.5 Ner

aca M

assa

Total


commit to user

35

2.4.2. Neraca Panas

Basis : 1 jam operasi

Satuan : kJ

1. Neraca Panas Reaktor

Tabel 2.6 Neraca Panas Reaktor

Komponen Input(kj/jam) Output ( kj/jam )

H2 0 5,4269E+05C2H4O 2,1003E+03 1,9780E+06C2H5OH 5,4064E+06 2,5439E+06H2O 1,9445E+05 1,8404E+05panas reaksi 4913486,323Pemanas 4,5593E+06

Total 1,0162E+07 1,0162E+07

2. Neraca Panas Absorber

Tabel 2.7 Neraca Panas Absorber

Komponen

input (kj/jam) output (kj/jam)gas in

(T=70oC)cairan in (T=35oC)

gas out(T=35oC)

cairan out (43,18oC)

H2 93172,7934 0,0000 20651,6265 0,0000C2H4O 187800,3017 0,0000 40,5330 136124,2350

C2H5OH 224326,0211 761,4515 142,0262 142455,4517H2O 29056,8342 297922,5901 6,4383 533619,6814Total 534355,9504 298684,0416 20840,6239 812199,3681

833039,9920 833039,9920


commit to user

36

3. Neraca Panas Kolom Distilasi I

Tabel 2.8 Neraca Panas Kolom Distilasi I

Input kj/jam Output kj/jamUmpan cair masuk 3.281.931,5532 Panas distilat 109.015,2721Q reboiler 3.033.004,2696 Panas cairan bottom 3.554.167,0346

Q condenser 2.651.753,5161

Jumlah 6.314.935,8228 Jumlah 6.314.935,82284. Neraca Panas Kolom Distilasi II

Tabel 2.9 Neraca Panas Kolom Distilasi II

Input kj/jam Output kj/jamumpan cair masuk 2.764.359,0927 panas distilat 477.869,0187

Q reboiler 17.524.736,4718 panas cairan bottom 2.284.125,286

TotalQ condenser 17.527.101,2602

20.289.095,5645 Total 20.289.095,5645


commit to user

37

Kom

pone

narus 1 (kj/ja

m)

pana

s diba

ngkitkan

(kj/ja

m)

Pan

as terko

nsum

si (kj/jam

)arus 4 (kj/ja

m)

arus 6 (kj/ja

m)

arus 10 (kj/ja

m)

H2

020

.651

,63

00

C2H

4O0

40,533

3.36

2,29

80

C2H

5OH

4.31

8,45

314

2,02

64,15

71,22

9

H2O

890,86

96,43

80

890,02

4

Qpe

man

as4.56

E+10

Qreak

si4.91

3.48

6,32

3

Q kon

denser1

1.81

6.44

0,92

Q kon

denser2

17.527

.101

,26

Q reb

oiler1

2.19

7.69

1,67

3

Q reb

oiler2

17.524

.736

,47

Jumlah

5.20

9,32

22.43

E+11

24.257

.028

,520

.840

,62

3.36

6,45

589

1,25

4

Total pan

as2,43

E+0

72,43

E+07

Tabe

l 2.10 N

erac

a Pa

nas To

tal


commit to user

38

2.5. Tata Letak Pabrik dan Peralatan

2.5.1. Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik adalah pengaturan atau penyusunan proses dan

fasilitas pabrik sehingga pabrik dapat berfungsi dengan efektif, efisien dan

aman. Untuk mendapatkan kondisi yang optimal, maka perlu dipertimbangkan

hal-hal sebagai berikut:

1. Pabrik asetaldehida ini merupakan pabrik baru (bukan pengembangan)

sehingga dalam penentuan tata letak pabrik tidak dibatasi oleh bangunan

yang ada.

2. Perlu disediakan area perluasan produksi yang tidak jauh dari proses yang

lama.

3. Faktor keamanan terutama bahaya kebakaran, ledakan, asap/gas beracun.

Maka dalam merencanakan lay out selalu diusahakan untuk memisahkan

sumber api dan panas dari sumber bahan yang mudah meledak. Unit-unit

proses dikelompokkan agar memudahkan pengalokasian bahaya kebakaran

yang mungkin terjadi.

4. Sistem konstruksi yang digunakan adalah outdoor untuk menekan biaya

bangunan gedung, sedangkan jalannya proses dalam pabrik tidak

dipengaruhi perubahan musim.

5. Fasilitas untuk karyawan, seperti mushola, kantin dan sebagainya

diletakkan ditempat yang strategis sehingga tidak mengganggu jalannya

proses.


commit to user

39

6. Jarak antara pompa dan peralatan proses harus diperhitungkan agar tidak

mengalami kesulitan dalam melakukan pemeliharaan dan perbaikan.

7. Disediakan tempat untuk pembersihan alat agar tidak mengganggu

peralatan yang lain.

8. Jarak antar unit proses yang satu terhadap unit proses yang lain diatur

hingga tidak saling mengganggu.

9. Alat kontrol supaya diletakkan pada kondisi yang mudah diawasi.

Tabel 2.11. Perincian luas area yang dibangun

Bangunan Luas, m2

Luas, ft2 F U D Lumen

Pos keamanan 30 322.91 20.00 0.42 0.75 20502.18789

Parkir 500 5381.82 10.00 0.49 0.75 146444.1992

Musholla 100 1076.36 20.00 0.55 0.75 52187.38735

Kantin 100 1076.36 20.00 0.51 0.75 56280.51576

Kantor 1000 10763.65 35.00 0.60 0.75 837172.672

Poliklinik 100 1076.36 20.00 0.56 0.75 51255.46971

Ruang kontrol 200 2152.73 40.00 0.56 0.75 205021.8789

Laboratorium 400 4305.46 40.00 0.56 0.75 410043.7577

Proses 4000 43054.59 30.00 0.59 0.75 2918955.563

Utilitas 2000 21527.30 10.00 0.59 0.75 486492.5939Ruang generator 200 2152.73 10.00 0.51 0.75 56280.51576

Bengkel 300 3229.09 40.00 0.51 0.75 337683.0946

Safety 300 3229.09 41.00 1.51 1.75 50101.37305

Gudang 500 5381.82 5.00 0.51 0.75 70350.64471

Pemadam 200 2152.73 20.00 0.51 0.75 112561.0315Jalan dan taman 1000 10763.65 5.00 0.55 0.75 130468.4684Area perluasan 4000 43054.59 5.00 0.57 0.75 503562.5095

Jumlah 14930 160701.27 6445363.863


commit to user

40

Luas bangunan + taman = 14.930 m2

Jika luas prasarana jalan 25% dari luas tersebut, maka:

Luas tanah total = 75,0

930.14= 19.906,67 m2

= 19.907 m2


commit to user

41

taman

garasi

Pos jaga

proses

Gu

dang

baha

n baku

Gu

dang

produk

Area perluasan

parkir kantin

kantor

mushola

klinik

Controlroom

taman

laboratorium

bengkel

safety

utilitas

taman

taman

Pem

adam

ke

bakaran

Jalan raya

Jalan u

tam

a

Power plant

Pos jaga

Gambar 2.4. Tata Letak Pabrik


commit to user

42

2.5.2. Tata Letak Peralatan

Tata letak peralatan proses adalah tempat kedudukan dari alat-alat

yang digunakan dalam proses produksi. Tata letak alat-alat proses harus

dirancang sedemikian rupa sehingga :

1. Mengefektifkan penggunaan luas lantai.

2. Kelancaran proses produksi terjamin.

3. Jika peralatan proses diatur sedemikian rupa maka urut-urutan proses

produksi dapat berjalan dengan lancar.

4. Karyawan akan lebih puas dan nyaman ketika bekerja


commit to user

43

TATA LETAK PERALATAN PROSES

T-01

4 8161

2

3

5

129

17

14

15

T-04

T-02

T-03

10

11

13

18

6 7

Gambar 2.5. Tata Letak Peralatan Proses


commit to user

44

Keterangan:

T : Tangki Penyimpan

1 : Vaporizer

2 : Separator

3 : Heater-01

4 : Reaktor

5 : Cooler-01

6 : Cooler-02

7 : Cooler-03

8 : Absorber

9 : Accumulator-01

10 : Kondenser-01

11 : Menara Distilasi-01

12 : Reboiler-01

13 : Cooler-04

14 : Accumulator-02

15 : Condenser-02

16 : Menara Distilasi-02

17 : Reboiler-02

18 : Cooler-05


commit to user 45

BAB III

SPESIFIKASI ALAT

3.1. Reaktor

Kode : R-01

Tipe : Fixed Bed Multitube

Fungsi : Mereaksikan Etanol membentuk Asetaldehida

dengan proses dehidrogenasi

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C

Kondisi operasi : - Suhu : 290oC

- Tekanan : 1,2 atm

Spesifikasi :

Diameter luar pipa : 0,0381 m

Diameter dalam pipa : 0,0356 m

Jumlah pipa : 1882 buah

Triangular pitch : 0,0476 m

Clearance : 0,0095 m

Diameter dalam shell : 2,3114 m

Tinggi : 3,37 m

Tebal shell : 0,0063 m

Tipe head : Torispherical Dished Head

Tebal head : 0,0079 m


commit to user

46

Jarak baffle : 0,5778 m

Waktu tinggal reactor : 1,37 detik

Jumlah : 1

Katalis :

Jenis : Cr-Cu

Bentuk : Bola ( spherical )

Diameter katalis : 0,0053 m

E : 0,5

ρ Bulk : 67 kg/m3

Pemanas : Dowtherm A

Isolasi :

Bahan isolasi : Asbestos

Tebal isolasi : 0,5313 m

3.2. Absorber

Nama alat : Absorber

Kode : AB-01

Tipe : Menara bahan isian ( packed tower )

Fungsi : Menyerap gas C2H4O dengan penyerap H2O dari

hasil reaktor ( R-01 ).


Kondisi operasi : - Suhu gas : 70 oC - 35 oC


commit to user

47

- Suhu cairan : 35 oC – 43,18 oC

- Tekanan : 1,08 atm

Spesifikasi :

Diameter : 1,18 m

Tinggi : 21,62 m




Jumlah : 1

Bahan isian :

Bentuk : Raschig ring

Nominal size : 2 in

Bahan : ceramic

Packing factor : 65

Isolasi

Bahan isolasi : Asbestos

Tebal isolasi : 0,0838 m

3.3. Kolom Distilasi

3.3.1. Kolom Distilasi I

Kode : MD-01

Tipe : Menara plate ( tray tower )

Fungsi : Untuk memisahkan produk C2H4O dari cairan


commit to user

48

absorber.

Jenis : Kolom distilasi sieve tray.


Kondisi operasi :

· Kolom bagian atas

Suhu : 40oC

Tekanan : 1,95 atm

· Kolom bagian bawah

Suhu : 115,03oC

Tekanan : 1,95 atm

Spesifikasi :

Diameter : 0,91 m




Tinggi menara : 13,36 m

Jumlah : 1

Lokasi umpan : 7

Spesifikasi plate :


Jumlah plate : 7

Diameter plate : 0,9130 m


commit to user

49

Diameter lubang : 0,005 m

Lubang pitch : 0,0135 m

Jumlah lubang : 2334 lubang

Bahan plate : Mild steel

Jarak antar plate : 0,4 m

Tebal plate : 0,005 m


Jumlah plate : 12








3.3.2. Kolom Distilasi II

Kode : MD-02

Tipe : Menara plate ( tray tower ).

Fungsi : Untuk memisahkan C2H5OH dari cairan MD I untuk

direcycle.

Jenis : Kolom distilasi sieve tray.



commit to user

50

Kondisi operasi :


Suhu : 78,11oC

Tekanan :1 atm


Suhu : 100,11oC

Tekanan : 1 atm

Spesifikasi :

Diameter : 1,83 m




Tinggi menara : 23,83 m

Jumlah : 1

Lokasi umpan : 8

Spesifikasi plate :


Jumlah plate : 8






commit to user

51





Jumlah plate : 21



Lubang pitch : 0,0135 mm





3.4. Tangki

3.4.1. Tangki Penyimpan Etanol ( T-01 )

Kode : T-01

Tipe : Silinder vertikal dengan conical roof dan flat bottom

Fungsi : Menyimpan etanol selama 30 hari

Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 Grade C

Kondisi penyimpanan : - Suhu : 30 oC

- Tekanan : 1 atm


commit to user

52

Spesifikasi :

Diameter : 24,3840 m

Tinggi : 9,1440 m

Tebal shell : Course 1 : 0,0333 m

Course 2 : 0,0317 m

Course 3 : 0,0286 m

Course 4 : 0,0270 m

Course 5 : 0,0238 m


Tinggi head : 2,4686 m

Tinggi tangki : 11,6125 m

Jumlah : 1

3.4.2. Tangki Penyimpan Asetaldehida ( T-02 )

Kode : T-02

Tipe : Silinder horisontal dengan torispherical head dan flat

bottom

Fungsi : Menyimpan Asetaldehida selama 30 hari

Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 Grade C

Kondisi penyimpanan: - Suhu : 30 oC

- Tekanan : 1,95 atm


commit to user

53

Spesifikasi :

Diameter : 6,0960 m

Panjang : 36,5760 m


Tinggi head : 1,3991 m

Panjang tangki: 36,5760 m

Jumlah : 1

3.5. Heat Exchanger

3.5.1. Heater-01

Kode : HE-01

Fungsi : menaikkan suhu produk fase gas vaporiser sebagai

umpan reaktor

Tipe : Shell and Tube Heat Exchanger

Bahan konstruksi : Carbon steel

Luas transfer : 65,4172 m2

Kondisi Operasi : - Hot fluid : 301,53 °C – 254,05°C

- Cold fluid : 85,04 °C – 290 °C

Spesifikasi :

Shell Side ( Fluida Dingin ) : hasil vaporizer (VP-01)

- ID : 0,9906 m

- Baffle space : 0,7429 m


commit to user

54

- Passes (n) : 1

-Pressure Drop : 0,0642 Psi

Tube Side ( Fluida Panas ) : Dowtherm A

- OD : 0,0381 m

- ID : 0,0297 m

- BWG : 8

- Pitch : 0,0476 m

- Passes (n) : 2

- Pressure Drop : 0,0656 Psi

- Jumlah pipa (Nt): 170

3.5.2. Cooler-01

Kode : CO-01

Fungsi : mendinginkan hasil bawah reaktor (R-01) untuk

dialirkan ke absorber (AB-01)





- Cold fluid : 43,18 °C – 94,66 °C

Spesifikasi :

Shell Side ( Fluida Panas ) : hasil bawah reaktor (R-01)

- ID : 0,5397 m


commit to user

55


- Passes (n) : 1


Tube Side ( Fluida Dingin ) : Produk absorber (AB-01)

- OD : 0,0317 m

- ID : 0,0233 m

- BWG : 10

- Pitch : 0,0492 m

- Passes (n) : 2



3.5.3. Cooler-02

Kode : CO-02



Tipe : Double Pipe Heat Exchanger



Kondisi Operasi : - Hot fluid : 108,16 °C – 70°C

- Cold fluid : 30 °C – 45 °C


commit to user

56

Spesifikasi :

Anulus ( Fluida Panas ) : Hasil bawah reaktor (R-01)

- OD : 0,1143 m

- ID : 0,1022 m

- SN : 40

- Pressure Drop: 0,2880 Psi

Inner Pipe ( Fluida Panas ) : Water

- OD : 0,0889 m

- ID : 0,0779 m

- SN : 40

- Panjang hairpin: 1,8288 m

- Jumlah hairpin : 6


3.5.4. Cooler-03

Kode : CO-03







- Cold fluid : 30 °C – 45 °C


commit to user

57

Spesifikasi :

Anulus ( Fluida Panas ) : Hasil bawah reaktor (R-01)

- OD : 0,1143 m

- ID : 0,1022 m

- SN : 40

- Pressure Drop: 0,2880 Psi

Inner Pipe ( Fluida Panas ) : Water

- OD : 0,0889 m

- ID : 0,0779 m

- SN : 40




3.5.5. Cooler-04

Kode : CO-04

Fungsi : mendinginkan produk bawah MD-01 untuk

dialirkan ke MD-02.





- Cold fluid : 30 °C – 45 °C


commit to user

58

Spesifikasi :

Anulus ( Fluida Panas ) : Hasil bawah menara distilasi I (MD-01)

- OD : 0,1143 m

- ID : 0,1023 m

- SN : 40


Inner Pipe ( Fluida Dingin ) : water

- OD : 0,0889 m

- ID : 0,0779 m

- SN : 40




3.5.6. Cooler-05

Kode : CO-05

Fungsi : mendinginkan produk bawah MD-02 untuk dialirkan

ke absorber (AB-01)





- Cold fluid : 30 °C – 45 °C


commit to user

59

Spesifikasi :

Anulus ( Fluida Panas ) : Hasil bawah menara distilasi II (MD-02)

- OD : 0,1143 m

- ID : 0,1023 m

- SN : 40


Inner Pipe ( Fluida Dingin ) : water

- OD : 0,0889 m

- ID : 0,0779 m

- SN : 40


- Jumlah hairpin: 12


3.6. Vaporizer-01

Kode : VP-01

Fungsi : menguapkan etanol sebagai umpan reaktor (R-01)




Kondisi Operasi : - Hot fluid : 130 °C

- Cold fluid : 72,25 °C – 85,04 °C


commit to user

60

Spesifikasi :

Shell Side ( Fluida Panas ) : Etanol

- ID : 0,7874 m


- Passes (n) : 1


Tube Side ( Fluida Panas ) : Steam

- OD : 0,0191 m

- ID : 0,0165 m

- BWG : 18

- Pitch : 0,0238 m

- Passes (n) : 2



3.7. Separator

Kode : SP-01

Fungsi : memisahkan uap dan cairan dari vaporizer

Material : Carbon steel SA 283 Grade C

Jumlah : 1

Kondisi Operasi : - Tekanan : 1,2 atm

- Suhu : 85,04°C


commit to user

61

Dimensi :

- Diameter : 1,0668 m

- Tinggi Total : 2,0078 m

- Tebal silinder : 1,0763 m

- Tebal head : 0,0064 m

3.8. Kondenser

3.8.1. Kondenser-01

Kode : CD-01

Fungsi : mengkondensasikan hasil atas menara distilasi I

( MD-01)




Kondisi Operasi : - Hot fluid : 40,19 °C – 39,6 °C

- Cold fluid : 30 °C – 35 °C

Spesifikasi :

Shell Side ( Fluida Panas ) : hasil atas menara distilasi I (MD-01)

- ID : 0,6858 m


- Passes (n) : 1


Tube Side ( Fluida Dingin ) :Water


commit to user

62

- OD : 0,0191 m

- ID : 0.0148 m

- BWG : 14

- Pitch : 0,0238 m

- Passes (n) : 2



3.8.2. Kondenser-02

Kode : CD-02

Fungsi : mengkondensasikan hasil atas menara distilasi II

( MD-02)




Kondisi Operasi : - Hot fluid : 77,97 °C – 76,05 °C

- Cold fluid : 30 °C – 45 °C

Spesifikasi :

Shell Side ( Fluida Panas ) : hasil atas menara distilasi II (MD-02)

- ID : 0,9906 m


- Passes (n) : 1


commit to user

63


Tube Side ( Fluida Dingin ) :Water

- OD : 0,0381 m

- ID : 0,0297 m

- BWG : 8

- Pitch : 0,0476 m

- Passes (n) : 1



3.9. Reboiler

3.9.1. Reboiler-01

Kode : RB-01

Fungsi : menguapkan sebagian hasil bawah menara distilasi I

(MD-01)





- Cold fluid : 115,03 °C – 115,27 °C


commit to user

64

Spesifikasi :

Shell Side ( Fluida Panas ) : hasil bawah menara distilasi I (MD-01)

- ID : 0,7874 m


- Passes (n) : 1

- Pressure Drop : dapat diabaikan

Tube Side ( Fluida Dingin ) : Steam

- OD : 0,0381 m

- ID : 0,0347 m

- BWG : 16

- Pitch : 0,0476 m

- Passes (n) : 1

- Pressure Drop : 3,3083E-07 Psi


3.9.2. Reboiler-02

Kode : RB-02

Fungsi : menguapkan sebagian hasil bawah menara distilasi II

(MD-02)





commit to user

65


- Cold fluid : 100,11 °C – 100,13 °C

Spesifikasi :

Shell Side ( Fluida Panas ) : hasil bawah menara distilasi I (MD-01)

- ID : 0,9398 m


- Passes (n) : 1

- Pressure Drop : dapat diabaikan

Tube Side ( Fluida Dingin ) : Steam

- OD : 0,0317 m

- ID : 0,0233 m

- BWG : 8

- Pitch : 0,0396 m

- Passes (n) : 2



3.10. Accumulator

3.10.1. Accumulator-01

Kode : ACC-01

Tipe : horisontal drum

Fungsi : menampung destilat dari kondenser I (CD-01)


commit to user

66


Kondisi operasi : - Suhu : 39,60oC

-Tekanan : 1,95 atm

Spesifikasi :

Diameter : 0,8310 m

Tinggi : 0,8103 m




Jumlah : 1

3.10.2. Accumulator-2

Kode : ACC-02

Tipe : horisontal drum

Fungsi : menampung destilat dari kondenser II (CD-02)


Kondisi operasi : - Suhu : 76,05oC

-Tekanan : 1 atm

Spesifikasi :

Diameter : 1,3371 m

Tinggi : 1,3371 m




commit to user

67


Jumlah : 1

3.11. Pompa

3.11.1. Pompa-01

Kode : P-01

Fungsi : Mengalirkan Fresh Etanol dari T-01 ke vaporizer

Tipe : Single Stage Centrifugal Pump

Jumlah : 1

Bahan konstruksi : commercial steel.

Kapasitas : 23,2679 gpm

Daya pompa : 0,39 HP

Daya motor : 0,5 HP

NPSH required : 0,7051 m

NPSH available : 18,7311 m

Spesifikasi pipa :

D nominal size : 0,0031 m

No.schedule : 10S

ID : 0,0078 m

OD : 0,0102 m

3.11.2. Pompa-02

Kode : P-02

Fungsi : Mengalirkan hasil bawah separator ke vaporizer


commit to user

68


Jumlah : 1




Daya motor : 0,17 HP



Spesifikasi pipa :


No.schedule : 10S

ID : 0,0078 m

OD : 0,0103 m

3.11.3. Pompa-03

Kode : P-03

Fungsi : Mengalirkan keluaran absorber ke CO-01


Jumlah : 1





commit to user

69

Daya motor :1,5 HP



Spesifikasi pipa :


No.schedule : 10S

ID : 0,0171 m

OD : 0,0213 m

3.11.4. Pompa-04

Kode : P-04

Fungsi : Mengalirkan keluaran CO-01 ke MD-01


Jumlah : 1




Daya motor : 1,5 HP



Spesifikasi pipa :



commit to user

70

No.schedule : 10S

ID : 0,0171 m

OD : 0,0213 m

3.11.5. Pompa-05

Kode : P-05

Fungsi : Mengalirkan asetaldehida dari ACC-01 ke MD-01

dan tangki penyimpanan asetaldehida


Jumlah : 1




Daya motor : 1 HP



Spesifikasi pipa :


No.schedule : 5S

ID : 0,0570 m

OD : 0,0603 m


commit to user

71

3.11.6. Pompa-06

Kode : P-06

Fungsi : Mengalirkan dari CO-04 ke MD-02


Jumlah : 1




Daya motor : 3 HP



Spesifikasi pipa :


No.schedule : 5S

ID : 0,0234 m

OD : 0,0267 m

3.11.7. Pompa-07

Kode : P-07

Fungsi : Mengalirkan keluaran ACC-2 ke MD-02


Jumlah : 1



commit to user

72



Daya motor : 5 HP



Spesifikasi pipa :


No.schedule : 5S

ID : 0,1101 m

OD : 0,1143 m

3.11.8. Pompa-08

Kode : P-08

Fungsi : Mengalirkan keluaran MD-02 ke vaporizer


Jumlah : 1




Daya motor : 0,5 HP



Spesifikasi pipa :


commit to user

73


No.schedule : 10S

ID : 0,0078 m

OD : 0,0103

3.11.9. Pompa-09

Kode : P-09

Fungsi : Mengalirkan hasil bawah MD-02 ke absorber


Jumlah : 1




Daya motor : 2 HP



Spesifikasi pipa :


No.schedule : 5S

ID : 0,0570 m

OD : 0,0603 m


commit to user

74


commit to user

74

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1. Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau sering disebut unit utilitas merupakan bagian

penting untuk menunjang berlangsungnya proses dalam suatu pabrik.

Unit-unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik asetaldehida antara lain :

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 dan sanitasi

2. Unit pengadaan steam

Unit bertugas menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas untuk

heat exchanger dan reboiler.

3. Unit pengadaan udara tekan

Unit ini bertugas menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi

pneumatik controller, penyediaan udara tekan di bengkel, dan kebutuhan lain.

4. Unit pengadaan listrik

Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk

peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau


commit to user

75

listrik AC, maupun untuk penerangan. Listrik disuplai dari PT. PLN dan dari

generator sebagai cadangan bila listrik dari PT. PLN mengalami gangguan.

5. Unit pengadaan bahan bakar

Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan

generator.

4.1.1. Unit Pengadaan Air

Air pendingin, air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi yang

digunakan adalah air yang diperoleh dari sungai Bengawan Solo yang tidak jauh

dari lokasi pabrik.

4.1.1.1. Air pendingin

Air pendingin yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari

Sungai Bengawan Solo yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya

air sungai sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor sebagai berikut :

a. Air sungai dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah.

b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

Air pendingin ini digunakan sebagai media pendingin pada heat exchanger

dan condenser.

Tabel 4.1 Kebutuhan air pendingin


commit to user

76

No. Kode Alat Nama Alat Kebutuhan (Kg/jam)

1 CD-01 Kondenser-01 86.828,3873

2 CD-02 Kondenser-02 279.781,3531

3 CO-02 Cooler-02 3.830,8582

4 CO-03 Cooler-03 3.830,8582

5 CO-04 Cooler-04 11.279,9537

6 CO-05 Cooler-05 30.882,0888

Total 416.433,4993

Kebutuhan air pendingin sebesar 416.433,4993 kg/jam adalah waktu start

up, sedangkan pada waktu pabrik berjalan kontinyu hanya dibutuhkan make up air

10 % dari kebutuhan total air pendingin sebesar 41.643,3499 kg/jam atau 41,8254

m3/jam.

Pada penggunaan air pendingin melibatkan penggunaan cooling tower

yaitu untuk mendinginkan kembali air pendingin yang telah digunakan

sebagai media pendingin.

4.1.1.2. Air umpan boiler

Sumber air untuk keperluan ini adalah air sungai. Beberapa hal yang perlu

diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah :

a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi

Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung

larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut.

b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale forming)


commit to user

77

Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu

tinggi, yang biasanya berupa garam - garam karbonat dan silikat.

c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming)

Air yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming

pada boiler dan alat penukar panas karena adanya zat - zat organik,

anorganik, dan zat - zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek

pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi.

Air ini digunakan untuk produksi steam yang di umpankan ke alat

vaporizer dan reboiler.

Tabel 4.2 Kebutuhan air umpan boiler

No. Kode Alat Nama Alat Kebutuhan (kg/jam)

1 Vap Vaporizer 6.290,3434

2 R-01 Reboiler-01 1.011,0838

3 R-02 Reboiler-02 2.173,6000

Total 9.475,0272

Kebutuhan air umpan boiler sebesar 9.475,0272 kg/jam adalah waktu start

up, sedangkan pada waktu pabrik berjalan kontinyu hanya dibutuhkan make up air

20 % dari kebutuhan total air umpan boiler sebesar 1.895,0054 kg/jam.

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


commit to user

78

1. Kation Exchanger

Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut

dalam air lunak. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butir-

butir resin penukar ion. Resin yang digunakan adalah jenis C-300 dengan

notasi RH2.

Adapun reaksi yang terjadi dalam kation exchanger adalah:

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

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

BaCl2 + RH2 --------> RBa + 2 HCl

Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan menggunakan

larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah:

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

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

RBa + H2SO4 --------> RH2 + BaSO4

2. Anion Exchanger

Alat ini hampir sama dengan kation exchanger namun memiliki fungsi yang

berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak. Dan resin

yang digunakan adalah jenis C - 500P dengan notasi R(OH)2. 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


commit to user

79

Pencucian resin yang sudah jenuh digunakan 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

3. Deaerasi

Merupakan proses penghilangan gas - gas terlarut, terutama oksigen dan

karbon dioksida dengan cara pemanasan menggunakan steam. Oksigen

terlarut dapat merusak baja. Gas – gas ini kemudian dibuang ke atmosfer.

4. Tangki Umpan Boiler

Unit ini berfungsi menampung air umpan boiler dengan waktu tinggal 24

jam. Ke dalam tangki ini ditambahkan bahan-bahan yang dapat mencegah

korosi dan kerak, antara lain:

a. Hidrazin (N2H4)

Zat ini berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa gas terlarut terutama gas

oksigen sehingga dapat mencegah korosi pada boiler. Adapun reaksi

yang terjadi adalah:

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

b. NaH2PO4

Zat ini berfungsi untuk mencegah timbulnya kerak. Reaksi yang terjadi

adalah:

2 NaH2PO4 + 4 NaOH + 3 CaCO3 Ca3(PO4)2 + 3 Na2CO3 + 4 H2O

(Powell,1954)


commit to user

80

4.1.1.3. Air konsumsi dan sanitasi

Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari air sungai.

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 di bawah suhu udara luar

- 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.

Kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi

Tabel 4.3 Kebutuhun air konsumsi dan sanitasi

No. Keterangan Kebutuhan (kg/hari)

1 Air untuk karyawan kantor 8.750

2 Air untuk laboratorium 1.600

3 Kantin 3.000

4 Air untuk kebersihan, taman, dll 1.335

5 Air Poliklinik 800

Total 15.485

Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi = 15.485 kg/hari

= 645,2083 kg/jam


commit to user

81

Tabel 4.4 Kebutuhan total air sungai

KomponenJumlah kebutuhan

Kg/jam m3/jam

Air pendingin make up

Air make up umpan boiler

Air konsumsi dan sanitasi

416.433,4993

1.895,0054

645,2083

41,8254

1,9033

0,6480

Total 44.183,5637 44.3767

Jumlah Kebutuhan air keseluruhan = 44.183,5637 kg/jam

Untuk keperluan keamanan dalam ketersediaan air,diambil over design = 20%

Maka Total Kebutuhan air sungai sebesar 53.020,2764 kg/jam

Skema Pengolahan air sungai

Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air


commit to user

82

4.1.2. Unit Pengadaan Steam

Steam yang diproduksi pada pabrik asetaldehida ini digunakan untuk

memenuhi kebutuhan panas pada vaporizer dan pemanas reboiler. Untuk

memenuhi kebutuhan steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari

boiler ini mempunyai suhu 130 oC dan tekanan 2,67 atm.

Alat yang membutuhkan steam antara lain:

Tabel 4.5 Alat-alat yang membutuhkan steam

No. Keterangan Kebutuhan (lb/jam)

1 Vaporizer 13.867,691

2 Reboiler-01 2.229,0353

3 Reboiler-02 4.791,9186

Total 20.888,645

Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi, maka

jumlahnya dilebihkan sebanyak 10 %. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah

sebanyak = 22.977,5095 lb/jam

Perancangan boiler

Dirancang untuk memenuhi kebutuhan uap.

Uap yang dihasilkan : T = 266°F

P = 39,9 Psia

λ uap = 1169,32 Btu/lbm

Untuk tekanan < 200 Psia maka digunakan boiler jenis boiler pipa api.


commit to user

83

a. Menetukan luas penampang perpindahan panas daya yang diperlukan ketel

untuk menghasilkan uap dihitung dengan persamaan:

Dengan :

ms : massa uap yamg dihasilkan ( lb/jam )

h : entalpi uap yang dihasilkan ( Btu/lb )

hf : entalpi feed ( Btu/lb )

dimana : ms = 22.977,5095 lb/jam

h = 1169,32 Btu/lbm ( pada 266°F)

feed water terdiri dari 20 % make up water dan 80 % kondensat.

Make up water adalah saturated liquid suhu 30°C

h make up water = 54,03 Btu/lbm

Kondensat adalah air saturated liquid pada suhu 266°F

h kondensat = 234,87 Btu/lbm

hf = 0,2.h make up water + 0,8.h kondensat

= 0,2 x 54,03 Btu/lbm + 0,8 x 234,87Btu /lbm

= 198,702 Btu/lbm

Perhitungan daya yang diperlukan :

= 666,23 HP

Ditentukan luas budang pemanasan adalah 12 ft2/hp

Total heating surface = 12 ft2/hp x 666,23 HP

= 7.994,7965ft2

5,343,970

).(

x

hfhmsDaya

5,343,970

).(

x

hfhmsDaya


commit to user

84

b. Perhitungan kapasitas ketel uap

Q = ms. ( h – hf )

= 22.977,5095 lb/jam x ( 1.169,32 – 198,702) Btu/lb

= 22.302.384,286 Btu/jam

Spesifikasi boiler

Tipe : Boiler pipa api

Jumlah : 1 buah

Heat surface : 7.994,7965ft2

Laju steam : 22.977,5095 lb/jam

Tekanan : 39,90 psia

Temperatur : 266°F

Bahan bakar : hidrogen

4.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan untuk perancangan pabrik asetaldehida yang

menggunakan 25 alat kontrol ini diperkirakan sebesar 45,83 m3/jam dengan

tekanan 45 psig dan suhu 35 °C, dimana masing-masing alat membutuhkan udara

tekan sebesar 1,83 m3 /jam. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa

kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silika untuk menyerap air

Spesifikasi kompresor :

Kode = CU-01

Tipe = Single stage reciprocating compressor

Jumlah = 2 buah ( 1 cadangan )

Kapasitas = 45,83 m3/jam


commit to user

85

Suhu udara = 35 oC

Tekanan suction = 14,7 psia

Tekanan discharge = 45 psig

Daya kompresor = 3 HP

Tegangan = 220/380 V

Efisiensi = 80 %

4.1.4. Unit Pengadaan Listrik

Pada prarancangan pabrik Asetaldehida ini kebutuhan akan tenaga listrik

dipenuhi dari PT. PLN dan generator sebagai cadangan. Generator yang

digunakan adalah generator arus bolak balik dengan pertimbangan :

1. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar

2. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan dengan

menggunakan transformator

Kebutuhan listrik untuk pabrik meliputi :

4.1.4.1 Listik untuk Keperluan Proses dan Utilitas.

Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan utilitas

diperkirakan sebagai berikut :


commit to user

86

Tabel 4.6. Kebutuhan Listrik Untuk Keperluan Proses dan Utilitas

Nama ∑ HP kW ef.l Total HP

P-01 1 0,50 0,3728 78% 0,61

P-02 1 0,17 0,1242 77% 0,21

P-03 1 1,50 1,1185 81% 1,79

P-04 1 1,50 1,1185 80% 1,80

P-05 1 1,00 0,7457 78% 1,22

P-06 1 3,00 2,2371 81% 3,57

P-07 1 5,00 3,7285 82% 5,90

P-08 1 0,50 0,3728 75% 0,63

P-09 1 2,00 1,4914 80% 2,40

PU-01 1 0,50 0,3728 75% 0,63

PU-02 1 2,50 1,8642 81% 2,98

PU-03 1 0,08 0,0621 70% 0,11

PU-04 1 0,08 0,0621 70% 0,11

PU-05 1 0,17 0,1242 79% 0,20

PU-06 1 0,17 0,1242 79% 0,20

PWT-01 1 1,00 0,7457 75% 1,25

PWT-02 1 0.33 0,2460 75% 0,41

PWT-03 1 2,00 1,4914 82% 2,36

PWT-04 1 2,50 1,8642 82% 2,95

PWT-05 1 7,50 5,5927 85% 8,63

PWT-06 1 0,25 0,1864 60% 0,35

PWT-07 1 0,17 0,1242 75% 0,21

PWT-08 1 0,08 0,0621 70% 0,11

PWT-09 1 0,17 0,1242 75% 0,21

PWT-10 1 0,17 0,1242 70% 0,22

PWT-11 1 0,33 0,2485 75% 0,42KU-01 1 3 2,2371 80% 3,60Jumlah 43,04


commit to user

87

Jadi jumlah listrik yang di konsumsi untuk keperluan proses dan

utilitas sebesar 43,04 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak

terdiskripsikan adalah sebesar ± 10 % dari total kebutuhan sebesar 4,30 HP.

Maka total kebutuhan listrik adalah 47,34 HP atau sebesar 35,3 kW.

4.1.4.2 Listrik untuk Penerangan

Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :

L= a.F/(U.D)

Dengan :

L : Lumen per alat

a : Luas area, ft2

F : Foot candle yang diperkirakan ( Tabel 13, Perry, Edisi 3 )

U : Koefisien utilitas ( Tabel 16, Perry, Edisi 3 )

D : Efisiensi lampu yang diharapkan ( Tabel 16, Perry, Edisi 3 )


commit to user

88

Kebutuhan listrik untuk penerangan :

Tabel 4.7. Jumlah lumen berdasarkan luas bangunan

Bangunan Luas, m2 Luas, ft2 F U D Lumen

Pos keamanan 30 322,91 20 0,42 0,75 20.502,188

Parkir 500 5.381,82 10 0,49 0,75 146.444,199

Musholla 100 1.076,36 20 0,55 0,75 52.187,387

Kantin 100 1.076,36 20 0,51 0,75 56.280,516

Kantor 1000 10.763,65 35 0,60 0,75 837.172,672

Poliklinik 100 1.076,36 20 0,56 0,75 51.255,469

Ruang control 200 2.152,73 40 0,56 0,75 205.021,879

Laboratorium 400 4.305,46 40 0,56 0,75 410.043,758

Proses 4000 43.054,59 30 0,59 0,75 2.918.955,56

Utilitas 2000 21.527,30 10 0,59 0,75 486.492,594

Ruang generator 200 2.152,73 10 0,51 0,75 56.280,516

Bengkel 300 3.229,09 40 0,51 0,75 337.683,095

Safety 300 3.229,09 41 1,51 1,75 50.101,373

Gudang 500 5.381,82 5 0,51 0,75 70.350,645

Pemadam 200 2.152,73 20 0,51 0,75 112.561,032

Jalan dan taman 1000 10.763,65 5 0,55 0,75 130.468,468

Area perluasan 4000 43.054,59 5 0,57 0,75 503.562,509

Jumlah 14930 160.701,27 6.445.363,86


commit to user

89

Jumlah lumen :

1. Untuk penerangan dalam bangunan = 5.664.888,69 lumen

2. Untuk penerangan bagian luar ruangan = 780.475,18 lumen

Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu

fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 Watt

mempunyai 1.920 lumen. ( Perry’s 3th, 1984 )

Jadi : Jumlah lampu dalam ruangan = 5.664.888,69/1920

= 2951 buah

Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt,

dimana lumen output tiap lampu adalah 3.000 lumen.( Perry’s 3th, 1984 )

Jadi : Jumlah lampu luar ruangan = 780.475,18/3000

= 261 buah

Total daya penerangan = ( 40 W . 2951 + 100 W . 261 )

= 144.140 W

= 144,14 kW

4.1.4.3 Listrik untuk AC

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 12.000 Watt atau

12 kW.

4.1.4.4 Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi Listrik

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10.000 Watt atau

10 kW.


commit to user

90

Tabel 4.8. Total kebutuhan listrik pabrik

Kebutuhan kW

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 35,31

2. Listrik untuk keperluan penerangan 144,14

3. Listrik untuk AC 12,00

4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi 10,00

Total 201,45

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik

mempunyai efisiensi 90%, sehingga generator yang disiapkan harus

mempunyai output

Output Generator = 0,9 x 201,45 kW

= 223,83 kW

Dipilih menggunakan generator dengan daya 223,83 kW, sehingga masih tersedia

cadangan daya sebesar 450 kW.

Spesifikasi Generator :

Tipe = AC generator

Kapasitas = 450 kW

Tegangan = 220/360 volt

Efisiensi = 90%

Jumlah = 1 buah

Bahan bakar = solar


commit to user

91

4.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi

kebutuhan bahan bakar pada boiler, generator dan furnace. Jenis bahan bakar

yang digunakan adalah hidrogen dari keluaran absorber dan solar yang diperoleh

dari Pertamina dan distributornya.

Pemilihan bahan bakar cair tersebut didasarkan pada alasan :

1. Mudah didapat.

2. Kesetimbangan terjamin.

3. Mudah dalam penyimpanan.

Kebutuhan bahan bakar dapat diperkirkan sebagai berikut :

a. Kebutuhan bahan bakar untuk ketel uap

Jenis bahan bakar : hidrogen

Heating value : 61.127 Btu/lb

Efisiensi bahan bakar : 80%

Densitas : 0,0076 lb/ft3

Kapasitas boiler : 22.302.384,286 Btu/j

Kebutuhan bahan bakar = kapasitas boiler / (heating value x efisiensi )

= 152,53 kg/jam

b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator.

Jenis bahan bakar : solar




commit to user

92


Kapasitas generator : 1.535.469,34 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = kapasitas generator/(heating value x efisiensixdensitas)

= 1,88 ft3/jam

= 53,22 L/jam

c. Kebutuhan bahan bakar untuk furnace.

Jenis bahan bakar : solar




Kapasitas furnace : 5,36E+06 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = kapasitas furnace/(heating value x efisiensi x densitas)

= 6,5605 ft3/jam

= 185,7728 L/jam

Kebutuhan bahan bakar solar

Tabel 4.9 Kebutuhan bahan bakar solar

No. Keterangan Kebutuhan (L/jam)

1 Generator 53,22

2 Furnace 185,77

Total 238,99

Total kebutuhan bahan bakar solar sebesar 238,99 L/jam.


commit to user

93

4.1.6 Unit Pengadaan Dowtherm

Pemanas yang digunakan pada proses selain steam adalah dowtherm.

Dowtherm digunakan sebagai pemanas pada reaktor dan heater. Dowtherm

berada pada fase cair dengan spesifikasi ( pada suhu 673°F ) :

- Densitas : 1.056 kg/m3

- Boiling point : 257 ° C

- Kapasitas panas : 2,313 kJ/kg.K

- Viskositas : 0,05 kg/m.jm

- Konduktivitas panas : 0,13 kJ/j.m.K

Jumlah dowtherm yang dibutuhkan sebagai pemanas sebesar 24.826,8951

kg/jm untuk pemanas di reaktor yang kemudian keluaran dari reaktor digunakan

kembali untuk memanaskan Heater-01.

Kebutuhan dowtherm untuk prarancangan pabrik asetaldehida ini

diperkirakan sebesar 24,826 m3/jam, tekanan 1,2 atm dan suhu 400 °C maka

digunakan furnace dengan bahan bakar solar.

4.1.7. Unit Pengolahan Limbah

1. Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik ini antara lain limbah hasil

proses, dan buangan sanitasi.

a. Limbah hasil proses

Limbah dari menara distilasi II (MD-02) yang berupa campuran air

dan sedikit etanol ditampung dalam bak penampung. Limbah cair ini

diolah sampai pH 6,5-8,5 baru dibuang ke sungai


commit to user

94

b. Air buangan sanitasi

Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik

dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi dengan menggunakan

Lumpur aktif, aerasi, dan penambahan desinfektan Ca-hypochlorite.

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


commit to user

95

menyimpang. Jika diketahui analisa 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

b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi

c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan 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 analisa – analisa

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 analisa khusus yaitu

analisa 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 :


commit to user

96

a. Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium

b. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran

produksi

4.2.1. Prosedur Analisa Bahan Baku

4.2.1.1. Infra Red Spectrofotometer (IRS).

Mengambil sampel Etanol secukupnya kemudian dianalisa langsung

menggunakan Infra red Spectrofotometer (IRS). Dengan alat ini dapat

ditentukan kandungan gugus organik yang tersusun, apakah sudah memenuhi

kriteria sebagai bahan baku atau belum.

4.2.1.2. 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.


commit to user

97

4.2.1.3. Viskositas

Alat : Viskometer tube, bath, stopwatch, termometer.

Cara pengujian :

Mengisikan sampel dengan volume tertentu (sesuai dengan kapasitas

kapiler) ke dalam viskometer tube yang telah dipilih.

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.

4.2.1.4. Analisis Water Content (kandungan air dalam bahan padat)

Tujuannya : Untuk mengetahui jumlah volume air yang dikandung

katalis.Metode yang digunakan adalah ASTM D-99.

Prosedur : Sampel volume 100 ml ditambahkan pelarut 100 ml dan

didistilasi secara refluk. Pelarut dan air akan terkondensasi

oleh kondensor, kemudian tertangkap pelampung. Air

akan mengendap di bawah penampung dan pelarut akan

kembali ke dalam labu distilasi. Jumlah kandungan air

dibaca pada skala pelampung.

4.2.2. Prosedur Analisa Produk

4.2.2.1 Gas Chromatogrph ( GC )

GC digunakan untuk menganalisa kadar impuritas dalam bahan.

Mengambil sampel secukupnya kemudian dianalisa langsung menggunakan GC.


commit to user

98

Dengan alat ini dapat ditentukan kemurniannya, apakah sudah memenuhi kriteria

sebagai produk atau belum.

a. Menyiapkan Gas Chromatografi

Flow alir He : 21 ml/min

Column : Porapak Q

Detektor : TCD

b. Melakukan Analisis:

1. Mengocok botol sampel sampai tercapai homogen.

2. Membilas syringe dengan sampel hingga bersih

3. Mengambil µl sampel dengan syringe

4. Menginjekkan pada injection port GC

5. Setelah 5 menit analisis akan diperoleh hasil

chromatogram dengan % komposisi sama dengan %

area.

4.2.2.2. Konsentrasi Produk Asetaldehida

a. Menyiapkan Gas Chromatografi

Flow alir He : 0,5 ml/min

Column : FFAD 5 cm x 0,3 mm x 0,022 µm

Detektor : FID

b.Melakukan Analisis:

1 Mengocok botol sampel sampai tercapai homogen.

2 Membilas syringe dengan sampel hingga bersih

3 Mengambil 1µl sampel dengan syringe


commit to user

99

4 Menginjekkan pada injection port GC

5 Setelah 10 menit analisis akan iperoleh hasil

chromatogram dengan % komposisi sama dengan %

area.

4.2.3 Analisa Air

Air yang dianalisis antara lain:

1. Air pendingin

2. Air umpan boiler

3. Air limbah

4. Air konsumsi umum dan sanitasi

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 analisa 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. Spectroscopy, digunakan untuk mengetahui kadar silika, sulfat,

hidrazin, turbiditas, kadar fosfat, dan kadar sulfat.

4. Peralatan titrasi, untuk mengetaui jumlah kandungan klorida,

kesadahan dan alkalinitas.


commit to user

100

5. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang

terlarut dalam air.

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+.


commit to user

101

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1. Bentuk Perusahaan

Bentuk perusahaan yang direncanakan pada prarancangan pabrik

Asetaldehida 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 Asetaldehida yang akan didirikan mempunyai :

Bentuk perusahaan : Perseroan Terbatas (PT)

Lapangan Usaha : Industri Asetaldehida

Lokasi Perusahaan : Karanganyar, Jawa Tengah

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.


commit to user

102

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.

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


commit to user

103

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 :


commit to user

104

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.

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


commit to user

105

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.


commit to user

106

Struktur organisasi pabrik asetaldehida sebagai berikut :

Gambar 5.1 Struktur organisasi pabrik asetaldehida


commit to user

107

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 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

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


commit to user

108

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.

2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan

kepala- kepala bagian yang menjadi bawahannya.


commit to user

109

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


commit to user

110

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 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

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 shift (S-1 / D3 Teknik Kimia)

12 orang operator (STM / SLTA)


commit to user

111

Tabel 5.1. Perincian Jumlah Karyawan Proses

Nama Alat operator per shift 4 shift Jumlah orang ( 4 shift)

Tangki 0,5 2 2

Vaporizer 0,05 0,2 1

Reaktor 0,5 2 2

Absorber 0,3 1,2 2

Menara Distilasi 0,6 1,2 2

Heat Exchanger 0,1 0,4 1

Jumlah 12

(tabel 6.2 Ulrich p.p 329)

b) Kepala Seksi Utilitas

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 shift (S-1 / D3 Teknik Kimia)

32 orang operator (STM / SLTA)


commit to user

112

Tabel 5.2. Perincian Jumlah Karyawan Utilitas

Nama Alatoperator per

shiftx 4 shift

Jumlah orang

( 4 shift )

Tangki 0,5 2 2

Kompressor 0,1 0,4 1

Heat Exchanger 0,1 0,4 1

Boiler 1 4 4

Water demineralizer 0,5 2 2

Water treatment plants 4 16 16

process vessel 0,6 2,4 3

Jumlah 32

(tabel 6.2 Ulrich p.p 329)

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


commit to user

113

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

8 orang operator (STM Listrik)

b) Kepala Seksi Peralatan dan Bengkel

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 shift (S-1 / D3 Teknik Mesin)

8 orang operator (STM Mesin)

3. 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 shift (S-1 Teknik Kimia/MIPA Kimia)

8 orang operator (D3 MIPA / Analitik)


commit to user

114

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 : 2 orang (S-1 Teknik Kimia / Mesin / Elektro)

4. 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 / D3 Ekonomi / Akuntansi)

2 orang staff II (SMEA)

b) Kepala Seksi Pemasaran

Tugas : Mengkoordinir kegiatan pemasaran produk dan

mengatur distribusi barang dari gudang.


commit to user

115

Pendidikan: Sarjana Ekonomi / Teknik Industri

Jumlah : 1 orang



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



5. Kepala Bagian Administrasi


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


commit to user

116

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

1 orang staff II (SLTA)

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 : 1 orang staff I (S-1 / D3 Manajemen Perusahaan)

2 orang staff II (SLTA)

6. Kepala Bagian Umum


Administrasi dalam mengelola bidang hubungan masyarakat,

keamanan dan kesejahteraan karyawan.

Kepala Bagian Umum membawahi dua Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Hubungan Masyarakat

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


commit to user

117

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

4 orang kepala shift

20 orang satpam

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

4 orang staff II (D3 Hiperkes / Akper)

5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik asetaldehida 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.


commit to user

118

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 – Jumat : 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 / Ploog

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


commit to user

119

satu kelompok yang libur. Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan

pemerintah, kelompok yang bertugas tetap harus masuk.

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 asetaldehida 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


commit to user

120

5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji

5.6.1. Penggolongan Jabatan

1. Direktur Utama : Sarjana Ekonomi /

Teknik /Hukum

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

6. Kepala Bagian Litbang : Sarjana Teknik

Kimia/Mesin/Elektro

7. Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran : Sarjana Ekonomi/

Akuntansi

8. Kepala Bagian Administrasi : Sarjana Ekonomi/

Hukum

9. Kepala Seksi : Sarjana

10. Kepala Shift : Sarjana atau D3

11. Pegawai Staff 1 : Sarjana atau D3

12. Pegawai Staff 2 : Sarjana atau D3

13. Operator : D3 atau STM


commit to user

121

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 produksi dan teknik 1

3 Direktur keuangan dan umum 1

4 Staff ahli 2

5 Sekretaris 3

6 Kepala Bag.Produksi 1

7 Kepala Bag.Litbang 1

8 Kepala Bag.Teknik 1

9 Kepala Bag.Umum 1

10 Kepala Bag Keuangan & Pemasaran 1

11 Kepala Bag. Administrasi 1

12 Kepala Seksi Proses 1

13 Kepala Seksi Listrik & instrumentasi 1

14 Kepala seksi laboratorium & pengendalian mutu 1

15 Kepla seksi penelitian & pengembangan 1

16 Kepala Seksi Peralatan 1

17 Kepala Seksi Utilitas 1

18 Kepala Seksi Tata Usaha 1

19 Kepala Seksi Keuangan 1

20 Kepala Seksi Pembelian 1

21 Kepala Seksi Personalia 1

22 Kepala Seksi Humas 1

Tabel 5.4. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan


commit to user

122

No. Jabatan Jumlah

23 Kepala Seksi K3 1

24 Kepala Seksi Pemasaran 1

25 Kepala Shift 20

26 Karyawan Proses 12

27 Karyawan Listrik & Instrumentasi 8

28 Karyawan Laboratorium 8

29 karyawan penelitian 2

30 Karyawan K3 4

31 Karyawan Peralatan 8

32 Karyawan keuangan 4

33 Karyawan Utilitas 32

34 Karyawan Pembelian 2

35 Karyawan Tata Usaha 3

36 Karyawan Personalia 2

37 Karyawan Humas 6

38 Karyawan Keamanan 20

39 Karyawan Pemasaran 10

40 Dokter 3

41 Perawat 4

42 Sopir 10

43 Pesuruh 5

Jumlah 190


commit to user

123

Tabel 5.5. Perincian golongan dan gaji karyawan

Gol. Jabatan Gaji/bulan (Rp.) Kualifikasi

I

II

III

IV

V

VI

VII

VII

VIII

Direktur Utama

Direktur

Staff Ahli

Kepala Bagian

Kepala Seksi

Kepala Shift

Pegawai staff I

Pegawai staff II

Security

Sopir

Cleaning Service

40.000.000,00

20.000.000,00

10.000.000,00

8.000.000,00

6.000.000,00

3.000.000,00

2.500.000,00

1.500.000,00

1.000.000,00

1.000.000,00

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

SMEA

SLTA

SLTA

SLTA

5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan

Kesejahteraan sosial yang diberikan oleh perusahaan pada para karyawan,

antara lain :

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.


commit to user

124

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

Rp.1.000.000,00 per bulan.


commit to user

125

5.8. Manajemen Perusahaan

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.


commit to user

126

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 prduksi sesuai kemampuan pasar atau produksi diturunkan

sesuai dengan kemampuan pasar, dengan mempertimbangkan

untung dan rugi.

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.


commit to user

127

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

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.


commit to user

128

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.


commit to user

129


commit to user 140

BAB VI

ANALISA EKONOMI

Pada perancangan pabrik asetaldehida 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

analisa ekonomi. Analisa 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, analisa

ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang dapat

menguntungkan atau tidak jika didirikan.

Untuk itu, pada perancangan pabrik asetaldehida ini kelayakan investasi

modal dalam sebuah pabrik dapat diperkirakan dan dianalisa yaitu (Donald, 1989) :

1. Profitability

2. Percent Profit on Sales (% POS)

3. Percent Return 0n Investment (% ROI)

4. Pay Out Time (POT)

5. Break Even Point (BEP)

6. Shut Down Point (SDP)

7. Discounted Cash Flow (DCF)


commit to user

141

Untuk meninjau faktor - faktor di atas perlu dilakukan penafsiran terhadap

beberapa faktor yaitu :

1. Penafsiran modal industri (Total Capital Investment)

Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran - pengeluaran yang diperlukan

untuk fasilitas - fasilitas produktif dan untuk menjalankannya.

Capital Investment meliputi :

a. Fixed Capital Investment (Modal tetap)

b. Working Capital (Modal kerja)

2. Penentuan biaya produksi total (Production Costs), yang terdiri dari :

a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs)

Manufacturing Cost merupakan jumlah direct, indirect, dan fixed

manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk.

Direct Manufacturing Cost

Indirect Manufacturing Cost

Fixed Manufacturing Cost

b. Biaya pengeluaran Umum (General Expense)

3. Total Pendapatan penjualan produk

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


commit to user

142

harga suatu alat dari data peralatan serupa 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

1998 389,5

1999 390,6

2000 394,1

2001 394,3

2002 390,4

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


commit to user

143

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 - 6823,1744

Tahun 2014 adalah tahun ke 24, sehingga indeks tahun 2014 adalah 442,73.

Harga alat dan yang lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2014) dan

dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada

masa sekarang digunakan persamaan (Peters & Timmerhaus, 2003) :

Ex = Ey . Ny

Nx

Ex = Harga pembelian pada tahun 2014

Ey = Harga pembelian pada tahun 2002

Nx = Indeks harga pada tahun 2014

Ny = Indeks harga pada tahun 2002


commit to user

144

6.2. Dasar Perhitungan

Kapasitas produksi : 25.000 ton/tahun

Satu tahun operasi : 330 hari

Pabrik didirikan : 2015

Harga bahan baku Etanol : US $ 1,31 / kg

Harga bahan pembantu

Katalis Cu-Cr : US $ 52,13 / kg

Dowtherm : US $ 2,87 / kg

6.3. Penentuan Total Capital Investment (TCI)

Asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi :

1. Pembangunan fisik pabrik akan dilaksanakan pada tahun 2014 dan pabrik

dapat beroperasi secara komersial pada awal tahun 2015.

2. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu.

3. Kapasitas produksi adalah 25.000 ton/tahun.

4. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun.

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

perbaikan alat-alat pabrik.

6. Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan.


commit to user

145

7. Umur alat-alat pabrik diperkirakan 10 tahun (kecuali alat-alat tertentu

(umur pompa dan tangki adalah 5 tahun).

8. Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah nol.

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

beroperasi.

10. Upah buruh asing U$ 11 per man hour.

11. Upah buruh lokal Rp 10.000,00 per man hour.

12. Satu man hour asing sama dengan dua man hour Indonesia.

13. Kurs rupiah yang dipakai Rp.8.828,00.

14. Semua produk Asetaldehida habis terjual.


commit to user

146

6.4. Hasil Perhitungan

6.4.1 Fixed Capital Invesment (FCI)

Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment

No Jenis US $ Rp. Total Rp.

1 Purchase equipment cost 1.511.050 0 13.339.522.316

2 Instalasi131.305 575.999.123 1.735.160.221

3 Pemipaan510.631 701.051.565 5.208.900.278

4 Instrumentasi253.231 107.999.836 2.343.524.810

5 Isolasi31.263 94.736.698 370.727.435

6 Listrik72.947 56.842.019 700.820.406

7 Bangunan312.631 0 2.759.907.376

8 Tanah dan perbaikan104.210 8.955.000.000 9.874.969.125

9 Utilitas4.012.963 0 35.426.435.329

Physical plant cost6.940.232 10.491.629.239 71.759.997.296

10. Engineering & construction 1.388.046 2.098.325.848 14.351.999.459

Direct plant cost 8.328.278 12.589.955.087 86.111.996.755

11. Contractor’s fee 832.828 1.258.995.509 8.611.199.676

12. Contingency 2.082.070 3.147.488.772 21.527.999.189

Fixed capital invesment (fci) 11.243.176 16.996.439.367 116.251.195.620


commit to user

147

6.4.2 Working Capital Investment (WCI)

Tabel 6.3 Working Capital Investment

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Raw material inventory 3.601.478 0 3.179.3845.8712. Inprocess inventory 22.708 115.972.193 316.437.1163. Product inventory 14.369.303 73.386.047.241 200.238.252.2084. Extended Credit 26.833.970 0 236.890.284.6605. Available Cash 14.369.303 73.386.047.241 200.238.252.208Working Capital Investment (WCI)

59.196.761 146.888.066.675 669.477.072.064

6.4.3 Total Capital Investment (TCI)

TCI = FCI + WCI= Rp 785.728.267.684 6.4.4 Direct Manufacturing Cost (DMC)

Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.1. Harga Bahan Baku 41.784.698 0 368.875.313.2102. Gaji Pegawai 0 2.100.000.000 2.100.000.0003. Supervisi 0 2.232.000.000 2.232.000.0004. Maintenance 674.591 1.019.786.362 6.975.071.7375. Plant Supplies 101.189 152.967.954 1.046.260.7616. Royalty & Patent 16.100.382 0 142.134.170.7967. Utilitas 0 871.938.150.836 871.938.150.836Direct Manufacturing Cost 58.660.859 877.442.905.153 1.395.300.967.340


commit to user

148

6.4.5 Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost


1. Payroll Overhead 0 315.000.000 315.000.000

2. Laboratory 0 210.000.000 210.000.000

3. Plant Overhead 0 1.050.000.000 1.050.000.000

4.Packaging &

Shipping112.702.673 0 994.939.195.573

Indirect Manufacturing

Cost112.702.673 1.575.000.000 996.514.195.573

6.4.6 Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost


1. Depresiasi 843.238 1.274.732.953 8.718.839.6712. Property Tax 112.432 169.964.394 1.162.511.9563. Asuransi 112.432 169.964.394 1.162.511.956Fixed Manufacturing Cost 1.068.102 1.614.661.740 11.043.863.584

6.4.7 Total Manufacturing Cost (TMC)

TMC = DMC + IMC + FMCTMC = DMC + IMC + FMC

= Rp 2.402.859.026.497

6.4.8 General Expense (GE)

Tabel 6.7 General Expense

No. Jenis US $ Rp Total Rp

1. Administrasi 0 3.014.000.000 3.014.000.000

2. Sales 24.150.573 0 213.201.257.194

3. Research 6.440.153 0 56.853.668.318

4. Finance 4.720.836 11.441.515.985 53.117.060.295

General Expense (GE) 35.311.562 14.455.515.985 326.185.984.808


commit to user

149

6.4.9 Total Production Cost (TPC)

TPC = TMC + GE = Rp 2.729.045.011.305

6.4.10 Analisa Kelayakan

a. Fixed manufacturing Cost ( Fa )

Fixed manufacturing Cost ( Fa ) = Rp. 11.043.863.584b. Variabel Cost ( Va )

Raw material = Rp 368.875.313.210 Packaging + transport = Rp 994.939.195.573 Utilitas = Rp 871.938.150.836 Royalti = Rp 142.134.170.796

Variabel Cost ( Va ) = Rp 2.377.886.830.415c. Regulated Cost ( Ra )

Labor = Rp 2.100.000.000Supervisi = Rp. 2.232.000.000Payroll Overhead = Rp. 315.000.000Plant Overhead = Rp. 1.050.000.000Laboratorium = Rp 210.000.000General Expense = Rp 326.185.984.808Maintenance = Rp 6.975.071.737Plant Supplies = Rp 1.046.260.761Regulated Cost ( Ra ) = Rp 340.114.317.306

d. Penjualan ( Sa )

Total Penjualan produk selama 1 tahun =

Sa = Rp 2.842.683.415.922Tabel 6.8 Analisa Kelayakan

No. Keterangan Perhitungan Batasan

1.

Percent Return On Investment (% ROI)

ROI sebelum pajak 97,75 % min.44 %

ROI setelah pajak 73,31 %

2.Pay Out Time (POT), tahun

POT sebelum pajak 0,95 tahun max 2 tahun


commit to user

150

POT setelah pajak 1,24 tahun

3. Break Even Point (BEP) 49,88 % 40 - 60 %

4. Shut Down Point (SDP) 45,01 %

5. Discounted Cash Flow (DCF) 11,08 %

Grafik analisa kelayakan dapat dilihat pada Gambar 6.2

Gambar 6.2 Grafik analisa kelayakan pabrik


commit to user 151

BAB VII

KESIMPULAN

Berdasarkan tinjauan bahwa pabrik asetaldehida dengan Proses

Dehidrogenasi Etanol belum pernah didirikan di Indonesia dan bahan baku serta

produk yang dihasilkan bersifat mudah terbakar, maka pabrik asetaldehida ini

termasuk beresiko tinggi.

Hasil Analisis ekonomi menunjukkan:

1. Persen Return on Investment ( ROI ) sebelum pajak sebesar 97,75 % dan

setelah pajak sebesar 73,31 %

2. Pay Out Time ( POT ) sebelum pajak sebesar 0,95 tahun dan setelah pajak

sebesar 1,24 tahun.

3. Break Event Point ( BEP ) besarnya 49,88 %

4. Shut Down Point ( SDP ) besarnya 45,01%

5. Discounted Cash Flow ( DCF ) besarnya 11,08 %

Dari hasil evaluasi ekonomi diatas, dapat disimpulkan bahwa pabrik asetaldehida

dengan kapasitas produksi 25.000 ton/tahun layak untuk ditindak lanjuti.


commit to user 152


commit to user xv

DAFTAR PUSTAKA

Aries, R.S., Newton, R.D., 1955, Chemical Engineering Cost Estimation, McGraw-

Hill Book Company, New York

Baden, W., 2002, Chemical Reagent, Merck KGaA, Darmstadt

Branan, C.R., 1994, Rules of Thumb for Chemical Engineers, Gulf Publishing

Company, Houston

Brown, G.G., 1950, Unit Operation, John Wiley & Sons Inc., New York

Brownell, L.E., Young, E.H., 1959, Process Equipment Design Vessel Design,

Michigan

Coulson, J.M., and Richardson, J.F., 1989, An Introduction to Chemical Engineering,

Allyn and Bacon Inc., Massachusets

Djoko, P., 2003, Komunikasi Bisnis, Edisi 2, Erlangga, Jakarta

Fogler, H.S., 1999, Elements of Chemical Reaction Engineering, third edition,

Prentice - Hall Inc., New Jersey

Geankoplis, C.J., 2003, Transport Processes and Unit Operations, 4nd ed., Prentice-

Hall International, Tokyo

Geiringer, P.L., 1962, Heat Transfer Media, Reinhold Publishing Co, New York

Kern, D.Q., 1950, Process Heat Transfer, McGraw Hill International Book

Company, Singapura

Ludwig, E.E., 1965, Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants,

volume 3, Gulf Publishing Company, Houston

McCabe, W.L., Smith, J.C., and Harriot, P., 1985, Unit Operation of Chemical

Engineering, McGraw Hill International Book Company, Singapura

McKetta, J.J., 1977, Encyclopedia of Chemical Processing and Design, volume 3,

Marcel Dekker, Inc., New York

Perry, R.H., and Green, D., 1984, Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 6th ed.,

McGraw Hill Book Company, Singapore


commit to user xvi

Peters, M.S., Timmerhaus, K.D., West, R.E., 2003, Plant Design and Economics for

Chemical Engineers, 5th ed., Mc-Graw Hill, New York.

Powell, S.T., 1954, Water Conditioning for Industry, 1st ed., McGraw-Hill Book

Company, Inc., New York

Rase, H.F., and Barrow, M.H., 1957, Project Engineering of Process Plant, , John

Wiley & Sons Inc., New York

Rase, H.F., and Holmes, J.R., 1977, Chemical Reactor Design for Process Plant, vol

2 : Principles and Techniques, John Wiley & Sons Inc., Kanada

Smith, B.D., 1981, Chemical Engineering Kinetics, third edition, Kogakusha Co.

Ltd., New York

Smith, J.M., Van Ness, H.C., Abbott, M.M., 2001, Introduction to Chemical

Engineering Thermodynamics, 6th ed, McGraw-Hill Book Company, Inc.,

New York

Treybal, R.E., 1981, Mass Transfer Operation, 3rd ed, McGraw-Hill Book Company,

Inc., Japan

Ullrich, G.D., 1984, A Guide to Chemical Engineering Process Design and

Economics, John Wiley & Sons, New York

Vilbrandt, F.C., Dryden, C.E., 1959, Chemical Engineering Plant Design, 4th ed.,

McGraw-Hill Book Company, Japan

Walas, S.M., 1988, Chemical Process Equipment, 3rd ed., Butterworths series in

chemical engineering, USA

Widjaja,G., dan Yani A., 2003, Perseroan Terbatas, Raja Grafinda Persada, Jakarta

Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, McGraw Hill Companies Inc.,

USA

www.icisprising.com

www. the canadian journal of chemical engineering, vol.57, april, 1979

www.radar banten.com

http://www.icisprising.com/

http://www.radar/

Documents

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK ASETALDEHIDA … · Latar Belakang Pendirian Pabrik……………………………… ... Analisa Kelayakan ... Gambar 6.2 Grafik analisa kelayakan