TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK ETILEN …... · Fixed Capital Invesment ... Dalam penentuan kapasitas perancangan pabrik etilen oksida diperlukan pertimbangan kebutuhan produk dan

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

commit to user

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK ETILEN OKSIDA

DARI ETILEN MELALUI PROSES OKSIDASI UDARA

KAPASITAS 55.000 TON/TAHUN

Oleh :

ANGGIT JAKHI ROYANI I0507022

ATIKA KUSUMAWARDANI I0507065

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012


commit to user

ii


commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena rahmat dan hidayah-

Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir

dengan judul “Prarancangan pabrik etilen oksida dari etilen melalui proses

oksidasi udara kapasitas 55.000 ton/tahun”. Dalam penyusunan tugas akhir ini

penulis memperoleh banyak bantuan baik berupa dukungan moral maupun

material dari berbagai pihak. Oleh karena itu selaku penulis mengucapkan terima

kasih kepada:

1. Kedua orang tua yang telah memberikan kami banyak dukungan baik moral

dan material.

2. Dr. Sunu Herwi Pranolo sebagai dosen pembimbing I dan Dr. Margono

selaku dosen pembimbing II.

3. Ir. Samun Triyoko dan Bregas S.T. Sembodo, S.T., M.T. selaku

Pembimbing Akademik.

4. Endang Kwartiningsih, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji I dan Ir. Endang

Mastuti selaku Dosen Penguji II dalam ujian pendadaran tugas akhir.

5. Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia FT UNS khususnya angkatan 2007.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari

sempurna, 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, Januari 2012

Penulis


commit to user

iv

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. ii

KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi

DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii

INTISARI ........................................................................................................ viii

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

I.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik ............................................................ 1

I.2 Kapasitas Perancangan Pabrik ................................................................ 1

I.3 Lokasi Pabrik ............................................................................................ 3

I.4 Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 5

I.4.1 Macam-macam proses ................................................................... 5

I.4.2 Kegunaan produk............................................................................ 7

I.4.2 Sifat fisis dan kimia ........................................................................ 8

BAB II DESKRIPSI PROSES ................................................................................ 9

II.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ....................................................... 9

II.2 Tinjauan Proses ......................................................................................... 9

II.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ............................................ 14

II.4 Tata Letak Pabrik dan Peralatan ........................................................... 21

BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES .............................................................. 24

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM .................. 29

IV.1 Unit Pendukung Proses .......................................................................... 29

IV.2 Unit Penyediaan dan Pengolahan Air ................................................... 29

IV.3 Unit Penyediaan Steam dan Bahan Bakar ............................................ 31

IV.4 Unit Penyediaan udara instrumen. ........................................................ 32

IV.5 Unit Pembangkit dan Pendistribusian Listrik ...................................... 32

IV.6 Unit Pengolahan Limbah ....................................................................... 33


commit to user

v

IV.7 Laboratorium ........................................................................................... 33

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN ............................................................. 35

V.1 Bentuk Perusahaan ................................................................................. 35

V.2 Struktur Organisasi ................................................................................. 35

V.3 Tugas dan Wewenang ............................................................................ 37

V.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan .......................................................... 39

V.5 Status Karyawan dan Sistem Upah ....................................................... 40

V.6 Kesejahteraan Sosial Karyawan ............................................................ 42

BAB VI ANALISA EKONOMI ........................................................................... 43

VI.1 Penaksiran Harga Peralatan ................................................................... 44

VI.2 Dasar Perhitungan .................................................................................. 46

VI.3 Hasil Perhitungan .................................................................................... 46

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 51

LAMPIRAN


commit to user

vi

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar II.1 Diagram alir kualitatif proses ........................................................... 19

Gambar II.2 Diagram alir kuantitatif .................................................................... 20

Gambar II.3 Diagram alir prarancangan pabrik etilen oksida dari etilen

melalui proses oksidasi udaratas 55.000 ton/tahun .......................... 21

Gambar II.4. Tata letak pabrik etilen oksida ......................................................... 22

Gambar II.5. Tata letak peralatan proses .............................................................. 23

Gambar IV.1 Skema pengolahan air dari KTI ...................................................... 31

Gambar V.1. Struktur organisasi .......................................................................... 36

Gambar VI.1.Chemical Engineering Cost Index .................................................. 45

Gambar VI.2. Analisa kelayakan pabrik ............................................................... 50


commit to user

vii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel I.1 Laju Peningkatan Impor Etilen Oksida Tahun 2005 – 2010 ............. 2

Tabel I.2 Kapasitas Produksi Etilen Oksida di Amerika ................................... 3

Tabel I.3 Perbandingan beberapa proses pembuatan Etile Oksoda .................. 7

Tabel I.4 Data sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk ............................. 8

Tabel II.1 Data sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk ............................. 9

Tabel II.2. Neraca massa total ........................................................................... 16

Tabel II.3. Neraca panas total ............................................................................ 17

Tabel III.1. Spesifikasi alat – alat proses ............................................................ 25

Tabel III.2. Spesifikasi alat penukar panas (Heat Exchanger) ........................... 26

Tabel III.3. Spesifikasi pompa proses ................................................................. 28

Tabel IV.1. Perhitungan kebutuhan air proses .................................................... 30

Tabel IV.2. Spesifikasi pompa utilitas ................................................................ 30

Tabel IV.3. Spesifikasi boiler .............................................................................. 31

Tabel IV.4. Kebutuhan steam dan IDO ............................................................... 32

Tabel IV.5. Spesifikasi kompresor utilitas .......................................................... 32

Tabel V.1. Jadwal pembagian kelompok shift ................................................... 40

Tabel V.2. Perincian kualifikasi, jumlah dan gaji karyawan non shift ............. 41

Tabel V.2. Perincian kualifikasi, jumlah dan gaji karyawan shift .................... 42

Tabel VI.1. Indeks harga alat .............................................................................. 45

Tabel VI.2. Fixed Capital Invesment (FCI) ........................................................ 46

Tabel VI.3. Working Capital Investment (WCI) ................................................. 47

Tabel VI.4. Direct Manufacturing Cost (DMC) ................................................. 47

Tabel VI.5. Indirect Manufacturing Cost (IMC) ................................................ 47

Tabel VI.6. Fixed Manufacturing Cost (FMC) ................................................... 47

Tabel VI.7. General Expense (GE) ..................................................................... 48

Tabel VI.8. Variable Cost (Va) ........................................................................... 48

Tabel VI.9. Regulated Cost (Ra) ......................................................................... 48

Tabel VI.10. Analisa kelayakan ............................................................................ 49


commit to user

viii

INTISARI

Anggit Jakhi Royani, Atika Kusumawardani, 2012, Prarancangan Pabrik

Etilen Oksida dari Etilen melalui Proses Oksidasi Udara Kapasitas 55.000

ton/tahun. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

Maret, Surakarta.

Etilen oksida (C2H4O) digunakan sebagai bahan baku pembuatan

monoetilen glikol, dietilen glikol, trietilen glikol, polietilen glikol, polietilen

oksida, etilen glikol eter, etanolamin, nonionic surfactant, akrilonitril, dan uretan.,

untuk pemenuhan kebutuhan etilen oksida didalam negeri maka direncanakan

pendirian pabrik etilen oksida proses oksidasi udara dengan cara mereaksikan

etilen dan oksigen dari udara pada 250 °C dan 17,1 bar di dalam reaktor fixed bed

multitube isotermal nonadiabatik. Perbandingan mol etilen : mol oksigen adalah 1:

1,1.

Pabrik etilen oksida dirancang dengan kapasitas 55.000 ton/tahun. Bahan

bakunya adalah etilen (kemurnian 99,85%) sebanyak 0,92 kg/kg produk, oksigen

(kemurnian 21%) sebanyak 1,17 kg/kg produk dan produk yang dihasilkan adalah

etilen oksida dengan kemurnian 99,7%. Lokasi pabrik direncanakan di kawasan

KIEC Cilegon, Banten dan dibangun di atas tanah seluas 57600 m2, pabrik

beroperasi selama 24 jam per hari dan 330 hari per tahun dengan jumlah tenaga

kerja 0,02 manhour/kg produk. Kebutuhan utilitas meliputi air laut dan air KTI

(Krakatau Tirta Industri) sebanyak 238,70 liter/kg produk, listrik sebesar 0,04

kWh/kg produk dan bahan bakar IDO (Industrial Dissel Oil) 1,01 liter/kg produk.

Bentuk perusahaan dipilih 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 mulai

dikonstruksi akhir 2016 dan bisa beroperasi pada awal tahun. Modal tetap pabrik

sebesar Rp 294.674.556.444 dan biaya produksi total sebesar Rp 40.164/kg

produk. Analisis kelayakan menunjukkan bahwa Return of Investment (ROI)

sebelum pajak 61,69%, setelah pajak 46,47%, Pay Out Time (POT) sebelum dan

sesudah pajak adalah 1,4 tahun dan 1,8 tahun, Break Even Point (BEP) 40,61%,

dan Shut Down Point (SDP) 34,64%. Sedangkan Discounted Cash Flow (DCF)

sebesar 22,95%. Hasil evaluasi ekonomi menunjukkan bahwa pabrik pabrik etilen

oksida dari etilen dengan proses oksidasi udara kapasitas 55.000 ton/tahun layak

didirikan.


commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik

Dalam perkembangannya menuju negara maju di segala bidang, Indonesia

harus mampu bersaing dengan negara-negara industri lain di dunia secara kualitas

maupun kuantitas. Peningkatan tersebut juga terjadi pada industri kimia. Karena

itu industri kimia harus dikembangkan sejak saat ini agar ketergantungan pada

negara lain berkurang.

Perkembangan industri kimia di Indonesia pun mengalami peningkatan. Hal

tersebut menyebabkan kebutuhan bahan baku maupun bahan penunjang akan

meningkat pula. Salah satu senyawa kimia yang banyak digunakan sebagai bahan

baku dalam industri kimia adalah etilen oksida (C2H4O) yaitu sebagai bahan baku

pembuatan monoetilen glikol, dietilen glikol, trietilen glikol, polietilen glikol,

polietilen oksida, etilen glikol eter, etanolamin, nonionic surfactant, akrilonitril,

dan uretan. Tetapi, pemenuhan kebutuhan ini masih impor sehingga pendirian

pabrik ini diharapkan mengurangi ketergantungan impor dan menghemat devisa

negara. Peningkatan industri etilen glikol di dunia menyebabkan permintaan etilen

oksida juga meningkat. Jadi, pabrik etilen oksida perlu didirikan di Indonesia.

I.2 Kapasitas Perancangan Pabrik

Dalam penentuan kapasitas perancangan pabrik etilen oksida diperlukan

pertimbangan kebutuhan produk dan ketersediaan bahan baku.

1. Kebutuhan Etilen Oksida di Indonesia

Selama ini, Indonesia masih mengimpor etilen oksida untuk

pemenuhan kebutuhan dalam negeri. Impor etilen oksida pada tahun 2005

sebesar 12,278 ton dan meningkat menjadi sebesar 359,799 ton pada tahun

2010 (Tabel I.1). Laju peningkatan impor rata-rata etilen oksida sebesar

140,24%. Jadi, pada tahun 2016 konsumsi etilen oksida di Indonesia

diperkirakan sebesar 2750 ton.


commit to user

2

Tabel I.1 Laju Peningkatan Impor Etilen Oksida Tahun 2005 – 2010

Tahun Impor (ton) Laju Peningkatan Impor

2005 12,278

2006 27,649 125,19%

2007 201,004 626,98%

2008 156,398 -22,19%

2009 298,806 91,05%

2010 359,799 20,41%

Sumber : Biro Pusat Statistik, 2005-2010

2. Kebutuhan Etilen Oksida di Dunia

Aplikasi utama etilen oksida adalah sintesis (mono) ethylene glycol,

yang mewakili lebih dari 70% dari total konsumsi etilen oksida pada tahun

2009. produksi etoksilat 11%, dan jumlah yang lebih kecil digunakan untuk

glikol lebih tinggi, ethanolamines, eter glikol dan poliol. Pada tahun 2008,

produksi etilen oksida dunia adalah 19 juta ton sedangkan pada tahun 2007

sebesar 18 juta ton. SRI (Stanford Research Institute) Consulting

memperkirakan pertumbuhan konsumsi etilen oksida sebesar 4,4% per tahun

selama 2009-2014 dan 3% 2015-2019 (www.sriconsulting.com).

Permintaan global etilen oksida dan etilen glikol tumbuh 4,52% setiap

tahunnya sampai tahun 2020. Menurut Research and Markets, diperkirakan

permintaan etilen oksida mencapai 32,4 juta ton pada 2020 dari 19,9 juta ton

pada tahun 2009 sementara pertumbuhan permintaan etilen glikol dunia

sebagai industri yang paling besar mengkonsumsi etilen oksida sebesar 5,49%

tiap tahun, meningkat dari 18,93 juta ton di tahun 2009 menjadi 34,09 juta ton

di tahun 2020. Dari peningkatan itu, pasar Asia mengambil 35% bagian dari

kebutuhan etilen oksida dunia dan 63% bagian dari kebutuhan etilen glikol

dunia (www.chemicals-technology.com).

Sampai saat ini sudah ada beberapa pabrik etilen oksida yang

didirikan di Amerika Serikat dengan berbagai proses. Kapasitas terbesar yaitu

668.000 ton/tahun sedangkan kapasitas terkecilnya yaitu 45.000 ton/tahun

(Tabel I.2).

http://www.chemicals-technology.com/


commit to user

3

Tabel I.2 Kapasitas Produksi Etilen Oksida di Amerika

Pabrik Lokasi Kapasitas

( kton / tahun )

BASF Geismar, Lousiana 218

Dow Plaquermine, Lousiana 227

Eastman Longview, Texas 91

Hoechst-Celanase Clear Lake, Texas 209

Olin Brandenburg, Kentucky 50

Oxy Petrochemicals Bayport, Texas 250

PD Glycols Beaumont, Texas 202

Quantum Morris, Illinois 113

Shell Geismar, Lousiana 364

Sun Refining Claymont, Daleware 45

Texaco Port Neches, Texas 332

Union Carbide Taft, Lousiana 668

Sumber : Kirk - Othmer,1998

Etilen oksida yang tersedia belum bisa memenuhi permintaan. Jadi,

pembangunan pabrik etilen oksida di Indonesia diharapkan dapat mengisi

kekurangan etilen oksida dunia.

Berdasarkan data kebutuhan dalam dan luar negeri serta kapasitas

pabrik yang sudah ada maka kapasitas pabrik direncanakan sebesar 55.000

ton/tahun mengacu pada kapasitas terendah untuk proses oksidasi udara agar

investasi awal lebih murah, dengan pertimbangan di samping untuk

pemenuhan kebutuhan dalam negeri sisanya dapat diekspor.

3. Ketersediaan Bahan Baku

Etilen diperoleh dari dalam negeri yaitu dari PT. Chandra Asri

Petrochemical Tbk, Cilegon, yang memiliki kapasitas 600.000 ton/tahun, dan

udara diperoleh langsung dari lingkungan. Sedangkan katalis perak dengan

penyangga alumina di impor dari Linyi Peace Precious Metal Catalyst Co.,

Ltd., Cina.

I.3 Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik yang tepat, ekonomis dan menguntungkan

dipengaruhi oleh faktor utama dan faktor khusus. Faktor utama terdiri dari letak

pabrik terhadap pasar, letak pabrik terhadap bahan baku, transportasi, tersedianya

tenaga kerja,dan tersedianya sumber air dan tenaga. Faktor khusus terdiri dari


commit to user

4

harga tanah dan gedung, kemungkinan perluasan pabrik, tersedianya air yang

cukup, peraturan daerah setempat, keadaan masyarakat setempat.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan tersebut lokasi pabrik

ditentukan di Kawasan Industri Cilegon, tepatnya di Krakatau Industrial Estate

Cilegon (KIEC), Jalan Raya Anyer, Cilegon, Banten, karena:

1. Faktor Utama

a. Sumber bahan baku

Krakatau Industrial Estate Cilegon (KIEC) dekat dengan PT.

Chandra Asri Petrochemical Tbk, Cilegon sebagai pemasok bahan baku

utama sehingga biaya transportasi rendah.

b. Pemasaran

Etilen oksida merupakan bahan baku berbagai industri kimia antara

lain monoetilen glikol, dietilen glikol, trietilen glikol, polietilen glikol,

polietilen oksida, etilen glikol eter, dan akrilonitril. Beberapa diantaranya

berada di Cilegon. Salah satunya yaitu PT. Polychem Indonesia Tbk, yang

memproduksi etilen glikol.

c. Utilitas

Fasilitas pendukung berupa air, energi dan bahan bakar tersedia

cukup memadai. Kebutuhan tenaga listrik dipenuhi oleh PT. PLN unit

Suralaya yang jalurnya terdapat di kawasan ini dan air dapat diperoleh dari

Water Treatment Plant pihak pengelola KIEC. Kebutuhan bahan bakar

yaitu solar yang digunakan untuk menjalankan generator diperoleh dari

Pertamina.

d. Kebutuhan tenaga kerja

Kebutuhan tenaga kerja dapat tercukupi dari daerah dan berbagai

daerah di Indonesia.

2. Faktor Khusus

a. Perluasan Areal Pabrik

Krakatau Industrial Estate Cilegon (KIEC) cukup luas, sehingga

dimungkinkan perluasan pabrik di masa datang.


commit to user

5

b. Regulasi dan perijinan

Pemerintah menetapkan tiga lokasi sebagai pengembangan klaster

industri petrokimia di Tanah Air. Tiga klaster itu masing-masing

petrokimia olefin di Banten, petrokimia aromatik di Jawa Timur, dan

petrokimia berbasis gas di Kalimantan Timur (www.antaranews.com).

Letak pabrik yang ada di daerah industri akan memberi kemudahan dalam

hal perijinan. Adanya dorongan dari pemerintah daerah dalam

pengembangan industri juga diharapkan dapat memberikan keuntungan

tersendiri.

I.4 Tinjauan Pustaka

I.4.1 Macam-macam proses

Etilen oksida secara komersial dapat diproduksi dengan beberapa proses

antara lain:

1. Proses Klorohidrin

Proses klorohidrin terdiri atas dua reaksi utama yaitu reaksi

pembentukan etilen klorohidrin dan reaksi pembentukan etilen oksida dari

etilen klorohidrin. Reaksinya adalah:

C2H4 + HOCl → HOCH2CH2Cl (I.1)

HOCH2CH2Cl + ½ Ca(OH)2 → C2H4O + ½ CaCl + H2O (I.2)

Reaksi pertama berlangsung dalam reaktor packed tower pada

tekanan 2-3 bar dan suhu 27-43 ºC dengan yield 85%-90%. Pada reaktor

pertama ini perlu pengendalian yang cermat untuk pencegahan terbentuknya

produk reaksi samping, yaitu etilen dioksida (Kirk-Othmer, 1998)

Produk dari reaktor pertama berupa cairan etilen klorohidrin yang

keluar dari dasar packed tower. Selanjutnya direaksikan dengan slurry

Ca(OH)2 dalam reaktor hidrolisa pada suhu 100 °C. Yield reaksi kedua adalah

90%-95%. Hasil reaktor kedua berupa uap etilen oksida yang kemudian

dikondensasikan dan dialirkan ke unit pemurnian (Mc Ketta 1984).


commit to user

6

Pada proses pemurnian etilen oksida memerlukan beberapa menara

distilasi yang disusun seri. Meskipun proses ini tergolong sederhana, tetapi

biaya modalnya tinggi karena harga material konstruksinya mahal.

2. Proses Oksidasi langsung

Pembentukan etilen oksida dengan proses oksidasi langsung dapat

dibedakan menjadi dua, yaitu:

a. Oksidasi langsung dengan oksigen teknis

Dalam proses ini terjadi reaksi pembentukan etilen oksida dan reaksi

samping menghasilkan karbon dioksida dan air.

Reaksi utama (1):

molkJOHCOHC g

atmK

g /103,02

1)(42

1,298

2)(42 (I.3)

Reaksi samping (2):

molkJOHCOOHC gg

atmK

gg /323,1223 )(2)(2

1,298

)(2)(42 (I.4)

Reaksi dijalankan dalam reaktor fixed bed multitibe pada tekanan 20-

30 bar dan suhu 220-235 °C dengan mengggunakan katalis perak.

Konversi per-pass dijaga rendah sekitar 8%-12% untuk mendapatkan

selektivitas yang tinggi, yaitu 75%-82%. Selain terbentuk etilen oksida,

juga terbentuk produk samping yang berupa gas CO2 dan H2O.

Konsentrasi CO2 yang dihasilkan berlebih 15% mol sehingga perlu

rangkaian CO2 absorber dan CO2 stripper untuk pengurangan kandungan

CO2 sebelum gas keluar dapat di-recycle ke reaktor lagi. Selain itu guna

mencegah efek eksplosivitas etilen terhadap oksigen, maka perlu

pertambahan nitrogen dalam siklus reaktor (Kirk-Othmer, 1998).

b. Oksidasi langsung dengan oksidasi udara

Proses ini terdiri dari reaksi utama dan reaksi samping, yaitu seperti

pada reaksi (3) dan (4) di atas. Dari segi reaksi, pada dasarnya sama

dengan menggunakan oksigen teknis, yaitu dijalankan pada suhu 220-277

°C dan tekanan 10-30 bar dengan katalis perak. Konversi per-pass bisa

lebih tinggi, yaitu sekitar 20%-30% dengan selektivitas 63%-75%.


commit to user

7

Dengan digunakannya udara dengan kadar nitrogen tinggi, maka

tidak memerlukan gas diluen khusus karena nitrogen udara berfungsi

sebagai diluen untuk pencegahan eksplosivitas. Namun kemudian, dengan

digunakannya udara sebagai oksidator yang mengandung banyak nitrogen,

maka diperlukan purging sebagian reaktan yang tidak bereaksi sebelum di-

recycle dalam reaktor untuk mencegah akumulasi nitrogen dalam reaktor

(Kirk-Othmer, 1998).

Perbandingan antara berbagai proses tersebut, dapat dilihat pada tabel I.3.

Tabel I.3 Perbandingan beberapa proses pembuatan Etile Oksoda

Proses Klorohidrin Proses Oksidasi Udara Proses Oksidasi Oksigen

Yield 85% – 95% 63%-75% 75%-82%

Konversi n.a 20%-65% 8%-12%

Suhu 27 – 43 oC 220 - 277 °C 220 - 235 °C

Tekanan 2 –3 bar 10 – 20 bar 20 – 30 bar

Produk samping Kalsium klorida, air Karbon dioksida, air Karbon dioksida, air

Biaya Material konstruksi

mahal, proses lama

yang sudah

ditinggalkan

Pada skala besar

(55.000-275.000

ton/tahun) lebih murah

investasi awalnya

Pada skala menengah

(22.000-55.000

ton/tahun) lebih murah

investasi awalnya

(Kirk-Othmer, 1998)

Dari ketiga proses tersebut dipilih pembuatan etilen oksida dengan proses

oksidasi berbasis udara dengan pertimbangan sebagai berikut:

a. Investasi awal tidak terlalu tinggi

b. Konversi yang dihasilkan lebih besar daripada proses yang lain

c. Pemisahan produk utama dan produk samping tidak terlalu sulit.

I.4.2 Kegunaan produk

Etilen oksida umumnya digunakan sebagai bahan pensteril yang baik.

Dalam kehidupan sehari-hari digunakan mensterilkan bahan-bahan seperti

pakaian, perabot rumah tangga, bahkan bulu binatang. Etilen oksida juga

digunakan sebagai pestisida. Di dunia kedokteran etilen oksida dikenal sebagai

bahan pensteril peralatan bedah di rumah sakit. Bahan-bahan yang terbuat dari


commit to user

8

plastik, dan alat-alat lain yang tidak tahan panas dan tidak dapat disterilkan

dengan uap. Selain untuk penggunaan langsung, etilen oksida merupakan bahan

baku pembuatan monoetilen glikol, dietilen glikol, trietilen glikol, polietilen

glikol, polietilen oksida, etilen glikol eter, etanolamin, dan akrilonitril (Kirk-

Othmer, 1998).

I.4.2 Sifat fisis dan kimia

Bahan baku pembuatan etilen oksida adalah etilen dan udara. Sifat fisis

dan kimia bahan baku dan produk tersebut tercantum pada Tabel I.4.

Tabel I.4 Data sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk

Sifat Fisis dan Kimia

Bahan baku Produk

Etilen Udara

Katalis Etilen Oksida Oksigen Nitrogen

Rumus Kimia C2H4 O2 N2 Ag C2H4O

Fasa (STP) Gas Gas Gas Padat Gas

Berat Molekul 28,05 32,00 28,02 107,88 44,05

Titik didih normal, oC -103 -183 -195,8 -- 13, 5

Tekanan kritis, bar 56,32 49,8 34 -- 71,94

Suhu kritis, K 282,36 154,6 126,2 -- 460,15

Densitas, g/cm3 0,2174 0,436 0,3109 -- 0,314

(Perry, 2008)


commit to user

9

BAB II

DESKRIPSI PROSES

II.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

Bahan baku pembuatan etilen oksida adalah etilen dan udara. Sifat fisis

dan kimia bahan baku dan produk tersebut tercantum pada Tabel I.4. Etilen

mempunyai komposisi 99,85% etilen dan 0,15% etana, yang merupakan

spesifikasi produk PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk, Cilegon. Etilen oksida

memiliki komposisi 99,7% etilen oksida dan 0,03% air sesuai spesifikasi produk

etilen oksida di pasaran.

Tabel II.1 Data sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk

Sifat Fisis dan Kimia

Bahan baku Produk

Etilen Udara

Katalis Etilen Oksida Oksigen Nitrogen

Rumus Kimia C2H4 O2 N2 Ag C2H4O

Fasa (STP) Gas Gas Gas Padat Gas

Berat Molekul 28,05 32,00 28,02 107,88 44,05

Titik didih normal, oC -103 -183 -195,8 -- 13, 5

Komposisi 99,85% Etilen

0,15% Etana 21% 79%

min 17,5% Ag

max 82% Al2O3

min 99,7% Etilen Oksida

max 0,3% impuritas

Densitas, g/cm3 0,2174 0,436 0,3109 -- 0,314

II.2 Tinjauan Proses

Dasar proses pembuatan Ethylene Oxide dari Ethylene sesuai dengan

proses yang ditemukan Lefort (lihat persamaan I.3). Reaksi ini merupakan reaksi

oksidasi yang berlangsung dengan adanya katalis perak dan memiliki reaksi

samping yang menghasilkan CO2 dan air sebagai hasil pembakaran sempurna

etilen (Meyers, 1986). Kilty dan Sachtler menyatakan bahwa reaksi pembentukan

etilen oksida berlansung di permukaan katalis (Persamaan (II.1)).

)(42)(4 )(2

2 adjAgOadjacentAgO adsfast

(II.1)

AgOAgO adsslow

)(2

2 (II.2)

)(42)(4 )(2

2 adjAgOtnonadjacenAgO adsslowvery

(II.3)


commit to user

10

Etilena bereaksi dengan superoksida (O2) membentuk etilen oksida (Persamaan

(II.4)).

)(42242 )( adsOOHCadsOHC

(II.4)

Kilty dan Sachtler menyatakan bahwa atom-atom oksigen yang dihasilkan oleh

reaksi (II.4) bergabung kembali pada tingkat yang tidak signifikan dan bereaksi

dengan etilena, sehingga oksidasi totalnya sebagai berikut:

OHCOadsOHC 2242 22)(6 (II.5)

(Mc. Ketta, 1984)

Reaksi berjalan secara eksotermis atau endotermis dapat diketahui dengan

menghitung panas reaksi (ΔH) pada suhu 25 oC (298 K) dan tekanan 1 atm.

Persamaan reaksi:

kmolkJOHCOHC g

atmK

g /14,1052

1)(42

1,298

2)(42 (II.6)

kmolkJOHCOOHC gg

atmK

gg /158,1323223 )(2)(2

1,298

)(2)(42 (II.7)

(Smith-Van Ness, 1987)

Dari persamaan (II.6) dan (II.7) dapat diketahui bahwa:

ΔHo 298 untuk reaksi (1) = - 105,14 kJ/kmol

ΔHo 298 untuk reaksi (2) = -1323,158 kJ/kmol

Data-data harga ΔHof untuk masing-masing komponen pada 298 K adalah:

ΔHof C2H4 = 52510 kJ/kmol

ΔHof O2 = 0 kJ/kmol

ΔHof C2H4O = -52630 kJ/kmol

ΔHof H2O = -241814 kJ/kmol

ΔHof CO2 = -393510 kJ/kmol

Jika ΔH = (-) maka reaksi bersifat eksotermis

Jika ΔH = (+) maka reaksi bersifat endotermis

(Smith-Van Ness, 1987)


commit to user

11

Untuk reaksi (1):

Dalam hubungan ini:

ΔHo 298(1) = ∑ ΔH

of produk - ∑ ΔH

of reaktan

ΔHo 298(1) = -52630 – (52510 + 0)

= - 105,14 kJ/kmol

Untuk reaksi (2):

ΔHo 298(2) = ∑ ΔH

of produk - ∑ ΔH

of reaktan

ΔHo 298(2) = (-393510 x 2) + (-241814 x 2) – (52510 + (3 x 0))

= - 1323,158 kJ/kmol

Dari hasil perhitungan di atas, harga ΔH masing-masing reaksi bernilai

negatif, maka dapat disimpulkan bahwa kedua reaksi tersebut bersifat eksotermis.

Sedangkan reaksi berjalan searah atau bolak-balik dapat diketaui dari harga

konstanta kesetimbangan (K), menurut persamaan (II.5).

RT

GK

0

ln

(II.8)

Dimana :

G0 = energi bebas Gibbs

R = konstanta gas

T = suhu

K = konstanta keseimbangan reaksi

Pengaruh suhu pada konstanta kesetimbangan dinyatakan dalam persamaan Van‟t

Hoff (Persamaan (II.5)):

2

0ln

RT

G

dT

Kd

Dimana ΔGo untuk masing-masing komponen adalah sebagai berikut:

ΔGo C2H4 = 68840 kJ/kmol

ΔGo O2 = 0 kJ/kmol

ΔGo C2H4O = -13230 kJ/kmol

ΔGo H2O = -228590 kJ/kmol

ΔGo CO2 = -394370 kJ/kmol

(Perry, 2008)


commit to user

12

Untuk reaksi (1):

ΔGo reaksi (1) = ∑ ΔG

o produk - ∑ ΔG

o reaktan

ΔGo reaksi (1) = -13230 kJ/kmol – (68840 kJ/kmol + 0)

= -82070 kJ/kmol

Untuk reaksi (2):

ΔGo reaksi (2) = ∑ ΔG

oproduk - ∑ ΔG

oreaktan

ΔGo reaksi (2) = (-228590 x 2)+(- 394370 x 2) – ( 68840 + (3 x 0))

= -1314760 kJ/kmol

Untuk reaksi (1):

ΔGo 298 = -RT ln K298

-82070 kJ/kmol = -(8,314 kJ/kmol K x 298 K x ln K298)

ln K298 = 33,125

K298 = 2,4 x 1014

Untuk reaksi (2):

ΔGo 298 = -RT ln K298

-1314760 kJ/kmol = -(8,314 kJ/kmol K x 298 K x ln K298)

ln K298 = 530,665

K298 = 1,5 x 10230

a. Reaksi (1) pada suhu 250 oC (523 K)

1414

498

298

498

298

298

498

103,210 x 2,49743,0

9743,0

298

1

523

1

314,8

105,14

298

1

523

1ln

K

K

K

R

H

K

K


commit to user

13

b. Reaksi (2) pada suhu 250 oC (523 K)

230230

498

298

498

298

298

498

1019,110 x 1,57947,0

7947,0

298

1

523

1

314,8

1323,158

298

1

523

1ln

K

K

K

R

H

K

K

Karena harga K untuk masing-masing reaksi sangat besar, maka kedua

reaksi tersebut bersifat searah (irreversible). Jika ditinjau dari kinetika reaksinya,

kecepatan reaksi pembentukan Ethylene Oxide dari Ethylene akan semakin besar

dengan kenaikan suhu. Sesuai dengan Persamaan Arrchenius (Persamaan (II.6)).

RTEaeAk /. (II.9)

RTEaAk /lnln (II.10)

Dimana:

k = konstanta kecepatan reaksi

A = faktor frekuensi tumbukan

Ea = energi ativasi

R = konstanta gas

T = suhu

Dari persamaan di atas, harga A, Ea, dan R konstan. Sehingga harga konstanta

kecepatan reaksi (k) hanya dipengaruhi oleh suhu, dimana dengan kenaikan suhu

maka kecepatan reaksinya akan semakin besar.

Dari Dettwiler diperoleh harga konstanta kecepatan reaksi (k) untuk reaksi

pembentukan Ethylene Oxide adalah:

42

42

1).(1

).(1

HC

HC

KPc

KPckr

42

42

2).(1

).(2

HC

HC

KPc

KPckr

dengan

k1, k2 = konstanta kecepatan over-all, mol.gram katalis-1

.detik-1


commit to user

14

TRk

.

76970exp69,401

TRk

.

63070exp34,12

kC2H4 = konstanta kesetimbangan over-all, bar-1

TRk HC

.

53550exp10.84,1 4

42

T = suhu reaksi, K

R = konstanta gas ideal, J.mol-1.

K-1

(Pc) = tekanan parsial etilen, bar

(Dettwiler, 1979)

Proses pembentukan etilen oksida merupakan reaksi yang sangat

eksotermis. Proses ini dijalankan dalam sebuah reaktor fixed bed multitube pada

suhu reaksi 250-277 oC dan tekanan 17,1 bar menggunakan katalis perak dengan

penyangga alumina.

Reaktor dilengkapi dengan pendingin agar reaksi berjalan sesuai dengan

range suhu reaksi yang diinginkan. Dipilih suhu reaktor 250-277 oC untuk

mengurangi kerusakan katalis oleh suhu tinggi, jika suhu tinggi akan

menyebabkan aktivitas katalis berkurang. Tekanan operasi yang digunakan adalah

17,1 bar. Pemilihan kondisi tekanan ini berdasarkan range tekanan yang ada untuk

proses ini yaitu 10-20 bar. Pada tekanan lebih tinggi dari 30 bar, dapat

menyebabkan terjadinya reaksi polimerisasi etilen oksida yang mengakibatkan

adanya endapan material berupa karbon pada permukaan katalis. Dengan katalis

perak, konversi yang diperoleh sebesar 65% dan perbandingan selektivitas reaksi

(1) : reaksi (2) = 75 : 25 (Kirk - Othmer, 1998).

II.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses

Secara garis besar, proses pembuatan ethylene oxide dari ethylene (Gambar

II.3) dapat dikelompokkan menjadi 3 tahapan, yaitu :


commit to user

15

1. Tahap Penyiapan Bahan Baku

2. Tahap Sintesa Etilen Oksida

3. Tahap Pemurnian Produk

Penjelasan dari masing-masing unit adalah sebagai berikut ;

1. Tahap Penyiapan Bahan Baku

Tahapan ini bertujuan untuk:

a. Mengubah fase etilen yang disimpan dalam bentuk cair menjadi fase gas,

agar sesuai dengan fase reaksi yang terjadi di reaktor. Dalam hal ini etilen

disimpan dalam bentuk cair pada suhu -45 oC dan tekanan 13,1 bar.

b. Udara pada tekanan 1 bar dan suhu 30 oC dinaikkan tekanannya dengan

kompresor 2 stage sampai diperoleh tekanan 17,1 bar. Kemudian udara,

gas etilen dan gas recycle dicampur dan dinaikkan suhunya sampai suhu

250 oC. Selanjutnya reaktan siap masuk ke dalam reaktor pada tekanan

17,1 bar.

2. Tahap Sintesa Etilen Oksida

Tahap sintesa etilen osida ini bertujuan untuk mereaksikan reaktan

membentuk Etilen Oksida. Reaksi berlangsung dalam sebuah reaktor jenis

fixed bed multi tube yang di dalam tube-nya berisi katalis perak. Reaksi

berlangsung pada fase gas pada suhu 250-277 oC dan tekanan 17,1 bar.

Reaksi-reaksi yang terjadi di dalam reaktor lihat persamaan (II.6) dan

persamaan (II.7)

Karena reaksi bersifat eksotermis, maka reaksi disertai dengan

pelepasan panas. Akibatnya akan terjadi peningkatan suhu. Untuk mencegah

hal tersebut digunakan pendinginan. Pendingin berupa saturated water dan

menghasilkan saturated steam untuk pemanas alat-alat penukar panas.

Keluaran reaktor kemudian diturunkan tekanannya menggunakan turbin

ekspander menjasi 3,1 bar. Hasil ekspansi kemudian didinginkan oleh CD-01.

Karena ada sebagian air mengembun, keluaran CD-01 kemudian dipisahkan

di separator (S-01). Fraksi cair disalurkan ke unit pengolahan limbah,


commit to user

16

sedangkan fraksi gas masuk ke dalam absorber (ABS-01) yang beroperasi

pada suhu 40oC dan tekanan 3 bar.

3. Tahap Pemurnian Hasil

Tahap ini bertujuan untuk memisahkan produk yaitu etilen oksida dari

campuran gas dan kemudian dimurnikan hingga mencapai komposisi yang

diinginkan. Gas keluaran reaktor yang telah didinginkan akan masuk ke

absorber. Di sini etilen oksida akan diserap oleh air sebagai absorben. Air

penyerap masuk dari puncak menara dan melarutkan etilen oksida. Hasil

serapan ini kemudian dimasukkan ke dalam sebuah menara distilasi (MD-01).

Hasil atas menara distilasi adalah produk etilen oksida dengan kemurnian

99,7%. Setelah dikondensasi, sebagian hasil atas akan dikembalikan ke

menara distilasi sebagai refluk sedangkan lainnya akan disimpan di tangki

etilen oksida pada kondisi cair.

Dalam perhitungan neraca massa, etilen yang dibutuhkan untuk produksi

etilen oksida sebanyak 6944,44 kg/jam adalah 6375,57 kg/jam dan oksigen

sebanyak 8142,33 kg/jam, sehingga produk etilen oksida dalam satu tahun

mencapai 55.000 ton. Perhitungan neraca massa total dapat dilihat pada Tabel II.2

dan perhitungan neraca panas total pada Tabel II.3.

Tabel II.2. Neraca massa total

Komponen Nitrogen

(N2)

Oksigen

(O2)

Etilen

(C2H4)

Etana

(C2H6)

Etilen

Oksida

(C2H4O)

Karbon

dioksida

(CO2)

Air

(H2O)

Input (kg/jam)

- Bahan baku 26812,42 8142,33 6375,57 10,27 -- -- --

- Air demin -- -- -- -- -- -- 110000

Total input 151340,58

Output (kg/jam)

- Purging 26812,42 572,58 476,47 10,27 3,13 4627,16 258,36

- Water

treatment -- -- -- -- 20,83 -- 11614,92

- Produk -- -- -- -- 6923,61 -- 20,83

Total output 151340,58


commit to user

17

Tabel II.3. Neraca panas total

No. Arus Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)

1. Etilen -1555120,56

2. Udara 176657,46

3. Air demin 7028753,04

4. Beban C-01 5892267,91

5. Beban C-02 116458,65

6. Beban C-03 16265285,33

7. Q reaksi 86505399,83

8. Q pelarutan 97222,22

9. Beban VP-01 913749,29

10. Beban HE-01 29814089,42

11. Beban HE-02 42634536,02

12. Beban RB-01 2499159,95

1. Kondensat 104521,07

2. Purge 504186,12

3. Produk etilen oksida 71384,58

4. Limbah 7028067,79

5. Pendingin reaktor 86871312,48

6. Beban E-01 43025361,08

7. Beban CD-01 7504862,95

8. Beban CD-02 586990,08

9. Beban HE-03 263015,19

10. Beban HE-04 44428757,22

Total 190388458,57 190388458,57


commit to user

18 R-01

14

MD-02

AB-01

13

4

5

T-01

T-02

S-01

6

10

12

9

8

11

2

3

1

C2H4C2H6P = 13,24 barT = -43 °C

N2O2 P = 1 barT = 30 °C

N2O2 C2H4C2H6C2H4OCO2H2O P = 17.1 barT = 250 °C

N2O2 C2H4C2H6C2H4OCO2H2O P = 15,8 barT = 277 °C

N2O2 C2H4C2H6C2H4OCO2H2O P = 3 barT = 40 °C C2H4O

H2O P = 2,99 barT = 40 °C

H2O T = 40 °C

N2O2 C2H4C2H6C2H4OCO2H2O P = 2,99 barT = 40 °C

N2O2 C2H4C2H6C2H4OCO2H2O P = 17.1 barT = 124,7 °C

H2OC2H4OCO2P = 3 barT = 40,6 °C

H2OC2H4OP = 3 barT = 140,4°C

C-02

C-01

VP-01

HE-01

E-01

HE-02

C-03

HE-03

HE-04

H2OC2H4OP = 3 barT = 45 °C

H2OCO2C2H4OP = 3 barT = 30 °C

N2O2 P = 17.1 barT = 195 °C

C2H4C2H6P = 17,1 barT = -30 °C

7

C2H4OH2O P = 3 barT = 127 °C

H2O P = 3 barT = 40 °C

P = 3,1 barT = 72,1 °C

Gambar II.1. Diagram Alir Kualitatif

P = 3 barT = 40 °C

C2H4C2H6P = 13,24 barT = -45 °C


commit to user

R-01

14

MD-02

AB-01

13

4

T-01 VP-01

1

T-02

S-01

6

7

10

9

8

5

11

2

3

N2 = 26812,42 kg/jamO2 = 8142,33 kg/jam Total = 34954,75 kg/jam

N2 = 151937,02 kg/jamO2 = 3244,64 kg/jamC2H4 = 2699,98 kg/jamC2H6 = 58,17 kg/jamC2H4O = 17,76 kg/jamCO2 = 26220,58 kg/jamH2O = 1464,04 kg/jam Total = 185642,18 kg/jam

C2H4O = 6944,44 kg/jamH2O = 110000,00 kg/jam Total = 116944,44 kg/jam

C2H4O = 20,83 kg/jamH2O = 109979,17 kg/jam Total = 110000,00 kg/jam

12

H2O = 110000.0000 kg/jam






C2H4O = 6923,61 kg/jamH2O = 20,83 kg/jamTotal = 6944,44 kg/jam

H2O = 1635,75 kg/jam

C2H4 = 6375,57 kg/jamC2H6 = 10,27 kg/jam Total = 6385,84 kg/jam

C2H4 = 6375,57 kg/jamC2H6 = 10,27 kg/jam Total = 6385,84 kg/jam

Gambar II.2. Diagram Alir Kuantitatif

19


commit to user

20

PROCESS FLOW DIAGRAM

PRARANCANGAN PABRIK ETHYLENE OXIDE DARI ETHYLENE DENGAN PROSES OKSIDASI UDARA

KAPASITAS 55.000 TON PER TAHUN

lps in

RB-01

CD-02

ACC-01

ABS-01

VP-01

P-01

udara

FC

cw in

lps in

T-01

hps

in

Air demin

Purge

cw in

C-01

C-02

R-01

E-01

C-03

CD-01

P-02

Water treatment

ABS = Absorber

ACC = Akumulator

C = Kompresor

CD = Kondenser

E = Ekspander

HE = Heat Exchanger

MD = Menara Distilasi

P = Pompa

R = Reaktor

RB = Reboiler

S = Separator

T = Tangki

VP = Vaporizer

: Tekanan, Bar

: Suhu, C

: Nomor Arus

AC = Analysis Controler

LI = Level Indikator

LIC = Level Indikator Controler

TC = Temperature

Controler

PC = Pressure Controler

FC = Flow Controler

FRC = Flow Ratio Controler

= arus pneumatic

= arus signal

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

nitrogen 0,00 0,00 26812,42 178749,44 178749,44 178749,44 0,00 0,00 0,00 178749,44 151937,02 26812,42 0,00 0,00

oksigen 0,00 0,00 8142,33 11386,97 3817,22 3817,22 0,00 0,00 0,00 3817,22 3244,64 572,58 0,00 0,00

etilen 6375,57 6375,57 0,00 9075,55 3176,44 3176,44 0,00 0,00 0,00 3176,44 2699,98 476,47 0,00 0,00

etana 10,27 10,27 0,00 68,44 68,44 68,44 0,00 0,00 0,00 68,44 58,17 10,27 0,00 0,00

etilen oksida 0,00 0,00 0,00 17,76 6965,34 6965,34 0,00 0,00 6944,44 20,90 17,76 3,13 6923,61 20,83

CO2 0,00 0,00 0,00 26220,58 30847,74 30847,74 0,00 0,00 0,00 30847,74 26220,58 4627,16 0,00 0,00

air 0,00 0,00 0,00 1464,04 3358,15 1722,40 1635,75 110000,00 110000,00 1722,40 1464,04 258,36 20,83 109979,17

Total 6385,84 6385,84 34954,75 226982,77 226982,77 225347,01 1635,75 110000,00 116944,44 218402,57 185642,18 32760,39 6944,44 110000,00

KomponenArus, kg/jam

PROSES DIAGRAM ALIR

PRARANCANGAN PABRIK ETILEN OKSIDA DARI OKSIDASI

UDARA LANGSUNG

KAPASITAS 55.000 TON/TAHUN

Digambar Oleh :Dosen Pembimbing:

Dr. Margono, ST., MT.

19681107 199702 1 001

Anggit Jakhi Royani (I 0507022)

Atika Kusumawardani (I 0507065)

PROGRAM STUDI S1 REGULER TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

2012

Dr. Sunu Herwi Pranolo

19690316 199802 1 001

Kondensat out

TC

TC

cw out

TC

TC

LC

FC

LC

TC

1

MD-01

Kondensat out

Kondensat out

cw in

cw out

cw outcw out

cw

in

water in

water out

17,1

250

4

13,2

-45

1

3,1

72,1

17,1

124,7

11

17,1

-30

2

3

40

6

3

40

7

2,99

40

10

3

40

12

2,99

40

9

3

40,6

13

HE-01

HE-02

HE-03

HE-04

TC

Gambar II.3. Diagram Alir Prarancangan Pabrik Etilen Oksida dari Etilen Melalui Proses Oksidasi Udara Kapasitas 55.000 Ton/Tahun

PC TC

17,1

128,5

3

17,1

195

Saturated

water in

lps

out

TC

15,8

277

5

LC

FRCFC

1,01

30

TC

3

40

8

LC

2

3

40

13

P-03

Water treatment

3

30

FC

FC

2,97

48

3,21

140,4

Dari pipeline supplier

Unit filling

13,2

-43

S-01 3,18

45

143,21

140,43,21

133,6

E-54 T-02

AC

FRC

LC

FC

FC

FRC

LI


commit to user

21

II.4 Tata Letak Pabrik dan Peralatan

Tata letak pabrik adalah tempat kedudukan dari seluruh bagian pabrik,

meliputi tempat kerja alat, tempat kerja karyawan, tempat penyimpanan barang,

tempat penyediaan sarana utilitas, dan sarana lain bagi pabrik. Beberapa faktor

perlu diperhatikan dalam penentuan tata letak pabrik, antara lain adalah

pertimbangan ekonomis (biaya konstruksi dan operasi), kebutuhan proses,

pemeliharaan keselamatan, perluasan di masa mendatang.

Bangunan pabrik meliputi area proses, area tempat penyimpanan bahan

baku dan produk, area utilitas, bengkel mekanik untuk pemeliharaan, gudang

untuk pemeliharaan dan plant supplies, ruang kontrol, laboratorium untuk

pengendalian mutu dan pengembangan, unit pemadam kebakaran, kantor

administrasi, kantin, poliklinik, dan tempat ibadah, area parkir, taman dan sarana

olah raga bagi para pegawai.

Pengaturan letak peralatan proses pabrik harus dirancang seefisien

mungkin. Beberapa pertimbangan perlu diperhatikan yaitu ekonomi, kebutuhan

proses, operasi, perawatan, keamanan, perluasan dan pengembangan pabrik.

Peletakan alat–alat proses harus sebaik mungkin sehingga memberikan biaya

kontruksi dengan operasi minimal. Biaya kontruksi dapat diminimalkan dengan

mengatur letak alat sehingga menghasilkan pemipaan terpendek dan

membutuhkan bahan kontruksi paling sedikit. Peletakan alat harus memberikan

ruangan cukup bagi masing–masing alat agar dapat beroperasi dengan baik,

dengan distribusi utilitas mudah. Peralatan membutuhkan perhatian lebih dari

operator harus diletakkan dekat control room. Valve, tempat pengambilan sampel,

dan instrumen harus diletakkan pada ketinggian tertentu sehingga mudah

dijangkau oleh operator. Peletakan alat proses harus memperhatikan ruangan

untuk perawatan. Misalnya pada Heat Exchanger memerlukan cukup ruangan

untuk pembersihan tube. Peletakan alat–alat proses harus sebaik mungkin, agar

jika terjadi kebakaran tidak ada pekerja terperangkap di dalamnya serta mudah

dijangkau oleh kendaraan atau alat pemadam kebakaran.

Susunan tata letak pabrik harus sangat diperhatiakan sehingga

memungkinkan adanya distribusi bahan–bahan dengan baik, cepat dan efisien. Hal


commit to user

22

tersebut akan sangat mendukung kelancaran didalam proses produksi pabrik yang

dirancang. Sketsa tata letak pabrik dapat dilihat pada Gambar II.2 dan gambar tata

letak peralatan proses dapat dilihat pada Gambar II.3.

KTN

POS-K

TI

K

KLINIK

KANTOR HRD

LABK3

UTL

AREA

PROSES

PK

LAP

KETERANGAN :

BKL = BENGKEL UTAMA

BKM = AREA BONGKAR MUAT

GD = GEDUNG SERBAGUNA

K = POS KEAMANAN

K3 = KANTOR K3

LAB = LABORATORIUM PUSAT

LAP = LAPANGAN SERBAGUNA

PK = KANTOR PEMADAM KEBAKARAN

RC = RUANG KONTROL

TI = TEMPAT IBADAH

UPL = UNIT PENGOLAHAN LIMBAH

UTL = UTILITAS

= AREA PENGEMBANGAN

UPL

RCGD

K

BKM

poola A

UTARA

Skala 1:2000

BK

L

Gambar II.4. Tata letak pabrik etilen oksida


commit to user

23

T-01R-01

ABS-01

MD-01

S-01

Keterangan:

T : Tangki E : Expander

VP : Vaporizer S : Separator

C : kompresor ABS : Absorber

HE : Heat Exchanger MD : Menara Distilasi

R : Reaktor RB : Reboiler

CD : Condenser ACC : Akumulator

VP-01 C-02

C-01

HE-01E-01

CD-01

HE-04

HE-03

RB-01

CD-02/

ACC-01

HE-03

T-02/E

T-02/D

T-02/C

T-02/B

T-02/A

Gambar II.5. Tata letak peralatan proses


commit to user

24

BAB III

SPESIFIKASI ALAT PROSES

Spesifikasi alat proses terdiri dari reaktor, absorber, dan menara distilasi.

Alat–alat tersebut merupakan peralatan proses dengan tugas masing-masing.

Reaktor mempunyai tugas mereaksikan bahan baku etilen dengan udara

menggunakan katalis perak dengan penyangga alumina menjadi produk etilen

oksida. Absorber mempunyai tugas memisahkan hasil dari reaktor yang terdiri

dari campuran gas dengan media penyerap air untuk penyerapan etilen oksida.

Hasil bawah dari keluaran absorber berupa gas akan dimurnikan di menara

distilasi berdasarkan perbedaan titik didih komponennya, sedangkan hasil atas

absorber sebagian di purge dan sebagian lagi di recyle masuk reaktor bersama

umpan segar. Hasil keluaran menara distilasi adalah produk etilen oksida dengan

kemurnian 99,7% dengan pengotor 0,03%. Selain fungsi masing-masing alat

tersebut akan disebutkan spesifikasi lain seperti jumlah, volume, kondisi operasi,

bahan kontruksi, dan dimensi alat. Hal tersebut tercantum pada Tabel III.1, selain

dari alat proses pada bab ini dapat pula dilihat spesifikasi tangki penyimpanan

bahan baku dan tangki penyimpanan produk pada Tabel III.1. Spesifikasi alat

penukar panas (heat exchanger) tercantum pada Tabel III.2 dan spesifikasi pompa

pada Tabel III.3.


commit to user

Tabel III.1. Spesifikasi alat – alat proses

Nama alat Reaktor Separator Absorber Menara Distilasi Tangki Etilen Tangki Etilen Oksida

Kode R-01 S-01 ABS-01 MD-01 T-01 T-02

Fungsi Mereaksikan etilen

dan oksigen

Memisahkan fase uap

dan cair dari condenser

parsial

Menyerap etilen oksida

dengan menggunakan

H2O.

Menghasilkan produk

etilen oksida 99,7%

Menyimpan bahan

baku etilen selama 1

bulan

Menyimpan produk

etilen oksida

Tipe/jenis Fixed Bed Multitube

Catalytic Reactor Vertical drum packed tower

Menara Plate dengan

sieve tray Spherical tank

Tangki silinder

horisontal dengan

torisperical head

Jumlah 1 1 1 1 1 5

Volume, m3 101,25 3,98 63,81 496,14 1290,1 1342,38

Kondisi operasi

P, bar 17,1 3,1 3 3 13,3 3

T, oC 250-277 40 40,1 atas = 48, bawah = 133,6 -45 30

Bahan kontruksi Alloy Stell SA 353

Carbon Steel SA 283

grade C Carbon Steel SA 283 C Carbon steel SA 283 C

Stainless Steel SA-203

grade A Carbon steel SA 283 C

Dimensi

Diameter dalam, m 3,96 1,19 3,36 1,48 13,52 8,3

Tinggi, m 9,42 3,58 6,64 18,2 - Panjang = 24,9

Tinggi head, in 43,125 0,26 22,33 5,31 - 110,27

Tebal shell, in 1,375 ¼ 0,4375 0,29 0,1875 1

Tebal head, in 1,125 3/8 0,875 0,29 - 1

Bahan isolasi Asbestos - tidak ada Asbestos - -

Tebal isolasi, cm 26 - - Atas = 7, bawah = 14 - -

Katalis/packing Perak penyangga

Alumina - - - -

Jenis keramik - - -

Bentuk Sperical - Raschig ring - - -

Umur aktif, tahun 5 - - - - -

Tinggi tumpukan, m 7,24 - 3,51 - - -

25


commit to user

Tabel III.2. Spesifikasi alat penukar panas (Heat Exchanger)

Nama Alat Heat Exchanger - 01 Heat Exchanger - 02 Heat Exchanger - 03 Heat Exchanger - 04

Kode HE-01 HE-02 HE-03 HE-04

Jumlah 1 1 1 1

Fungsi Memanaskan umpan Reaktor Memanaskan umpan MD-01 Mendinginkan hasil atas MD-01 Mendinginkan hasil bawah MD-01

Tipe Shell and Tube Shell and Tube Double pipe Shell and Tube

Beban kerja, kJ/jam 29814089,42 42634536, 02 263015,19 44428757,22

Luas transfer panas, ft2 7421,1 275,95 22,967158 5596,01

Tube side Inner pipe

Fluida Umpan masuk reaktor Umpan masuk MD-01 Hasil atas MD-01 Air laut

Suhu operasi, oC 128,5/250 40/127 40,06/30 30/40

Debit, kg/jam 226982,8 116944,44 6944,44 1062586,87

OD tube, in 0,75 0,75 3,5 0,75

BWG 16 16 - 16

Layout Triangular Triangular - Triangular

Pitch, in 0,9375 0,9375 - 0,9375

Panjang, ft 25 12 12 23

Jumlah tube 1513 118 - 1240

Pass 1 1 - 1

Material konstruksi Carbon Steel SA 283 grade D Carbon Steel SA 283 grade D Carbon Steel SA 283 grade D Carbon Steel SA 283 grade D

ΔP, psi 0,016 0,016 1,44 0,016

Shell side Annulus

fluida High Pressure Steam Low Pressure Steam Air pendingin setelah vaporizer

etilen Hasil bawah MD-01

Suhu operasi, oC 260/260 260/260 10/11 140/45

Debit, kg/jam 18771,34 25837,98 81548.86 110000

ID shell, in 39 13,25 4,026 37

Baffle spacing, in 29,25 9,9375 (hairpin) = 3 27,75

Pass 1 1 - 1

Material konstruksi Carbon Steel SA 201 grade B Carbon Steel SA 201 grade B Carbon Steel SA 201 grade B Carbon Steel SA 201 grade B

ΔP, psi 0,0001 0,025 0,00000018 0,5

26


commit to user

Tabel III.2

Nama Alat Vaporizer Condenser Parsial Condenser Total Reboiler

Kode VP-01 CD-01 CD-02 RB-01

Jumlah 1 1 1 1

Fungsi Menguapkan umpan etilen Mendinginkan gas input masuk

absorber

Mengembunkan hasil atas

MD-01

Menguapkan sebagian hasil

bawah MD-01

Tipe Kettle Vaporizer Shell and Tube Shell and Tube Kettle Reboiler

Beban kerja, kJ/jam 913749,29 7504862,95 586990,08 2499159,95

Luas transfer panas, ft2 125,58 971,67 3904,8 5840,9

Tube side

Fluida Air laut Air pendingin setelah HE-03 Air laut Low pressure steam

Suhu operasi, oC 30/10 11/31,75 30/40 320/320

Debit, kg/jam 59382,83 59382,83 351923,05 46087,15

OD tube, in 1 0,75 1 0,75

BWG 16 16 16 16

Layout Triangular Triangular Triangular Triangular

Pitch, in 1,25 0,9375 1,25 0,9375

Panjang, ft 15 18 20 23

Jumlah tube 36 275 746 1330

Pass 1 1 1 1

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

ΔP, psi 2,79 1,1 0,93 0,0041

Shell side

Fluida Umpan etilen Umpan masuk absorber Hasil atas MD-01 Campuran hasil bawah MD-01

Suhu operasi, oC -45/-43 72,1/40 48/40,6 133,6/140,4

Debit, kg/jam 6385,84 226982.77 27162,69 121157,43

ID shell, in 33 33 60 39

Baffle spacing, in 29,25 24,75 45 29,25

Pass 1 1 1 1

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

ΔP, psi Diabaikan 0,5 0,12 Diabaikan

27


commit to user

Tabel III.3. Spesifikasi pompa proses

Nama alat Pompa-01 Pompa-02 Pompa-03

Kode P-01 P-02 P-03

Fungsi Mengalirkan cairan dari T-

01 ke V-01

Mengalirkan cairan dari

absorber ke HE-02, kemudian

ke menara distilasi (MD-01)

Mengalirkan refluk cairan

dari ACC-03 ke MD-01 dan

HE-03 kemudian ke T-02

Tipe Single Stage Centrifugal

Pump

Single Stage Centrifugal

Pump

Single Stage Centrifugal

Pump

Jumlah 1 1 1

Kapasitas (gpm) 28,75 1275,80 162,52

Power pompa (Hp) 0,0833 20 5

Power motor (Hp) 0,13 25 7,5

NPSH required (m) 2,66 10,18 8,55

Bahan kontruksi Commercial steel Commercial steel. Commercial steel

Pipa :

Nominal (in) 2 8 ¼

SN 40 80 80

ID pipa (in) 2,067 7,625 0,302

28


commit to user

29

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

IV.1 Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau utilitas merupakan bagian penting untuk

penunjang proses produksi suatu pabrik. Utilitas di pabrik etilen oksida meliputi

unit penyediaan dan pengolahan air, unit penyediaan steam dan bahan bakar, unit

penyediaan udara instrument, unit pembangkit dan pendistribusian listrik dan unit

pengolahan limbah. Unit penyediaan dan pengolahan air berfungsi untuk

penyediaan dan pengolahan air meliputi air pendingin, air proses, air umpan

boiler, air konsumsi umum dan sanitasi. Unit penyediaan steam dan bahan bakar

berfungsi memenuhi kebutuhan steam sebagai media pemanas pada alat heat

exchanger, reboiler, dan pemenuhan bakar bakar diesel pada boiler.

Udara tekan pada kebutuhan instrumentasi pneumatic dan udara tekan di

bengkel dipenuhi oleh unit penyediaan udara instrument, sedangkan unit

pembangkit dan pendistribusian listrik berfungsi menyediakan listrik sebagai

tenaga penggerak peralatan proses, utilitas, elektronik, AC, maupun untuk

penerangan. Listrik disuplai oleh PLN, dan generator sebagai cadangan apabila

listrik dari PLN mengalami gangguan, untuk pengolahan bahan buangan

dikerjakan di unit pengolahan limbah dengan proses biodegradasi dengan

activated sludge.

IV.2 Unit Penyediaan dan Pengolahan Air

Pabrik ini menggunakan dua buah sumber air yaitu air laut dan air tawar

dari PT. Krakatau Tirta Industri. Air laut digunakan sebagai media pendingin pada

kondensor, heat exchanger dan hydran, Sebelum digunakan, air laut harus melalui

tahapan pengolahan meliputi penyaringan kasar yang diletakkan 20 m dari pompa,

penyaringan halus pada jarak 5 m dari pompa, dan klorinasi.

Pengunaan air dari PT. Krakatau Tirta Industri (KTI) dibagi menjadi tiga

yaitu air demineralized water untuk penyerap etilen oksida dalam absorber dengan

pengolahan terlebih dahulu sama seperti pengolahan air untuk keperluan umpan


commit to user

30

boiler (lihat Gambar IV-1), kebutuhan air proses ini tercantum pada Tabel IV-1.

Kedua air umpan boiler, kebutuhan air umpan boiler tercantum pada Tabel IV-1,

Terakhir, air konsumsi dan sanitasi digunakan untuk pemenuhan air minum,

laboratorium, kantor, perumahan dan pertamanan, di dalam pabrik ini

membutuhkan 911,67 kg/jam atau dengan laju alir 0,9 m3/jam.

Tabel IV.1. Perhitungan kebutuhan air proses

No. Proses Kebutuhan air,

kg/jam

Laju alir,

m3/

jam

Air laut

1. Air pendingin untuk pendingin alat proses

(kondenser-01, kondenser-02, HE-03, HE-04). 1496057,29 1467,33

Air dari KTI

2. Air untuk pembangkit steam (reaktor, HE-01,

HE-02, reboiler). 80303,55 80,30

3. Air proses ( penyerap etilen oksida di absorber) 110000,00 110,00

Total 1686360,84 1657,63

Kebutuhan spesifik 238,70 L/kg produk

Pemompaan air laut dengan jumlah di atas memerlukan jenis pompa

dengan spesifikasi yang tercantum pada Tabel IV.2. Secara skema pengolahan air

pada kebutuhan utilitas dapat dilihat pada Gambar IV.1.

Tabel IV.2. Spesifikasi pompa utilitas

Spesifikasi Pompa air laut

Tipe Centrifugal Pump

Jumlah 5 buah

Kapasitas 1630,1 gpm

Power pompa 7,5 HP

Power motor 220 V AC, 3 fase, 50 Hz

Efisiensi pompa 80 %

Efisiensi motor 80 %

Bahan konstruksi Commersial Steel

Pipa nominal 12 in

ID pipa 12,09 in

Schedule number 40


commit to user

31

Absorber

Air dari

KTI

Bak

Pengendap

Sand

FilterBak Penampung

Air Bersih

Deaerator

Ion

Exchange

Tangki

BFW

Tangki

Air Sanitasi

Kantor

dan Lab.

Boiler

Peralatan

Proses

Gambar IV.1. Skema pengolahan air dari KTI

IV.3 Unit Penyediaan Steam dan Bahan Bakar

Pada pabrik etilen oksida ini menggunakan dua jenis steam yaitu low

pressure steam (6,18 bar) dan high pressure steam (46,94 bar). Steam digunakan

untuk pemenuhan kebutuhan panas pada heat exchanger dan reboiler. Untuk

pemenuhan kebutuhan steam digunakan dua boiler, kebutuhan steam dilebihkan

20% karena kemungkinan adanya kebocoran pada saat pendistribusian. Boiler

dipakai tipe fire tube boiler dengan bahan bakar IDO dan gas purge yang masih

mengandung etilen dan etana. Spesifikasi boiler tercantum pada Tabel IV.3,

kebutuhan steam dan bahan bakar solar tercantum pada Tabel IV.4.

Tabel IV.3. Spesifikasi boiler

Spesifikasi Keterangan

low pressure steam high pressure steam

Tekanan steam, bar 6,18 46,94

Tipe Fire tube boiler Fire tube boiler

Jumlah 1 buah 1 buah

Kapasitas, kg/jam 27643,42 18649,17

Heating surface, m2 1318,95 4589,13

Bahan bakar IDO dan gas purge IDO


commit to user

32

Tabel IV.4. Kebutuhan steam dan IDO

Spesifikasi Steam IDO

Tekanan, bar 6,18 46,94 1,01

Kebutuhan spesifik, per kg

produk 3,31 kg 2,23 kg 0,24 L

Rapat massa, kg/m3 1000 1000 810,00

Heating Value, kJ/kg 2081,30 1661,50 39028,17

Specific gravity 0,97 0,97 0,81

Suhu,° C 160 260 30

IV.4 Unit Penyediaan udara instrumen.

Kebutuhan udara tekan untuk perancangan pabrik etilen oksida ini

diperkirakan sebesar 100 m3/jam, suhu 30 °C dan 4,12 bar. Penyediaan udara

tekan menggunakan kompresor dengan dryer berisi silica gel untuk penyerapan

kandungan air sampai diperoleh kandungan air maksimal 84 ppm. Spesifikasi

kompresor tercantum pada Tabel IV.5.

Tabel IV.5. Spesifikasi kompresor utilitas

Spesifikasi Keterangan

Tipe Kompresor udara, single stage

reciprocating compresor

Jumlah 1 buah

Suhu udara, °C 30

Tekanan, bar 4,12

Kapasitas, m3/jam 100

Tekanan suction, bar 1,01

Tekanan discharge, Mpa 4,12

Efisiensi 80%

Daya, Hp 7,5

IV.5 Unit Pembangkit dan Pendistribusian Listrik

Kebutuhan tenaga listrik dipenuhi oleh PLN dan generator pabrik, hal ini

bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat berlangsung kontinyu meskipun ada

gangguan pasokan dari PLN. Generator digunakan arus bolak-balik dengan

pertimbangan tenaga listrik cukup besar, tegangan dapat dinaikkan atau

diturunkan sesuai kebutuhan menggunakan transformer. Kebutuhan listrik di

pabrik ini meliputi keperluan proses, utilitas, rumah tangga, laboratorium,

perkantoran dengan jumlah total kebutuhan 289,94 kWh dan kebutuhan spesifik

sebesar 0,04 kWh/kg produk.


commit to user

33

IV.6 Unit Pengolahan Limbah

Limbah cair buangan masih mengandung hidrokarbon, yaitu etilen oksida.

Proses pengolahan limbah cair dengan cara dialirkan ke bak penampung

kemudian dibuang ke laut. Limbah gas (purge) disalurkan ke unit pembangkit

steam sebagai bahan bakar tambahan selain IDO. Flue gas dapat dibuang ke udara

lewat cerobong asap.

IV.7 Laboratorium

Laboratorium merupakan bagian penting dalam menunjang kelancaran

proses produksi dan menjaga mutu produk, dari laboratorium maka proses

produksi akan selalu dapat dikontrol dan dijaga mutu produk sesuai dengan

spesifikasinya, disamping itu juga berperan dalam pengendalian pencemaran

lingkungan.

Laboratorium berada dibawah bidang produksi dengan tugas pokok antara

lain sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk,

sebagai pengontrol terhadap proses produksi dengan melakukan analisa terhadap

pencemaran lingkungan, 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 non shift. Kelompok shift bertugas melaksanakan 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 4 shift. Masing-masing shift bekerja selama 8 jam.

Kelompok non shift 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 menyediakan reagen kimia untuk penganalisaan dilaboratorium, melakukan

analisa bahan buangan sebelum dibuang ke lingkungan, melakukan penelitian

atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi.


commit to user

34

Dalam pelaksanaan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi

laboratorium fisik, laboratorium analitik, Laboratorium penelitian dan

pengembangan. Laboratorium fisik dan analitik, bertugas mengadakan

pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat-sifat bahan baku, produk dan limbah.

Pengamatan dilakukan pada bahan baku dan produk dengan pengujian specific

gravity, viskositas, kandungan hidrokarbon, kandungan air. Pada limbah

dilakukan pengujian pH dan alkalinitas, BOD dan COD, suspended solid.

Laboratorium penelitian dan pengembangan, bertugas mengadakan

penelitian, contohnya perlindungan terhadap lingkungan. Disamping mengadakan

penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian bersifatnya non

rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya

dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan

baku, beberapa peralatan analisa dilaboratorium yaitu water content tester,

berfungsi menganalisa kadar air. Hydrometer, berfungsi mengukur specific

gravity. viscometer, berfungsi mengukur viskositas. Gas Cromatography,

berfungsi menganalisa kadar bahan baku dan produk. pH meter, berfungsi

mengukur pH air limbah.


commit to user

35

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

V.1 Bentuk Perusahaan

Bentuk perusahaan yang direncanakan pada prarancangan pabrik Ethylene

Oxide ini adalah Perseroan Terbatas. Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini

adalah didasarkan oleh beberapa faktor yaitu mudah mendapatkan modal dengan

cara menjual saham perusahaan, tanggung jawab pemegang saham terbatas

sehingga kelancaran produksi hanya dipegang pimpinan perusahaan, pemilik dan

pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik adalah para pemegang

saham sedangkan pengurus perusahaan adalah direksi beserta stafnya dengan

pengawasan dewan komisaris, kelangsungan perusahaan lebih terjamin karena

tidak terpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya,

karyawan perusahaan, efisiensi dari manajemen dimana para pemegang saham

dapat memilih orang-orang ahli sebagai dewan komisaris dan direktur utama

yang cukup cakap serta berpengalaman.

V.2 Struktur Organisasi

Salah satu faktor penunjang kemajuan perusahaan adalah struktur

organisasi perusahaannya. Beberapa hal perlu diperhatikan sebagai pedoman

antara lain: perumusan tujuan perusahaan dengan jelas, pendelegasian wewenang,

pembagian tugas kerja yang jelas, kesatuan perintah dan tanggung jawab, sistem

pengontrolan. Dengan berpedoman pada beberapa hal tersebut maka diperoleh

struktur organisasi, yaitu sistem garis dan staf. Pada sistem ini, garis kekuasaan

lebih sederhana dan praktis. Demikian pula dalam pembagian tugas kerja seperti

terdapat dalam sistem organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya

akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja, sedangkan dalam mencapai

kelancaran produksi maka perlu dibentuk staf ahli terdiri dari orang-orang yang

ahli di bidangnya. Staf ahli akan memberi bantuan pemikiran dan nasehat kepada

tingkat pengawas, demi tercapainya tujuan perusahaan.


commit to user

36

Pemegang saham sebagai pemilik perusahaan dalam pelaksanaan tugas

sehari-harinya diwakili oleh dewan komisaris, sedangkan tugas menjalankan

perusahaan dilaksanakan oleh direktur utama dibantu direktur teknik dan direktur

keuangan dan umum. Direktur teknik membawahi bidang teknik dan produksi.

Direktur-direktur ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan

bertanggung jawab membawahi atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian

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

membawahi beberapa seksi dan masing-masing seksi akan membawahi beberapa

karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan

dibagi dalam beberapa kelompok regu yang setiap kepala regu bertanggung jawab

kepada pengawas seksi. Struktur organisasi lihat Gambar V.1.

RUPS

Dewan

komisaris

Staf ahli

Direktur

produksiLitbang

Direktur

keuangan

Kabag

produksi

Kabag

utilitas

Kabag

keuangan

Kabag

umum

Kasi lab

Kasi prosesKasi utilitas

Kasi

pemasaran

Kasi admin

Kasi kas

Kasi

keamanan

Kasi

personalia

Kasi K3

KARYAWAN

Direktur

utama

Kasi

pemeliharaan

Kasi

Pengemasan

Gambar V.1. Struktur organisasi


commit to user

37

V.3 Tugas dan Wewenang

Kekuasaan tertinggi pada perusahaan berbentuk PT (Perseroan Terbatas)

adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Pada RUPS tersebut para

pemegang saham berwenang mengangkat dan memberhentikan dewan komisaris,

mengangkat dan memberhentikan direktur, mengesahkan hasil-hasil usaha serta

neraca perhitungan untung rugi tahunan dari perusahaan. Dewan Komisaris

merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham, sehingga dewan

komisaris bertanggung jawab kepada pemilik saham. Tugas dewan komisaris

adalah menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target

perusahaan, alokasi sumber dana dan pengarahan pemasaran, mengawasi tugas

direksi.

Direktur utama merupakan pimpinan dalam perusahaan dan bertanggung

jawab sepenuhnya terhadap kemajuan perusahaan. Direktur utama bertanggung

jawab terhadap Dewan komisaris atas segala tindakan dan pengambilan kebijakan.

Direktur utama membawahi direktur produksi dan direktur keuangan dan

umum.Tugas Direktur utama adalah melaksanakan policy perusahaan dan

mempertanggungjawabkan pekerjaannya kepada pemegang saham pada akhir

jabatannya, menjaga stabilitas organisasi perusahaan dan membuat kontinuitas

hubungan baik antar pemilik saham, pimpinan, konsumen dan karyawan,

mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat

pemegang saham, mengkoordinir kerjasama dengan direktur produksi dan direktur

keuangan dan umum.

Tugas direktur produksi adalah bertanggung jawab kepada direktur utama

dalam bidang produksi, teknik dan pemasaran, mengkoordinir, mengatur dan

mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-kepala bagian yang menjadi

bawahannya. Tugas direktur keuangan dan umum adalah bertanggung jawab

kepada direktur utama dalam bidang keuangan dan pelayanan umum,

mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala bagian

yang menjadi bawahannya.

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

menjalankan tugasnya baik yang berhubungan dengan teknik maupun


commit to user

38

administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan

bidang keahliannya masing-masing. Tugas dan wewenang staf ahli adalah

memberikan nasehat dan saran dalam perencanaan pengembangan perusahaan,

mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan, memberikan saran-

saran dalam bidang hukum.

Penelitian dan pengembangan terdiri dari para ahli sebagai pembantu

direktur dan bertanggung jawab kepada direktur utama. Tugas dan wewenang

litbang adalah meningkatkan atau minimal mempertahankan mutu produk,

memperbaiki proses dari pabrik/perencanaan alat untuk pengembangan produksi,

meningkatkan efisiensi kerja.

Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur dan

mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan

garis-garis dari pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat pula bertindak sebagai

staf direktur bersama-sama staf ahli. Kepala bagian terdiri dari beberapa posisi

yaitu kepala bagian produksi bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam

bidang mutu dan kelancaran produksi. Kepala bagian produksi membawahi seksi

proses, seksi pengendalian, seksi laboratorium, seksi pembelian bahan baku.

Tugas seksi proses, meliputi mengawasi jalannya proses dan produksi,

menjalankan tindakan seperlunya pada peralatan produksi yang mengalami

kerusakan. Tugas seksi pengendalian, yaitu menangani hal-hal yang dapat

mengancam keselamatan kerja dan mengurangi potensi bahaya. Tugas seksi

laboratorium mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu,

mengawasi dan menganalisa mutu produksi, mengawasi hal-hal tentang buangan

dari pabrik. Tugas seksi pembelian meliputi melaksanakan tugas pembelian

barang dan peralatan yang dibutuhkan perusahaan, mengetahui harga pasaran dan

mutu bahan baku serta mengatur keluar masuknya bahan dan alat dari gudang.

Kepala bagian teknik bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam

bidang peralatan proses dan utilitas. Kepala bagian teknik membawahi seksi

pemeliharaan, bertugas melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan

pabrik, memperbaiki kerusakan peralatan pabrik. Seksi utilitas, bertugas

melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan air, uap,


commit to user

39

udara tekan, tenaga listrik dan pengolahan limbah. Kepala bagian keuangan

bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang

administrasi dan keuangan. Kepala bagian keuangan membawahi seksi

administrasi, bertugas menyelenggarakan pencatatan hutang piutang, administrasi

persediaan kantor dan pembukuan serta masalah pajak.

Seksi kas, bertugas menghitung penggunaan uang perusahaan,

mengamankan uang dan membuat prediksi keuangan masa depan, mengadakan

perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan. Seksi pemasaran, bertugas

merencanakan strategi penjualan hasil produksi, mengatur distribusi barang dari

gudang.

Kepala Bagian Umum bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan

umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat dan umum. Kepala bagian

umum membawahi seksi personalia, bertugas melaksanakan hal berhubungan

dengan kesejahteraan karyawan, membina tenaga kerja dan menciptakan suasana

kerja sebaik mungkin antara pekerja dan pekerjaannya serta pekerja dan

lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan waktu dan biaya, mengusahakan

disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja sehingga dinamis.

Seksi humas, bertugas mengatur hubungan perusahaan dengan masyarakat

luar. Seksi keamanan, bertugas menjaga dan mengawasi semua bangunan pabrik

dan fasilitas di perusahaan, mengawasi keluar masuknya orang-orang baik

karyawan maupun bukan di lingkungan perusahaan, menjaga dan memelihara

kerahasiaan yang berhubungan dengan hal-hal internal perusahaan. Kepala seksi

merupakan pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan

rencana, agar dimasing-masing bagian dapat maksimum dan efektif selama

berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab terhadap

kepala bagian masing-masing sesuai dengan seksinya.

V.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik etilen oksida direncanakan beroperasi 330 hari dalam 1 tahun dan

24 jam perhari. Sisa hari ketika tidak beroperasi digunakan untuk perbaikan atau

perawatan dan shutdown. Pembagian jam kerja karyawan dibagi dalam 2


commit to user

40

golongan, yaitu karyawan non shift dan karyawan shift. Karyawan non shift adalah

karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung, karyawan non

shift adalah direktur, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta bawahan yang

berada di kantor. Karyawan golongan ini dalam 1 minggu akan bekerja selama 5

hari dengan pembagian kerja senin – jum‟at 08.00 – 16.00, jam istirahat senin –

kamis 12.00 – 13.00 dan jum‟at 11.00 – 13.00.

Karyawan shift adalah karyawan bertugas secara langsung menangani

proses produksi atau mengatur bagian-bagian tertentu dari pabrik yang

berhubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Karyawan shift

antara lain operator produksi, sebagian dari karyawan bagian teknik, bagian

gudang dan bagian keamanan. Para karyawan shift akan bekerja bergantian sehari

semalam, dengan pengaturan yaitu shift pagi 07.00 – 15.00, shift sore 15.00 –

23.00, shift malam 23.00 – 07.00, karyawan shift ini dibagi dalam 4 regu (A, B, C

dan D) dimana 3 regu bekerja dan 1 regu istirahat, dan hal ini dilaksanakan secara

bergantian. Tiap regu akan mendapat giliran 3 hari kerja dan 1 hari libur tiap-tiap

shift dan masuk lagi untuk shift berikutnya. Jadwal pembagian kelompok shift

dapat dilihat pada Tabel V.1.

Tabel V.1. Jadwal pembagian kelompok shift

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor

kedisiplinan karyawannya. Untuk itu kepada seluruh karyawan diberlakukan

absensi dan masalah absensi ini akan digunakan pimpinan perusahaan sebagai

dasar dalam mengembangkan karir para karyawan dalam perusahaan.

V.5 Status Karyawan dan Sistem Upah

Pada pabrik etilen oksida ini, sistem upah karyawan berbeda-beda

tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab dan keahlian.

Hari Shift Pagi Shift Sore Shift malam Libur

Senin A B C D

Selasa D A B C

Rabu C D A B

Kamis B C D A

Jum‟at A B C D

Sabtu D A B C

Minggu C D A B


commit to user

41

Menurut statusnya karyawan dibagi dalam 3 golongan yaitu karyawan tetap,

karyawan harian, karyawan borongan. Karyawan diangkat dan diberhentikan

dengan surat keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan

kedudukan, keahlian dan masa kerja adalah karyawan tetap. Karyawan diangkat

dan diberhentikan direksi tanpa surat keputusan (SK) direksi dan mendapat upah

harian yang dibayar tiap akhir pekan adalah karyawan harian. Karyawan

digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja dan karyawan ini menerima upah

borongan dalam suatu pekerjaan adalah karyawan borongan. Jumlah Karyawan

harus ditentukan dengan tepat, sehingga semua pekerjaan dapat diselenggarakan

dengan baik dan efisien. Penggolongan jabatan tingkat pendidikan dan gaji dapat

dilihat Tabel V.2 untuk karyawan non shift dan Tabel V.3 untuk karyawan shift..

Tabel V.2. Perincian kualifikasi, jumlah dan gaji karyawan non shift

Jabatan Kualifikasi Jumlah Gaji/bulan (Rp.)

Direktur utama Min S1 1 35.000.000

Direktur produksi Min S1 1 20.000.000

Direktur keuangan dan umum Min S1 1 20.000.000

Staff ahli Min S1 2 15.000.000

Kepala bagian Min S1 4 8.500.000

Kepala seksi Min S1 11 5.500.000

Staf litbang S1 2 10.000.000

Sekretaris S1 3 3.500.000

Karyawan administrasi keuangan S1 / D3 5 3.500.000

Karyawan keuangan SLTA - D3 5 3.500.000

Karyawan pembelian SLTA - D3 5 3.500.000

Karyawan Personalia SLTA - D3 5 3.500.000

Karyawan Humas SLTA - D3 5 3.500.000

Karyawan Keamanan SLTA 8 3.500.000

Karyawan Pemasaran SLTA - D3 5 3.500.000

Karyawan Penjualan SLTA - D3 5 3.500.000

Dokter S1 2 3.500.000

Perawat S1/D3 2 3.000.000

Sopir SLTA 4 1.750.000

Pesuruh SLTA 4 1.500.000

Total 80


commit to user

42

Tabel V.2. Perincian kualifikasi, jumlah dan gaji karyawan shift

Jabatan Kualifikasi Jumlah Gaji/bulan (Rp.)

Karyawan proses S1 / D3 16 4.000.000

Karyawan utilitas S1 / D3 12 4.000.000

Karyawan pengendalian S1 / D3 8 4.000.000

Karyawan laboratorium S1 / D3 8 4.000.000

Karyawan pemeliharaan S1 / D3 8 4.000.000

Karyawan safety dan lingkungan S1 / D3 8 4.000.000

Total 60

Total karyawan sebanyak 140 orang. Jadi, manhour yang dibutuhkan tiap kg

produk sebesar:

produkkg

manhour

hour

produkkg

man02,0

44,6944

140

V.6 Kesejahteraan Sosial Karyawan

Kesejahteraan sosial diberikan oleh perusahaan kepada karyawan antara

lain: tunjangan, cuti, pakaian kerja. Tunjangan berupa gaji pokok diberikan

berdasarkan golongan karyawan. Tunjangan jabatan diberikan berdasarkan

jabatan yang dipegang karyawan. Tunjangan lembur diberikan kepada karyawan

yang bekerja diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja. Cuti tahunan

diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam 1 tahun. Cuti sakit

diberikan pada karyawan yang menderita sakit berdasarkan surat keterangan

dokter. Biaya pengobatan bagi karyawan sakit dalam kerja ditanggung oleh

perusahaan sesuai dengan undang-undang yang berlaku. Biaya pengobatan bagi

karyawan sakit tidak karena kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijakan

perusahaan. Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang

untuk setiap tahunnya.


commit to user

43

BAB VI

ANALISA EKONOMI

Pada perancangan pabrik etilen oksida dilakukan evaluasi atau penilaian

investasi dengan maksud mengetahui perancangan pabrik menguntungkan atau

tidak, komponen terpenting dari perancangan ini adalah estimasi harga alat-alat,

karena harga ini dipakai sebagai dasar estimasi analisa ekonomi. Analisa ekonomi

berfungsi mendapatkan perkiraan kelayakan investasi modal dalam suatu kegiatan

produksi suatu pabrik dengan meninjau kebutuhan modal investasi, perolehan

besarnya laba, lamanya modal investasi dapat dikembalikan, terjadinya titik

impas, dan pabrik menguntungkan atau tidak jika didirikan.

Pada perancangan pabrik ini, kelayakan investasi modal dalam sebuah

pabrik dapat diperkirakan dan dianalisa melalui : Profitability, Percent Profit on

Sales (% POS), Percent Return 0n Investment (% ROI), Pay Out Time (POT),

Break Even Point (BEP), Shut Down Point (SDP), Discounted Cash Flow (DCF).

Profitability adalah selisih antara total penjualan produk dengan total pengeluaran

biaya produksi. Percent Profit on Sales (%POS) adalah rasio keuntungan dengan

harga penjualan produk, digunakan mengetahui besarnya tingkat perolehan

keuntungan. Percent Return 0n Investment (%ROI) adalah rasio keuntungan

tahunan dengan mengukur kemampuan perusahaan dalam mengembalikan modal

investasi. ROI, berfungsi membandingkan besarnya laba rata-rata terhadap Fixed

Capital Investment (FCI) (Aries-Newton, 1954). Pay Out Time (POT) adalah

jumlah tahun yang diperlukan untuk pengembalian Fixed Capital Investment

berdasarkan perolehan profit (Aries-Newton, 1954). Break Even Point (BEP)

adalah titik impas, besarnya kapasitas produksi dapat menutupi biaya keseluruhan,

ketika pabrik tidak mendapatkan keuntungan namun tidak menderita kerugian

(Peters & Timmerhaus, 2003). Shut Down Point (SDP) adalah suatu titik saat

pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed Cost sehingga menyebabkan pabrik

harus tutup (Peters & Timmerhaus, 2003). Discounted Cash Flow (DCF) adalah

suku bunga yang diperoleh ketika seluruh modal digunakan semuanya pada proses

produksi. DCF dari suatu pabrik dinilai menguntungkan jika melebihi satu


commit to user

44

setengah kali bunga pinjaman bank. DCF (i) dapat dihitung dengan metode

Present Value Analysis dan Future Value Analysis (Peters & Timmerhaus, 2003).

Peninjauan faktor - faktor di atas perlu dilakukan penafsiran yaitu

penafsiran modal industri (Total Capital Investment). Capital Investment adalah

banyaknya pengeluaran - pengeluaran pada fasilitas - fasilitas produktif , dimana

meliputi Fixed Capital Investment (Modal tetap), Working Capital (Modal kerja).

Fixed Capital Investment (Modal tetap) adalah investasi yang digunakan untuk

pendirian fasilitas produksi dan pembantunya. Working Capital (Modal Kerja)

adalah bagian yang diperlukan ketika menjalankan usaha atau modal dalam

operasi dari suatu pabrik selama waktu tertentu dalam harga lancar.

Penentuan biaya produksi total (Production Costs), terdiri dari biaya

pengeluaran (Manufacturing Cost) dan biaya pengeluaran umum (General

Expense). Manufacturing Cost merupakan jumlah direct, indirect, dan fixed

manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk. Direct Manufacturing

Cost merupakan pengeluaran yang bersangkutan langsung dalam pembuatan

produk. Indirect Manufacturing Cost adalah pengeluaran sebagai akibat

pengeluaran tidak langsung dari operasi pabrik. Fixed Manufacturing Cost

merupakan harga yang berkenaan dengan fixed capital dan pengeluaran yang

bersangkutan dengan fixed capital dimana harganya tetap, tidak tergantung waktu

maupun tingkat produksi. General Expense adalah pengeluaran yang tidak

berkaitan dengan produksi tetapi berhubungan dengan operasional perusahaan

secara umum.

VI.1 Penaksiran Harga Peralatan

Harga peralatan proses tiap alat tergantung pada kondisi ekonomi yang

sedang terjadi. Untuk penetapan harga peralatan yang pasti setiap tahun sangat

sulit sehingga diperlukan suatu cara memperkirakan harga alat dari data peralatan

serupa tahun-tahun sebelumnya. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan

menggunakan data indeks harga yang tercantum pada Tabel VI.1 (Tabel 6-2

Peters & Timmerhaus, ed 5, 2003)


commit to user

45

Tabel VI.1. Indeks harga alat

No tahun indeks

1 1991 361,3

2 1992 358,2

3 1993 359,2

4 1994 368,1

5 1995 381,1

6 1996 381,7

7 1997 386,5

8 1998 389,5

9 1999 390,6

10 2000 394,1

11 2001 394,3

12 2002 390,4

13 2003 402,0

14 2004 444,2

15 2005 468,2

16 2006 499,6

17 2007 537,2

Gambar VI.1. Chemical Engineering Cost Index

Dari grafik gambar VI.1. didapat persamaan Y = 7,727E-02x3 –

4,612E+02x2 + 9,167E+05x – 6,085E+08. Sehingga indeks tahun 2011 adalah

590,78 dan indeks tahun 2016 adalah 792,14. Cara mengestimasi harga alat

tersebut pada masa sekarang digunakan persamaan (Peters & Timmerhaus, 2003).


commit to user

46

VI.2 Dasar Perhitungan

Kapasitas produksi : 55.000 ton/tahun

Satu tahun operasi : 330 hari

Tahun pabrik didirikan : 2016

Harga bahan baku etilen : US $ 1100 /ton

Harga katalis perak penyangga Alumina : US $ 20 /kg

Harga produk etilen oksida : US $ 2586 /ton

Nilai tukar rupiah : Rp 9095

VI.3 Hasil Perhitungan

Hasil perhitungan didalam evaluasi ekonomi yang meliputi Fixed Capital

Invesment, Working Capital Investment, Direct Manufacturing Cost, Indirect

Manufacturing Cost, Fixed Manufacturing Cost, General Expense, Variable cost,

Regulated cost dan analisa kelayakannya tercantum pada Tabel VI.2, Tabel VI.3,

Tabel VI.4, Tabel VI.5, Tabel VI.6, Tabel VI.7, Tabel VI.8, Tabel VI.9 dan

Tabel.10.

Tabel VI.2. Fixed Capital Invesment (FCI)

No Jenis US $ Rp Total Rp

1 Purchase equipment cost 1.178.365 0 10.718.353.261

2 Instalasi 115.995 592.651.800 1.647.740.443

3 Pemipaan 451.093 721.315.619 4.824.435.226

4 Instrumentasi 223.705 111.121.595 2.145.933.972

5 Isolasi 27.618 97.475.084 348.686.488

6 Listrik 92.060 97.475.084 934.846.432

7 Bangunan 276.179 2.512.114.046

8 Tanah dan perbaikan 138.090 83.280.000.000 84.536.057.023

9 Utilitas 7.360.836 66.953.792.483

Physical plant cost 9.863.942 84.900.039.181 174.621.959.374

10. Engineering & construction 2.465.985 21.225.009.795 43.655.489.844

Direct plant cost 12.329.927 106.125.048.976 218.277.449.218

11. Contractor’s fee 1.232.993 10.612.504.898 21.827.744.922

12. Contingency 3.082.482 26.531.262.244 54.569.362.304

Fixed capital invesment 16.645.402 143.268.816.118 294.674.556.444


commit to user

47

Tabel VI.3. Working Capital Investment (WCI)

No. Jenis US $ Rp Total Rp

1. Raw material inventory 6.900.053 0 62.762.534.257

2. Inprocess inventory 35.231 115.137.445 436.444.381

3. Product inventory 9.325.582 30.396.285.569 115.221.316.592

4. Extended Credit 21.825.875 0 198.527.066.062

5. Available Cash 9.325.582 30.396.285.569 115.221.316.592

Working Capital Investment 47.447.973 60.602.337.876 492.186.730.805

Total Capital Investment (TCI)

TCI = FCI + WCI = Rp 786.861.287.249

Tabel VI.4. Direct Manufacturing Cost (DMC)


1. Harga Bahan Baku 7.107.332 0 64.647.931.991

2. Gaji Pegawai 0 2.880.000.000 2.880.000.000

3. Supervisi 0 1.134.000.000 1.134.000.000

4. Maintenance 499.362 8.596.128.967 13.138.301.177

5. Plant Supplies 74.904 1.289.419.345 1.970.745.177

6. Royalty & Patent 6.573.177 0 59.789.285.113

7. Utilitas 0 324.212.795.418 324.212.795.418

Direct Manufacturing Cost 14.254.774 338.436.343.731 468.097.058.876

Tabel VI.5. Indirect Manufacturing Cost (IMC)


1. Payroll Overhead 0 600.000.000 600.000.000

2. Laboratory 0 600.000.000 600.000.000

3. Plant Overhead 0 2.550.000.000 2.550.000.000

4. Packaging & Shipping 94.287.779 0 857.636.925.390

Indirect Manufacturing Cost 94.287.779 3.000.000.000 863.965.705.622

Tabel VI.6. Fixed Manufacturing Cost (FMC)


1. Depresiasi 1.543.243 14.293.439.001 28.330.704.140

2. Property Tax 617.297 5.717.375.600 11.332.281.656

3. Asuransi 154.324 1.429.343.900 2.833.070.414

Fixed Manufacturing Cost 2.496.810 21.490.322.418 44.201.183.467

Total Manufacturing Cost (TMC)

TMC = DMC + IMC + FMC = Rp 1.376.263.947.965


commit to user

48

Tabel VI.7. General Expense (GE)


1. Administrasi 0 3.769.000.000 3.769.000.000

2. Sales 78.878.118 0 717.471.421.352

3. Research 7.333.494 0 66.705.094.197

4. Finance 4.009.959 8.141.437.894 44.615.820.113

General Expense 90.212.213 11.895.895.744 832.461.677.293

Total Production Cost (TPC)

TPC = TMC + GE = Rp. 2.391.571.404.506

Tabel VI.8. Variable Cost (Va)


1. raw material 7.107.332 0 64.647.931.991

2. Packaging & Shipping 94.287.779 0 857.636.925.390

3. Utilitas 0 324.212.795.418 324.212.795.418

4. Royalti 6.573.177 0 59.789.285.113

Variable cost 1.079.683.308 324.212.795.418 1.052.356.715.210

Tabel VI.9. Regulated Cost (Ra)


1. Labor 0 2.880.000.000 2.880.000.000

2. Supervisi 0 1.134.000.000 1.134.000.000

3. Payroll Overhead 0 600.000.000 600.000.000

4. Plant Overhead 0 2.550.000.000 2.550.000.000

5. Laboratorium 0 600.000.000 600.000.000

6. General Expense 90.212.213 11.895.895.744 832.461.677.293

7. Maintenance 499.362 8.596.128.967 13.138.301.177

8. Plant Supplies 74.904 1.289.419.345 1.970.745.177

Regulated Cost 90.786.479 30.545.444.056 855.188.180.180

Dari hasil perhitungan, diperoleh:

Fixed manufacturing Cost ( Fa ) yang meliputi depresiasi, property taxes, dan

asuransi sebesar Rp. 44.201.183.467

Variabel Cost ( Va ) yang meliputi raw material, packaging, utilitas, dan

royalti sebesar Rp. 1.052.356.715.210


commit to user

49

Regulated Cost ( Ra ) yang meliputi labor, supervisi, payroll overhead, plant

overhead, laboratorium, general expense, maintenance, dan plant supplies

sebesar Rp. 855.188.180.180

Total penjualan produk selama 1 tahun (Sa) sebesar Rp. 2.391.571.404.506

Tabel VI.10. Analisa kelayakan

Keterangan Perhitungan Batasan

1. Persen Return of Investment (% ROI)

ROI sebelum pajak 61,96% min. 44% (high risk)

ROI setelah pajak 46,47% -

2. Pay Out Time (POT)

POT sebelum pajak, 1,4 maks. 2 tahun

POT setelah pajak 1,8 -

3. Break Even Point (BEP) 40,61% 40% - 60%

4. Shut Down Point (SDP) 34,64% -

5. Discounted Cash Flow (DCF) 22,95% min. 10,5% (Bunga pinjaman)*

min 6,5% (Bunga simpanan)*

* Bank Mandiri

Grafik hubungan antara Persentase kapasitas produksi per tahun dengan Harga

dapat dilihat pada Gambar VI.2.


commit to user

50

Keterangan gambar :

Fa : Fixed manufacturing cost

Va : Variable cost

Ra : Regulated cost

Sa : Sales

SDP : Shut down point

BEP : Break even point

Gambar VI.2. Analisa kelayakan pabrik

Dari hasil analisa ekonomi di atas maka dapat diambil kesimpulan bahwa pabrik

etilen oksida dari etilen melaui proses oksidasi udara dengan kapasitas 55.000

ton/tahun ini layak didirikan.


commit to user

51

DAFTAR PUSTAKA

Aries, R.S. and Newton, R.D., (1955) : Chemical Engineering Cost Estimation,

McGraw-Hill Book Company, New York.

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

Company, Houston

Brownell, L.E. and Young, E.H., (1959) : Process Equipment Design – Vessel

Design, John Wiley and Sons, Inc., New York.

Coulson, J.M., (1983) : Chemical Engineering, Auckland, Mc Graw Hill,

Singapore

Dettwiler, H. R., Baiker, A. and Richarz, W. (1979) : Kinetics of Ethylene

Oxidation on a Supported Silver Catalyst. Helvetica Chimica Acta.

Geankoplis, C.J., (1983) : Transport Processes and Unit Operations, 2nd

ed.,

Allyn and Bacon Inc., Boston

Holman, J.P., (1986) : Perpindahan Kalor, Edisi Keenam, Erlangga, Jakarta

Kern, D.Q., (1950) : Process Heat Transfer, International Student Edition, Mc.

Graw Hill, New York.

Kirk, R.E. and Othmer, D.F., (1998) : Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd

ed., Interscience Publishers, John Wiley and Sons, New York,10,437-459.

Ludwig, E.E., (1965) : Applied Process Design for Chemical and Petrochemical

Plants, volume 3, Gulf Publishing Company, Houston

Mc Ketta, J.J., (1984) : Encyclopedia of Chemical Processing and Design, vol 20,

Marcel Dekker, Inc., New York

Meyers, R.A., (1986): Handbook of Chemical Production Processes, McGraw-

Hill, New York.

Perry, R.H., (1998) : Chemical Engineer’s Handbook, 6th

ed., McGraw-Hill, New

York.


commit to user

52

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

Book Company, Inc., New York

Peters, M.S. and Timmerhaus, K.D., (2003) : Plant Design and Economics for

Chemical Engineers, 3rd

ed., McGraw-Hill International Book Company,

Singapore.

Rase, H.F., and Barrow, M.H., (1957) : Project Engineering of Process Plant, ,

John Wiley & Sons Inc., New York

Rizkalla, N. (1998): Ethylene Oxide Catalyst and Process, US. Patent

No.5,780,656

Smith, J.M. and Van Ness, H.C., (1975) : Introduction to Chemical Engineering

Thermodynamics, 3rd

ed., Mc Graw-Hill Kogakusha, Ltd., Tokyo.

Treybal, R.E., (1981) : Mass Transfer Operation, 3rd

ed, McGraw Hill Book

Company, Inc., Japan

Ulrich, G.D., (1984) : A Guide to Chemical Engineering Process Design and

Economics, John Wiley and Sons, New York

Vilbrandt , F.C. and Dryden, C.E., (1959) : Chemical Engineering Plant Design,

4th

ed., McGraw Hill Kogakusha Company Limited, Tokyo

Widjaja, G., dan Yani, A., (2003) : Perseroan Terbatas, Raja Grafindo Persada,

Jakarta

Walas, S.M., (1988) : Chemical Process Equipment, 3rd

ed., Butterworths Series

in Chemical Engineering, USA

Yaws, C.L., (1999) : Chemical Properties Handbook, McGraw Hill Companies

Inc., United States.


commit to user

53

SUMBER WEBSITE

Antara News, http://www.antaranews.com/print/1263641745 Download

(diturunkan/diunduh) pada 7 April 2011.

Asian Market Report Light Olefins, http://www.cmaiglobal.com. Download

(diturunkan/diunduh) pada 12 Desember 2011.

Bunga deposito dan pinjaman, http://www.bankmandiri.co.id, Download

(diturunkan/diunduh) pada Desember 2011.

Chemical Technology, http://chemical-technology.com/news/news97708.html

Download (diturunkan/diunduh) pada 14 April 2011.

Ethylen Oxide-price, http://www.price.alibaba.com/price/priceLeafCategory.htm ,

Download (diturunkan/diunduh) pada 12 Desember 2011.

Ethylene Oxide Reactor System, jEO & Associates

http://www.owlnet.rice.edu/~ceng403/gr1599/finalreport3.html Download


Harga katalis perak penyangga alumina, http://www.alibaba.com, Download

(diturunkan/diunduh) pada 12 Desember 2011.

Impor etilen Oksida Biro Pusat Statistik, http://bps.go.id. Download


Kurs pada 20 Desember 2011, http://www.bi.go.id , Download

(diturunkan/diunduh) pada 20 Desember 2011

SRI Consulting, http://sriconsulting.com/WP/Public/Report/eo/ Download

(diturunkan/diunduh) pada 14 April 2011

http://www.bankmandiri.co.id/

http://www.price.alibaba.com/price/priceLeafCategory.htm

http://www.alibaba.com/

http://www.bi.go.id/

Documents

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK ETILEN …... · Fixed Capital Invesment ... Dalam penentuan kapasitas perancangan pabrik etilen oksida diperlukan pertimbangan kebutuhan produk dan