BAB III NERACA MASSA

BAB III NERACA MASSA Hasil perhitungan neraca massa pembuatan asam asetat anhidarat melalui proses ketena dari dekomposisi aseton dengan kapasitas 8.500.000 kg/tahun adalah sebagai berikut: Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Waktu kerja/tahun

: 330 hari/tahun

Satuan operasi

: kg/jam

3.1 Furnace (F-101) Tabel 3.1 Neraca Massa Furnace Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 4

Alur 5

Aseton

938,403

328,441

Ketena

-

443,728

Metana

-

168,454

938,403

938,403

Total

3.2 Reaktor (R-201) Tabel 3.2 Neraca Massa Reaktor Komponen

Masuk (kg/jam) Alur 6

Keluar (kg/jam)

Alur 9

Alur 10

Aseton

328,441

-

328,441

Ketena

441.508

-

-

Metana

168,454

-

168,454

Asam asetat

-

3.783,906

3.153,255

Asetat anhidrat

-

5,391

1.077,550

938,403

3.789,297

4.727,700

4.727,700

4.727,700

sub total Total

Universitas Sumatera Utara

3.3 Knock Out Drum (KO-201) Tabel 3.3 Neraca Massa KOD Masuk (kg/jam)

Komponen

Keluar (kg/jam)

Aliran 10

Aliran 12

Aliran 11

Asetone

328,441

328,441

-

Metana

168,454

168,454

-

Asam asetat

3.153,255

-

3.153,255

Asetat anhidrat

1.077,550

-

1.077,550

Subtotal

4.727,700

496,895

4.230,805

Total

4.727,700

4.727,700

3.4 Kolom Destilasi Asetat Anhidrat (D-301) Tabel 3.4 Neraca Massa destilasi Komponen

Masuk (kg/jam) Alur 14

Keluar (kg/jam) Alur 20

Alur 18

Asam asetat

3.153,255

1,073

3.152,197

Asetat anhidrat

1.077,550 1.072,159

5,364

Sub- total

4.230,805 1.073,232

3.157,562

Total

4.230,805

4.230,805

3.5 Kondensor (V-303) Tabel 3.5 Neraca Massa kondensor Komponen Asam asetat

Masuk(kg/jam)

Kelauar(kg/jam) Alur 19

Alur 20

9.847,677

6.695,479

3.152,197

Sub-total

16,759 9.864,435

11,394 6.706,873

5,364 3.157,561

Total

9.864,435

Asetat anhidart

9.864,435


3.6 Kolom Reboiler (E-302) Tabel 3.6 Neraca Massa reboiler Komponen

Alur Masuk (kg/jam)

Alur Keluar (kg/jam)

Alur 15 Asam asetat Asetat anhidrat Sub-tatal Total

Alur 17

Alur 18

17,820

16,747

1,073

17.802,317

16.730,158

1.072,159

17.820,137 17.820,137

16.746,905

1.073,232 17.820,137

3.7 Knock Out Drum (KO-202) Tabel 3.7 Neraca Massa KOD Masuk (kg/jam) Komponen

Aliran 23

Keluar (kg/jam) Aliran 24

Aliran 25

Asetone

328,441

328,441

-

Metana

168,454

-

168,454

Subtotal

495,805

328,441

168,454

Total

495,805

495,805

3.8 Mix Point Aseton Tabel 3.8 Neraca massa Mix point aseton Komponen Asetone Total

Masuk (kg/jam) Aliran 2 Aliran 24 609,962

Keluar (kg/jam) Aliran 3

328,441

938,403

938,403

938,403


3.9 Mix Point Asam asetat Tabel 3.9 Neraca massa Mix point aseton Komponen Asam asetat

Masuk (kg/jam) Aliran 8

Keluar (kg/jam)

Aliran 20

Aliran 9

3.152,197

3.783,906

Asetat anhidrat

631,708 -

5,391

5,391

Subtotal

631,708

3.157,562 3.789,297

3.789,297

Total

3.789,297


BAB IV NERACA ENERGI Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan operasi

: kJ/jam

Temperatur basis

: 25oC

4.1 NERACA ENERGI PADA VAPORIZER (E-101) Table 4.1 Neraca energi pada vaporizer Komponen Panas masuk (kJ/jam)

Panas keluar (kJ/jam)

Umpan

10.338,694

-

Produk

-

556.860,927

Steam

546.522,232

-

Total

556.860,927

556.860,927

4.2 NERACA ENERGI PADA HEATER (E-102) Table 4.2 Neraca energi pada heater Komponen Panas masuk (kJ/jam)

Panas keluar (kJ/jam)

Umpan

6.787,200

-

Produk

-

70.000,762

steam

63.213,562 70.000,762 70.000,762 4.3 NERACA ENERGI PADA FURNACE (F-101) Table 4.3 Neraca energi pada Furnace Komponen Panas masuk (kJ/jam) Panas keluar (kJ/jam) Umpan 556.860,927 1. 275.487,391 Reaksi 860.562,839 Produk 1.349.663,882 Solar (IDO) 2.928.853,185 3.485.714,111 3.485.714,111 Total Total

4,4 NERACA ENERGI PADA WASTE HEAT BOILER (E-103) Table 4.4 Neraca energi pada Waste Heat Boiler Komponen Panas masuk (kJ/jam) Panas keluar (kJ/jam) Umpan 3.485.714,111 Produk 75.825,995 Pendingin 3.410.267,497 3.485.714,111 3.485.714,111 Total


4.5 NERACA ENERGI PADA REAKTOR (R-201) Table 4.5 Neraca energi pada reaktor Komponen Panas masuk (kJ/jam) Umpan 535.971,700 Produk ∆Hr steam 11.481.267,020 12.017.238,720

Total

Panas keluar (kJ/jam) 719.649,790 11.297.588,93 12.017.238,720

4.6 NERACA ENERGI PADA HEATER (E-201) Table 4.6 Neraca energi pada heater Komponen Panas masuk (kJ/jam) Panas keluar (kJ/jam) 496.921,216 Umpan 2.150.224,443 Produk 1.653.303,227 Steam Total

2.150.224,443

2.150.224,443

4.7 NERACA ENERGI PADA KONDENSOR (E-301) Table 4.7 Neraca energi pada Kondensor Komponen Panas masuk (kJ/jam) Panas keluar (kJ/jam) Umpan 6.084.928,521 Produk 2.068.686,692 Pendingin 4.016.241,830 Total

6.084.928,521

6.084.928,521

4.8 NERACA ENERGI PADA REBOILER (E-302) Table 4.8 Neraca energi pada reboiler Komponen Panas masuk (kJ/jam) Panas keluar (kJ/jam) Umpan 4.038.824,315 Produk 10.005.828,35 Steam 5.967.004,038 Total

10.005.828,35

10.005.828,35


4.9 NERACA ENERGI PADA COOLER PRODUK (E-304) Table 4.9 Neraca energi pada cooler produk Komponen Panas masuk (kJ/jam) Panas keluar (kJ/jam) Umpan

602.609,197

Produk

142.964,273

Air pendingin

459.644,925 602.609,197

Total

602.609,197

4.10 NERACA ENERGI PADA COOLER HASIL DESTILAT (E-303) Table 4.10 Neraca energi pada cooler hasil destilat Komponen Umpan Produk Air pendingin Total

Panas masuk (kJ/jam) 682.185,063 682.185,063

Panas keluar (kJ/jam) 383.734,281 298.450,781 682.185,063

4.11 NERACA ENERGI PADA COOLER ASETON (E-202) Table 4.11 Neraca energi pada cooler aseton Komponen Panas masuk (kJ/jam) Panas keluar (kJ/jam) Umpan 46.622,016 Produk 5.531,655 Air pendingin Total

-

214.619,710 46.622,016

46.622,016


BAB V SPESIFIKASI PERALATAN

1. Tangki Penyimpanan aseton (TK-101) Fungsi : Menyimpan aseton untuk kebutuhan selama 10 hari Bentuk

: Silinder vertikal, dasar datar dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon Stell SA-285 Grade C

Jumlah

: 3 unit

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 30oC

Volume

: 73,888 m3

Diameter

: 3,837 m

Tinggi silinder

: 5,755 m

Tinggi tangki

: 6,394 m

Tebal plat

: 0,5 in

2. Tangki Penyimpanan Asam Asetat (TK-102) Fungsi

: Menyimpan asam asetat untuk kebutuhan selama 10 hari

Bentuk

: Silinder vertikal, dasar datar dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon Stell SA-285 Grade C

Jumlah

: 2 unit

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 30oC

Volume

: 87,551 m3

Diameter

: 4,060 m

Tinggi silinder

: 6,090 m

Tinggi tangki

: 6,766 m

Tebal plat

: 0, 5 in


3. Tangki Penyimpanan Produk Metana (TK-204) Fungsi

: menyimpan gas metana untuk kebutuhan 5 hari

Bentuk

: Tangki silinder horizontal dengan alas dan tutup Ellipsoidal

Bahan

: carbon stell, SA – 285 Grade A

Jumlah

: 3 unit

Tekanan

: 25 atm

Suhu

: 30oC

Volume

: 508,212 m3

Diameter

: 7,296 m

Panjang silinder

: 10,945 m

Panjang tangki

: 15,910 m

Tebal plat

: 7,5 in

4. Tangki Penyimpanan Asetat Anhidrat (TK-303) Fungsi

: Menyimpan asetat anhidrat untuk kebutuhan 10 hari

Bentuk

: Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Bahan

: Carbon steel, SA – 285 Grade. A

Jumlah

: 3 unit

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 35oC

Volume

: 95,402 m3

Diameter

: 4,178 m

Tinggi silinder

: 6,267 m

Tinggi tangki

: 6,693 m

Tebal plat

: 0,5 in

5. Pompa aseton (P-101) Fungsi

: Memompa aseton dari tangki bahan baku (TK-101) ke vaporizer sekaligus menaikkan tekanan aseton

Jenis

: Pompa sentrifugal


Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial Stell

Kapasitas

: 0,0076 ft3/s

Diameter pipa

: ¾ in schedule 40

Daya

: 0,5 Hp

6. Pompa Asam Asetat (P-102) Fungsi

: Memompa asam asetat dari tangki bahan baku (T102) ke reaktor

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial Stell

Kapasitas

: 0,006 ft3/s

Diameter pipa

: ¾ in schedule 80

Daya

: 0,125 Hp

7. Pompa destilasi (P-201) Fungsi

: Memompa campuran asam asetat dan asetat anhidrat ke tangki destilasi (D-301)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial Stell

Kapasitas

: 0,0424 ft3/s

Diameter pipa

: 2 in schedule 80

Daya

: 0,5 Hp

8. Pompa refluks destilasi (P-302) Fungsi

: Memompa campuran asam asetat dan asetat anhidrat dari akumulator ke tangki destilasi (D-301)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit


Bahan konstruksi

: Commercial Stell

Kapasitas

: 0,0648ft3/s

Diameter pipa

: 2 in schedule 40

Daya

: 0,75 Hp

9. Pompa destilat

(P-302)

Fungsi

: Memompa campuran asam asetat dan asetat anhidrat dari akumulator ke reaktor (R-201)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial Stell

Kapasitas

: 0,0305 m3/s

Diameter pipa

: 1,5 in schedule 80

Daya

: 0,5 Hp

10. Pompa reboiler

(P-301 )

Fungsi

: Memompa campuran asam asetat dan asetat anhidrat dari reboiler ke kolom destilasi (D-301)

11.

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial Stell

Kapasitas

: 0,171 ft3/s

Diameter pipa

: 3 ½ in schedule 80

Daya

: 1 ½ Hp

Pompa bottom Fungsi

(P-303) : Memompa campuran asam asetat dan asetat anhidrat dari reboiler ke tangki penampungan (TK-303)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit


Bahan konstruksi

: Commercial Stell

Kapasitas

: 0,0104 m3/s

Diameter pipa

: 1 in schedule 40

Daya

: 0,125 Hp

12. Pompa aseton recycle (P-303) Fungsi

: Memompa campuran aseton dari KOD-202 ke mix point aseton

13.

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial Stell

Kapasitas

: 0,0033 m3/s

Diameter pipa

: ¾ in schedule 80

Daya

: 0,25 Hp

Vaporizer (E-101) Fungsi

: Menaikkan temperatur dan mengubah fasa aseton dari tangki penyimpanan sebelum dimasukkan ke unit cracking furnace.

Jenis

: 1-2 shell and tube exchanger

Jumlah

:5

Temperatur masuk

: 150oC

Temperatur keluar

: 150oC

Laju alir fluida panas masuk

: 243,474 kg/jam

Temperatur dingin masuk

: 30oC

Temperatur dingin keluar

: 80oC

Laju alir fluida dingin masuk

: 943,121 kg/jam

Sheel

:

Diameter dalam

: 23,25 in

Passes

:2

Tube

:

Diameter dalam

: 0,55 in


Diameter luar

: 1 in (2,54 cm)

BWG

: 18

Pitch

: 1,25 in (3,175 cm)

Passes

:2

Panjang tube

: 12 ft

14. Heater (E-122) Fungsi

: Menaikkan temperatur asam asetat sebelum bahan dimasukkan ke reaktor

Jenis

: Double pipe heat exchanger, 2 hairpin

Dipakai

: 1 in OD Tube 18 BWG, panjang : 20 ft, 2 pass

Jumlah

: 1 unit

Fluida panas Laju alir steam masuk

: 29,928 kg/jam : 65,980 lbm/jam

Temperatur awal (T1)

: 150 °C : 302 °F

Temperatur akhir (T2)

: 150 °C : 302 °F

Fluida dingin

15.

Laju alir cairan masuk

: 631,708 kg/jam : 1.392,686 lbm/jam

Temperatur awal (t1)

: 30 °C : 86 °F

Temperatur akhir (t2)

: 60 °C : 176 °F

Panas yang diserap (Q)

: 63.213,562 kJ/jam : 59.914,66 Btu/jam

Anullus

:

Diameter luar

: 0,123 ft

Panjang

: 20 ft

Inner pipe

:

Diameter dalam

: 2,067 in

BWG

: 18

Heater (E-102 ) Fungsi

: Menaikkan temperatur asam asetat sebelum bahan dimasukkan ke kolom destilasi


Jenis


Dipakai

: 1 in OD Tube 18 BWG, panjang : 12 ft, 2 pass

Jumlah

: 1 unit

Fluida panas Laju alir steam masuk

: 782,740kg/jam : 1.725,655 lbm/jam


: 150 °C : 302 °F

Temperatur akhir (T2)

: 150 °C : 302 °F

Fluida dingin Laju alir cairan masuk

: 4230,805kg/jam : 9.327,377 lbm/jam


: 80 °C


: 120,581 °C : 249 ,020 °F

Sheel

:

Diameter dalam

: 12 in

Passes

:1

: 176 °F

Tube :

16.

Diameter dalam

: 19,25 in

Diameter luar

: 1 in

BWG

: 18

Pitch

: 1,25 in (3,175 cm)

Passes

:2

Panjang tube

: 12 ft

Cooler produk (E-304) Fungsi

: Menurunkan temperatur produk asetat anhidrat sebelum dimasukkan ke tangki penampungan asetat anhidrat (T-320)

Jenis


Dipakai

: 1,25 in OD Tube 18 BWG, panjang : 12 ft, 4 pass

Jumlah

: 1 unit

Fluida panas Laju alir umpan masuk :1.073,232 kg/jam : 2.366,085 lbm/jam



: 138.328 oC : 280,9904 °F

Temperatur akhir (T2) : 35 °C

: 95 °F

Fluida dingin Laju alir air pendingin : 203,456 kg/jam : 448,546 lbm/jam

17.


: 30 °C : 86 °F


: 60 °C : 140 °F

Sheel

:

Diameter dalam

: 17,25 in

Passes

:2

Tube

:

Diameter dalam

: 1,15 in

Diameter luar

: 1,25 in

BWG

: 18

Pitch

: 1 9/16 in (3,175 cm)

Passes

:4

Panjang tube

: 12 ft

Cooler campuran metana dan asetone (E-202) Fungsi

: Menurunkan temperatur metana dan asetone sebelum dimasukkan ke tangki knock out drum (KO-202)

Jenis


Dipakai

: 1 1/4 in OD Tube 18 BWG, panjang : 12 ft, 4 pass

Jumlah

: 1 unit

Fluida panas Laju alir umpan masuk : 496,895kg/jam : 1.095,471 lbm/jam Temperatur awal (T1)

: 80oC : 176 °F


: 95 °F

Fluida dingin Laju alir air pendingin : 94,999 kg/jam : 209,437 lbm/jam Temperatur awal (t1)

: 30 °C : 86 °F


: 60 °C : 140 °F

Sheel

:


Diameter dalam

: 19,25 in

Passes

:2

Tube

:

Diameter dalam

: 1,15 in

Diameter luar

: 1,25 in

BWG

: 18

Pitch

: 1 9/16 in

Passes

:4

Panjang tube

: 12 ft

18. Cooler campuran hasil destilat (E-303) Fungsi

: Menurunkan temperatur asam asetat

sebelum

dimasukkan ke tangki reaktor (R-201) Jenis


Dipakai


Jumlah

: 1 unit

Fluida panas Laju alir umpan masuk : 3.157,562 kg/jam : 6.961,268lbm/jam Temperatur awal (T1)

: 117,907 oC : 244,2344 °F


: 176 °F

Fluida dingin Laju alir air pendingin : 132,105 kg/jam : 291,244 lbm/jam Temperatur awal (t1)

: 30 °C : 86 °F


: 60 °C : 140 °F

Sheel

:

Diameter dalam

: 17,25 in

Passes

:2

Tube

:

Diameter dalam

: 1,15 in

Diameter luar

: 1 1/4 in

BWG

: 18

Pitch

: 1 9/16 in


Passes

:4

Panjang tube

: 12 ft

19. Furnace (F-101) Fungsi

: mendekomposisi aseton menjadi metana dan keten pada suhu 7000C sebelum masuk reaktor (R-201)

Bentuk

: Rectangular box type furnace

Bahan konstruksi

: Refractory dengan tube terbuat dari bahan chromenickel (25 % Cr, 20 % Ni, 0,35 – 0,45 % C grade HK-40)

Panas yang diperlukan : 2.776.006,279 Btu/jam Temperatur masuk

: 80oC

Temperatur keluar

: 700oC

Efisiensi furnace

: 75%

Bahan bakar solar

: 64,284 m3/jam

Diameter Tube

: 6 in

Panjang tube

: 20 ft

Jumlah tube

: 8 buah

20. Waste Heat Boiler (E-212) Fungsi

: Memanfaatkan panas gas buangan dari furnace untuk menjadi steam

Jenis

: Ketel pipa api

Jumlah

: 1 unit

Bahan

: Carbon steel

Kapasitas

: 298,862 kg/jam

Daya WHB

: 491,789 Hp

Panjang tube

: 30 ft

Diameter tube

: 3 in

Jumlah tube

: 150 buah


21. Reaktor (R-201) Fungsi

: Tempat berlangsungnya reaksi

Jenis

: plug flow reactor

Bentuk

: silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi

: cabon steel SA-285 grade A

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 1103,18034 m3

Kondisi operasi - Temperatur masuk

: 80 °C

- Temperatur keluar

: 80 °C

- Tekanan

: 1 atm

Kondisi fisik Tube - Diameter

: 17,5 m

- Panjang

: 20 m

- jumlah tube

: 48

- Tebal tube

: ¼ in

Sheel - Diameter

: 0,4882 m

- panjang

: 20 m

- Tebal

: ½ in

Jaket pendingin -

Diameter dalam (D1) : 29,25 in

-

Diameter luar (D2)

: 30 in

-

Tebal

: ¼ in

22. Knock-out Drum 1 (KO-201) Fungsi

: Memisahkan metana dan aseton dari campuran asam asetat dan asetat anhidrat

Bentuk

: Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal


Bahan konstruksi

: Carbon steel SA-285 grade B

Jenis sambungan

: Double welded butt joints

Jumlah

: 1 unit

Temperatur

: 80°C

Tekanan

: 1 atm

Volume

: 239,5685

Panjang tangki

: 5,3198 ft

Diameter tangki

: 1,6116 ft

Tebal tangki

: ½ in

23. Kolom Distilasi (D-301) Fungsi

: Memisahkan campuran asam asetat dengan asetat anhidrat

Jenis

24.

: sieve – tray

Bentuk

: silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi

: carbon steel SA-285 grade C

Jumlah

: 1 unit

Temperatur

: 120,907oC

Tekanan

: 1 atm

Volume

: 1,4718 m3

Tinggi

: 19 m

Diameter

: 0,89 m

Jumlah tray

: 38 Tray

Bahan masuk

: ke-18 dari atas

Tebal plat

: ½ in (1,27 cm)

Kondensor (E-301) Fungsi

: Mengubah fasa uap campuran asam asetat dan asetat anhidrat menjadi fasa cair

Jenis


Dipakai

: 1 ¼ in OD Tube 18 BWG, panjang : 12 ft, 4 pass

Jumlah

: 1 unit


Fluida panas Laju alir umpan masuk : 9.864,435 kg/jam : 21.747,471 lbm/jam Temperatur awal (T1) : 120,566 oC : 249,0458 °F Temperatur akhir (T2) : 117,907 °C

: 244,2344 °F

Fluida dingin Laju alir air pendingin : 1.777,736 kg/jam : 3.919,258 lbm/jam Temperatur awal (t1)

: 30 °C : 86 °F


: 60 °C : 140 °F

Diameter dalam

: 21,25 in

Passes

:2

Baffle space

:5

Tube : Diameter luar

: 1 ¼ in

BWG

: 18

Diameter dalam

: 1,15 in

Pitch

: 1 9/16 in

Panjang tube

: 12 ft

Passes

:4

25. Rebolier (E-302) Fungsi

: Menaikkan temperatur campuran asam asetat dan asetat ahidrat sebelum dimasukkan ke kolom destilasi T-301

Jenis


Dipakai


Fluida panas Laju alir steam masuk : 2.825,018 kg/jam : 6.228,132 lbm/jam Temperatur awal (T1) : 150 °C : 302 °F Temperatur akhir (T2) : 150 °C : 302 °F Fluida dingin Laju alir cairan masuk : 17.820,137 kg/jam : 19.708,3100 lbm/jam Temperatur awal (t1)

: 120,566 °C : 249,6344°F



: 138,309 °C : 280,9904 °F

Sheel Diameter dalam

: 19,25 in

Passes

:1

Tube Diameter luar

: 1 ¼ in

BWG

: 18

Diameter dalam

: 1,15 in

Pitch

: 1 9/16 in

Panjang tube

: 12 ft

Passes

:2

26. Kompresor (C-204) Fungsi

: Memompakan metana dari KOD ke tangki penyimpanan metana sekaligus menaikkan tekanan dari 1 atm menjadi 25 atm

Jenis

: Centrifugal compressor

Bahan

: commercial stell

Kapasitas

: 2,6163 ft3/s

Diameter pipa

: 12 in schedule 40

Daya

: 69,0165 Hp

27. Knock-out Drum (KO-202) Fungsi

: Memisahkan metana dari aseton

Bentuk

: Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA-285 grade B

Jenis sambungan

: Double welded butt joints

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi : Temperatur

: 30°C

Tekanan

: 1 atm


Waktu dalam KOD

: 20 menit

Volume

: 267,273 m3

Panjang tangki

: 4,5784 ft

Diameter tangki

: 1,3441 ft

Tebal tangki

: ¼ in

28. Blower (B-201) Fungsi

: Memompakan campuran gas (metana dan aseton) dari Knock Out Drum ke cooler sebelum dipisahkan di knock out drum

Jenis

: Blower Sentrifugal

Bahan Konstruksi

: commercial stell

Kapasitas

: 4,589 ft3/s

Daya

: 1,634 Hp

29. Expander (C-101) Fungsi

: Memompakan campuran gas (metana dan aseton) dari Knock Out Drum ke cooler sebelum dipisahkan di knock out drum

Jenis

: Blower Sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 2,608 m3/s

Diameter pipa

: 4 in schedule 40

Daya

: 304,007 Hp


BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA 6.1 Instrumentasi Instrumentasi adalah suatu alat yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang sangat penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat, mudah dan efisien, sehingga kondisi operasi selalu berada dalam kondisi yang diharapkan. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (http://duniakarya.wordpress.com, 2011) . Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk (indicator), pencatat (recorder), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Instrumentasi bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang di atas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan di dalam suatu ruang kontrol pusat (control room) yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis) (http://duniakarya.wordpress.com, 2011). Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah(http://duniakarya.wordpress.com, 2011): 1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan. 2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya.


6.1.1 Pengukur Temperatur Temperatur adalah derajat panas atau dinginnya suatu bahan atau udara. Panas merupakan bentuk energi dan temperatur merupakan ukuran tingkat energi tersebut. Skala temperatur dasar dinyatakan dalam skala absolut atau skala kelvin. Temperatur absolut nol ialah temperatur yang secara teori mungkin dan karena terlalu rendah maka skala tersebut tidak dapat digunakan secara tepat dalam proses kimia. Oleh karena itu dalam praktek digunakan skala celsius, sedangkan skala Fahreinheit digunakan untuk sistem pemasaran peralatan dan pelayanan lain, interval temperatur dalam proses kimia dapat bervariasi dari 0 oC sampai ratusan skala Celsius. Alat-alat pengukur panas yang biasa digunakan adalah termometer gelas air raksa dan termokopel (http://id.wikipedia.org/wiki/Halaman_Utama, 2011) . 6.1.2 Pengukuran Tekanan dan Kevakuman Tekanan didefenisikan sebagai gaya yang dikenakan pada suatu luas permukaan. Tekanan udara adalah tekanan yang ditimbulkan oleh udara pada permukaan bumi. Nilainya bervariasi sesuai dengan letak ketinggiannya di atas permukaan laut dan cuaca. Pada kondisi baku bernilai 1,013 N/m2. Tekanan yang lebih rendah dari tekanan udara dinyatakan dengan kevakuman, dan tekanan yang mendekati. Sebagian besar pengukur tekanan di atas tekanan udara dan ini dinyatakan dengan tekanan ukur (gage pressure). Beberapa pengukur dapat mengukur tekanan dan kevakuman pada cakra angka yang sama, disebut pengukur campuran.


Metode paling sederhana di atas tekanan udara, ialah peralatan manometer tabung U, yang terdiri dari gelas yang dibengkokkan berbentuk huruf U. Tabung ini diisi dengan jenis cairan seperti air raksa atau air dan dihubungkan dengan suatu ujung bejana di bawah tekanan manometer, tabung U sangat sesuai dengan pengukuran tekanan rendah (http://id.wikipedia.org/wiki/Halaman_Utama, 2011).

6.1.3 Pengukuran Laju aliran Alat pengukur laju alir fluida dapat bekerja secara mekanik dan elektronik. Pengukuran aliran ini dapat berdasarkan (http://id.wikipedia.org, 2011): 1. Perpindahan fluida 2. Penyempitan aliran fluida untuk mendapatkan beda tekanan 3. Adanya aliran massa 4. Kecepatan Tipe instrumentasi untuk pengukuran aliran meliputi flowmeter, rotameter, orrificemeter, turbinemeter. Flowmeter adalah instrumen pengukur laju aliran (kecepatan aliran) cairan dan gas. Contoh pengukur laju aliran mekanik ialah pengukur pelat berlubang, pengukur apung venture tube dan pengukur tabung. Rotameter adalah suatu pengukur berupa tabung runcing yang terapung dengan posisi tegak dalam suatu tabung. Turun naiknya tabung runcing yang terapung itu menyebabkan terjadinya berbagai letak permukaan. Dalam keadaan tidak pada aliran tabung runcing tersebut akan turun dan merapat pada bagian dasar tabung yang lain. Pada saat cairan masuk luas permukaan yang tergenang sebanding dengan laju aliran. Keadaan ini dapat diukur secara langsung pada tabung melalui pembaca skala yang tertera. Keuntungan dari alat instrumentasi ini adalah tekanan yang hilang sangat kecil. Tekanan dapat dikatakan hampir konstan sepanjang kisaran aliran.


Keadaan ini dapat diukur secara langsung pada tabung melalui pembaca skala yang tertera. Keuntungan dari alat instrumentasi ini adalah tekanan yang hilang sangat kecil. Tekanan dapat dikatakan hampir konstan sepanjang kisaran aliran (http://id.wikipedia.org/wiki/Halaman_Utama, 2011).

6.1.4 Pengukuran Tinggi Permukaan Cairan Sistem kerja pada instrumen pengukur level cairan dapat dibedakan atas dua bagian: 1. Sistem dengan pemasangan pelampung 2. Sistem dengan penunjukkan langsung dari luar Pada sistem pengukuran

dengan pelampung

diperlukan

alat

yang

dihubungkan ke bagian penunjukkan, pencatatan dan pengontrol. Prinsipnya adalah perubahan gaya apung yang dialami pelampung akibat perubahan level cairan. Pelampung yang mengapung pada permukaan cairan selalu mengikuti tinggi permukaan cairan sehingga gaya apung pelampung dapat diteruskan ke lengan gaya, sehingga dapat diketahui tinggi cairan. Penggunaannya adalah untuk mengukur level permukaan

fluida

seperti

pada

kolom

waste

heat

boiler,

dan

tangki

(http://id.wikipedia.org, 2011). Alat-alat kontrol yang biasa dipakai pada peralatan proses antara lain (Hutagalung,2008) : 1. Temperature Controller (TC) Adalah alat/instrumen yang digunakan sebagai alat pengatur suhu atau pengukur sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperatur dilakukan dengan mengatur jumlah material proses yang harus ditambahkan/dikeluarkan dari dalam suatu proses yang sedang bekerja. Prinsip kerja : Rate fluida masuk atau keluar alat dikontrol oleh diafragma valve. Rate fluida ini memberikan sinyal kepada TC untuk mendeteksi dan mengukur suhu sistem pada set point.


2. Pressure Controller (PC) Adalah alat/instrumen yang dapat digunakan sebagai alat pengatur tekanan atau pengukur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal mekanis. Pengatur tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uap/gas yang keluar dari suatu alat dimana tekanannya ingin dideteksi. Prinsip kerja : Pressure control (PC) akibat tekanan uap keluar akan membuka/menutup diafragma valve. Kemudian valve memberikan sinyal kepada PC untuk mengukur dan mendeteksi tekanan pada set point. 3. Flow Controller (FC) Adalah alat/instrumen yang bisa digunakan untuk mengatur kecepatan aliran fluida dalam pipa line atau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan aliran fluida dalam pipa biasanya diatur dengan mengatur out put dari alat, yang mengakibatkan fluida mengalir dalam pipa line. Prinsip kerja : Kecepatan aliran diatur oleh regulating valve dengan mengubah tekanan discharge dari pompa. Tekanan discharge pompa melakukan bukaan/tutupan valve dan FC menerima sinyal untuk mendeteksi dan mengukur kecepatan aliran pada set point. 4. Level Controller (LC) Adalah alat/instrumen yang dipakai untuk mengatur ketinggian (level) cairan dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja. Pengukuran tinggi permukaan cairan dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu dengan mengatur rate cairan masuk atau keluar proses. Prinsip kerja : Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui valve ini akan memberikan sinyal kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan pada set point. Hal-hal yang diharapkan dari pemakaian alat-alat instrumentasi adalah:  Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan  Pengoperasian sistem peralatan lebih mudah


 Sistem kerja lebih efisien  Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat

6.1.5 Syarat Perancangan Pengendalian Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dalam perancangan pabrik antara lain (Hutagalung,2008) : 1. Tidak boleh terjadi konflik antar unit, di mana terdapat dua pengendali pada satu aliran. 2. Penggunaan supervisory computer control untuk mengkoordinasikan tiap unit pengendali. 3. Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki opening position 70 %. 4. Dilakukan pemasangan check valve pada pompa dengan tujuan untuk menghindari fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang dipasangkan pada pipa tidak boleh lebih dari satu dalam one dependent line. Pemasangan check valve diletakkan setelah pompa. 5. Seluruh pompa yang digunakan dalam proses diletakkan di permukaan tanah dengan pertimbangan syarat safety dari kebocoran. 6. Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flange dengan tujuan untuk mempermudah pada saat maintenance. Daftar penggunaan instrumentasi pada Pra – rancangan Pabrik Pembuatan asetat anhidrat dengan proses ketena dapat dilihat pada Tabel 6.1 dibawah ini. Tabel 6.1 Daftar penggunaan instrumentasi pada Pra – rancangan Pabrik Pembuatan asetat anhidrat dengan proses ketena Jenis No Nama alat Kegunaan instrumen 1 Pompa

FC

Mengontrol laju alir cairan dalam pipa

LI

Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki

PI

Menunjukkan tekanan dalam tangki

Tangki cairan dan 2

tangki penampung sementara

3

Tangki gas


4

5

6

7

8

Reaktor Heater, Kondenser, Reboiler, dan Cooler

Separator tekanan tinggi dan separator tekanan rendah Kompresor

Kolom destilasi

Mengontrol tekanan dalam reaktor

TC

Mengontrol suhu dalam reaktor

TC

Mengontrol suhu dalam alat Mengontrol ketinggian cairan dalam

LC

separator

PICA

Mengontrol tekanan dalam separator

TC

Mengontrol suhu dalam separator

PC

Mengontrol tekanan gas dalam pipa

FC

Mengontrol laju alir gas dalam pipa Menunjukkan temperatur dalam kolom

TI

distilasi

PC

Mengontrol tekanan dalam kolom distilasi

LC

Mengontrol tinggi cairan dalam akumulator

TC

Mengontrol suhu dalam furnace

PC

Mengontrol tekanan dalam furnace

Waste Heat Boiler

TC

Mengontrol suhu dalam WHB

(WHB)

PC

Mengontrol tekanan dalam WHB

9

Akumulator

10

Furnace

11

PC

Contoh jenis-jenis instrumentasi yang digunakan pada para-rancangan pabrik pembuatan asetat anhidrat dengan proses ketena: 1. Pompa FC

Gambar 6.1 Instrumentasi pada pompa Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran (flow rate). Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang flow control (FC). Jika laju aliran pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali (control valve) akan menutup atau memperkecil pembukaan katup.


2. Tangki cairan

LI

Gambar 6.2 Instrumentasi Tangki Cairan

Instrumentasi pada tangki cairan mencakup level indicator (LI) yang berfungsi untuk menunjukkan tinggi cairan didalam tangki.

3. Tangki gas PI

Gambar 6.3 Instrumentasi Tangki Gas Instrumentasi pada tangki gas mencakup pressure indicator (PI) yang berfungsi untuk menunjukkan tekanan didalam tangki.

4. Reaktor

PI TC

Reaktor

Gambar 6.4 Instrumentasi Reaktor


Reaktor sebagai alat tempat berlangsungnya reaksi antara bahan-bahan yang digunakan. Dalam pabrik ini, reaktor sebagai tempat terjadinya reaksi antara ketena dan asam asetat. Instrumentasi pada reaktor mencakup Pressure Indicator (PI) dan temperature controller (TC).

5. Heater, Kondensor, Reboiler, dan Cooler Umpan masuk

Air pendingin keluar

Air pendingin masuk

Produk keluar

Gambar 6.5 Instrumentasi Cooler dan Condenser

Instrumentasi pada heater, kondenser, reboiler, dan cooler mencakup temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengatur temperatur bahan keluaran heater, kondenser, reboiler, dan cooler dengan mengatur bukaan katup steam atau air pendingin masuk.

6. Kompresor FC PC

Gambar 6.5 Instrumentasi kompresor

Instrumentasi pada kompresor mencakup flow controller (FC) dan pressure controller (PC). Flow controller (FC) berfungsi untuk mengatur laju alir bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan. Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengatur tekanan bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan.


7. Kolom distilasi Produk atas (uap) PC

TI

Umpan masuk

Produk bawah ( cairan)

Gambar 6.7 Instrumentasi Kolom Distilasi

Instrumentasi pada kolom distilasi mencakup temperature indicator (TI), dan pressure controller (PC). Temperature indicator (TI) berfungsi untuk menunjukkan temperatur dalam kolom distilasi dimana pengontrolan temperaturnya dilakukan pada reboiler parsial dan condenser. Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam kolom distilasi dengan mengatur bukaan katup uap keluar dari kolom distilasi.

8. Akumulator Gas keluar

Campuran bahan masuk

LC

Cairan keluar

Gambar 6.8 Instrumentasi Accumulator Instrumentasi pada akumulator mencakup level controller (LC) yang berfungsi untuk mengatur ketinggian cairan dalam akumulator dengan mengatur bukaan katup cairan keluar.


9. Furnace

TC

PC

Furnace

Gambar 6.9 Instrumentasi Furnace

Instrumentasi pada furnace mencakup Pressure controller (PC) yang berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam furnace dan temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengatur temperatur furnace.

11. Waste Heat Boiler TC

PC

Waste Heat Boiler LC

Gambar 6.10 Instrumentasi waste heat boiler Instrumentasi pada WHB mencakup Pressure controller (PC) yang berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam WHB, temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengatur temperatur WHB, dan level controller (LC) yang berfungsi untuk mengatur ketinggian cairan.

6.2 Keselamatan Kerja Keselamatan kerja adalah suatu usaha untuk mencegah terjadinya kecelakaan,

cacat

ataupun

kematian.

Aktivitas

masyarakat

umumnya

berhubungan dengan resiko yang dapat mengakibatkan kerugian pada badan atau usaha. Karena itu usaha-usaha keselamatan merupakan tugas sehari-hari yang harus dilakukan oleh seluruh karyawan. Keselamatan kerja dan keamanan pabrik merupakan faktor yang perlu diperhatikan secara serius. Dalam hubungan ini


bahaya yang dapat timbul dari mesin, bahan baku dan produk, sifat zat, serta keadaan tempat kerja harus mendapat perhatian yang serius sehingga dapat dikendalikan dengan baik untuk menjamin kesehatan karyawan (anonim, 2011). Statistik menunjukkan bahwa angka kecelakan rata-rata dalam pabrik kimia relatif tidak begitu tinggi. Tetapi situasi beresiko memiliki bentuk khusus, misalnya reaksi kimia yang berlangsung tanpa terlihat dan hanya dapat diamati dan dikendalikan berdasarkan akibat yang akan ditimbulkannya. Kesalahan-kesalahan dalam hal ini dapat mengakibatkan kejadian yang fatal (anonim, 2011). Tingkat kerusakan disuatu pabrik dapat dilihat pada Gambar 6.11 dibawah ini. Dari 330 peristiwa

Hanya kerusakan benda

300

28

Cedera ringan

2

Cedera berat sampai cedera mematikan

Gambar 6.11 Tingkat kerusakan di suatu pabrik Kerusakan (badan atau benda) dapat terjadi secara tiba-tiba tanpa dikehendaki dan diduga sebelumnya. Keadaan atau tindakan yang bertentangan dengan aturan keselamatan kerja dapat memancing bahaya yang akut dan mengakibatkan terjadinya kerusakan. Untuk menjamin keselamatan kerja, maka dalam perencanaan suatu pabrik perlu diperhatikan beberapa hal, yaitu(anonim, 2011) : Lokasi pabrik •

Sistem pencegahan kebocoran

•

Sistem perawatan

•

Sistem penerangan

•

Sistem penyimpanan material dan perlengkapan

•

Sistem pemadam kebakaran


Disamping itu terdapat beberapa peraturan dasar keselamatan kerja yang harus diperhatikan pada saat bekerja di setiap pabrik-pabrik kimia, yaitu: •

Tidak boleh merokok atau makan

•

Tidak boleh minum minuman keras (beralkohol) selama bertugas Pada pra rancangan pabrik pembuatan asetat anhidrat dengan proses

ketena ini, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan dengan cara (anonim, 2011) : 1. Pencegahan terhadap kebakaran • Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting, seperti power station, laboratorium dan ruang proses. • Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga di fire station. • Fire hydrant ditempatkan di daerah storage, proses, dan perkantoran. • Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api yang relatif kecil. • Gas detector dipasang pada daerah proses, storage, dan daerah perpipaan dan dihubungkan dengan gas alarm di ruang kontrol untuk mendeteksi kebocoran gas. • Smoke detector ditempatkan pada setiap sub-stasiun listrik untuk mendeteksi kebakaran melalui asapnya.

2. Memakai peralatan perlindungan diri Di dalam pabrik disediakan peralatan perlindungan diri, seperti : • Pakaian kerja Pakaian luar dibuat dari bahan-bahan seperti katun, wol, serat, sintetis, dan asbes. Pada musim panas sekalipun tidak diperkenankan bekerja dengan keadaan badan atas terbuka. • Sepatu pengaman


Sepatu harus kuat dan harus dapat melindungi kaki dari bahan kimia dan panas. Sepatu pengaman bertutup baja dapat melindungi kaki dari bahaya terjepit. Sepatu setengah tertutup atau bot dapat dipakai tergantung pada jenis pekerjaan yang dilakukan. • Topi pengaman Topi yang lembut baik dari plastik maupun dari kulit memberikan perlindungan terhadap percikan-percikan bahan kimia, terutama apabila bekerja dengan pipa-pipa yang letaknya lebih tinggi dari kepala, maupun tangki-tangki serta peralatan lain yang dapat bocor. • Sarung tangan Dalam menangani beberapa bahan kimia yang bersifat korosif, maka para operator diwajibkan menggunakan sarung tangan untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan. • Masker Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap debu-debu yang berbahaya ataupun uap bahan kimia agar tidak terhirup. 3. Pencegahan terhadap bahaya mekanis • Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat kegiatan kerja karyawan. • Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat • Peralatan yang berbahaya seperti ketel uap bertekanan tinggi, reaktor bertekanan tinggi dan tangki gas bertekanan tinggi, harus diberi pagar pengaman 4. Pencegahan terhadap bahaya listrik • Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus hubungan arus listrik secara otomatis lainnya. • Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah • Memasang papan tanda bahaya yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi • Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang beroperasi pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus


• Setiap peralatan atau bangunan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan penangkal petir yang dibumikan

5. Menerapkan nilai-nilai disiplin bagi karyawan •

Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan dan mematuhi setiap peraturan dan ketentuan yang diberikan.

•

Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan ke atasan.

•

Setiap karyawan harus saling mengingatkan akan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.

• Setiap ketentuan dan peraturan harus dipatuhi.

6. Penyediaan poliklinik di lokasi pabrik Poliklinik disediakan untuk tempat pengobatan akibat terjadinya kecelakaan secara tiba-tiba, misalnya menghirup gas beracun, patah tulang, luka terbakar pingsan/syok dan lain sebagainya. Apabila terjadi kecelakaan kerja, seperti terjadinya kebakaran pada pabrik, maka hal-hal yang harus dilakukan adalah : • Mematikan seluruh kegiatan pabrik, baik mesin maupun listrik. • Mengaktifkan alat pemadam kebakaran, dalam hal ini alat pemadam kebakaran yang digunakan disesuaikan dengan jenis kebakaran yang terjadi, yaitu : - Instalasi pemadam dengan air Untuk kebakaran yang terjadi pada bahan berpijar seperti kayu, arang, kertas, dan bahan berserat. Air ini dapat disemprotkan dalam bentuk kabut. Sebagai sumber air, biasanya digunakan air tanah yang dialirkan melalui pipa-pipa yang dipasang pada instalasi-instalasi tertentu di sekitar areal pabrik. Air dipompakan dengan menggunakan pompa yang bekerja dengan instalasi listrik tersendiri, sehingga tidak terganggu apabila listrik pada pabrik dimatikan ketika kebakaran terjadi. - Instalasi pemadam dengan CO2


CO2 yang digunakan berbentuk cair dan mengalir dari beberapa tabung gas yang bertekanan yang disambung secara seri menuju nozel-nozel. Instalasi ini digunakan untuk kebakaran dalam ruang tertutup, seperti pada tempat tangki penyimpanan dan juga pemadam pada instalasi listrik. Keselamatan kerja yang tinggi dapat dicapai dengan penambahan nilai-nilai disiplin bagi para karyawan, yaitu (anonim, 2011) : 1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan. 2. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi. 3. Perlu keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan peralatan yang ada. 4. Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan pada atasan. 5. Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya. 6. Setiap kontrol secara priodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas maintenance. Pada pra rancangan pabrik pembuatan asetat anhidrat dengan proses ketena ini menghasilkan produk yang sangat berbahaya dan toksik sehingga membutuhkan penanganan yang khusus. Tangki produk diberi pagar pengaman dan diberi papan tanda “bahan baracun dan berbahaya”. Wajib memakai paralatan pelindung diri selama berada di lokasi pabrik, memasang papan tanda bahaya yang jelas di setiap lokasi pabrik. Pabrik pembuatan asetat anhidrat dengan proses ketena ini harus memenuhi standar ISO 14001 dan ISO 9001 sehingga keamanannya lebih terjamin.


BAB VII UTILITAS Utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya suatu proses produksi. Dalam suatu pabrik, utilitas memegang peranan yang penting. Karena suatu proses produksi dalam suatu pabrik tidak akan berjalan dengan baik jika utilitas tidak ada. Oleh sebab itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan asetat anhidrat dengan proses ketena dari dekomposisi aseton adalah sebagai berikut: 1. Kebutuhan uap (steam) 2. Kebutuhan air 3. Kebutuhan bahan kimia 4. Kebutuhan tenaga listrik 5. Kebutuhan bahan bakar 6. Unit pengolahan limbah

7.1 Kebutuhan uap (steam) Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Kebutuhan uap pada pabrik pembuatan asetat anhidrat dengan proses ketena dari dekomposisi aseton dapat dilihat dari Tabel 7.1 di bawah ini. Tabel 7.1 Kebutuhan Uap pada Alat Nama Alat Kebutuhan Uap (kg/jam) Heater aseton

258,745

Heater asam asetat

29,928

Heater destilasi

782,740

Reaktor

5.435,691

Reboiler

2.825,018

Total

9.332,122

VII-1


Steam yang digunakan adalah saturated steam dengan temperatur 150 0C dan tekanan 4,8 bar. Jumlah total steam yang dibutuhkan adalah 9.332,122 kg/jam. Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 20 % dan faktor kebocoran sebesar 10 %. (Perry, 1999) maka : Jadi total steam yang dibutuhkan

= 1,3 × 9.332,122 kg/jam = 12.131,759 kg/jam.

Panas yang berasal dari alur proses (Furnace) 700 0C dimanfaatkan untuk menghasilkan saturated steam 150 oC, 4,8 bar dengan menggunakan air yang berasal dari air pendingin pada 30 oC. Pemanfaatan panas ini dilakukan pada waste heat boiler, sehingga kebutuhan air tambahan untuk ketel uap dapat dikurangi. Jumlah steam yang dihasilkan dari waste heat boiler sebesar 298,860 kg/jam. Jadi, saturated steam 150 oC, 4,8 bar yang dikeluarkan oleh ketel uap adalah : Steam

= total steam – steam keluaran dari waste heat boiler = 12.131,759

kg/jam – 298,860 kg/jam

= 11.832,899 kg/jam

Diperkirakan 80 % dari kondensat dapat digunakan kembali. Kondensat yang digunakan kembali adalah: 80 % x 11.832,899 = 9.466,319 kg/jam Kebutuhan air tambahan untuk ketel: 20 % x 11.832,899 = 2.366,580 kg/jam

7.2 Kebutuhan Air Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Adapun kebutuhan air pada pabrik pembuatan asetat anhidrat dengan proses ketena dari dekomposisi aseton ini adalah sebagai berikut: •

Air untuk umpan ketel = 2.366,580 kg/jam

•

Air Pendingin :

Kebutuhan air pendingin pada pabrik asetat anhidrat dapat dilihat pada Tabel 7.2 berikut ini:


Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat Nama Alat

Kebutuhan Air (kg/jam)

Kondensor

1.777,736

Cooler produk

203,456

Cooler hasil destilat

132,105

Cooler produk samping

94,999

Total

2.208,296

Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan dalam menara pendingin air. Dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena penguapan, drift loss, dan blowdown. (Perry, 1998) Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan: We = 0,00085 Wc (T2 – T1)

(Perry, 1998)

Di mana: Wc = jumlah air masuk menara = 2.208,296 kg/jam T1 = temperatur air masuk = 30 °C = 86 °F T2 = temperatur air keluar = 60 °C = 140 °F Maka, We = 0,00085 × 2.208,296 × (140-86) = 101,361 kg/jam Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang masuk ke menara air (Perry, 1997). Ditetapkan drift loss 0,2 %, maka: Wd = 0,002 × 2.208,296= 4,417 kg/jam Air yang hilang karena blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry, 1998). Ditetapkan 5 siklus, maka: Wb =

We 101,361 = = 25,340 kg/jam S −1 5 −1

Sehingga air tambahan yang diperlukan

(Perry, 1998) = We + Wd + Wb = 101,361 + 4,417 + 25,340


= 131,118 kg/jam •

Air Proses Kebutuhan air proses pada pabrik asetat anhidrat dapat dilihat pada Tabel 7.3

berikut ini: Tabel 7.3: Kebutuhan air proses pada alat Nama alat

•

Jumlah Air (kg/jam)

Waste Heat Boiler

298,860

Total

298,860

Air untuk berbagai kebutuhan Kebutuhan air kebutuhan pada pabrik asetat anhidrat dapat dilihat pada Tabel

7.4 berikut ini: Tabel 7.4 Pemakaian air untuk berbagai kebutuhan Kebutuhan

Jumlah air (kg/jam)

Domestik dan kantor

640

Laboratorium

100

Kantin dan tempat ibadah

150

Poliklinik

50

Total

940

Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan awal adalah 2.366,580 + 131,118+ 298,860 + 940 = 3.437,697 kg/jam Sumber air untuk pabrik pembuatan asetat anhidrat dari aseton dengan proses ketena ini adalah dari Sungai Bengawan Solo, Kotamadya Solo, Jawa Tengah . Dimana sungai Bengawan Solo dengan panjang 548,53 km memiliki potensi debit air yang besar dan merupakan sungai terbesar di pulau Jawa. Adapun kualitas air Sungai Bengawan Solo, Jawa Tengah dapat dilihat pada Tabel 7.5 berikut :


Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Bengawan Solo, Jawa Tengah No

Analisa

Satuan

Hasil

I. FISIKA 1.

Bau

Tidak berbau

2.

Kekeruhan

3.

Rasa

4.

Warna

5.

Suhu

NTU

5,16 Tidak berasa

TCU 0

150

C

25

II. KIMIA 1.

Total kesadahan dalam CaCO3

2.

Chloride

mg/l

1,3

3.

NO3-N

mg/l

0,2

4.

Zat organik dalam KMnO4 (COD)

mg/l

65

5.

SO4-

mg/l

16

6.

Sulfida

mg/l

-

7.

Posfat (PO4)

mg/l

0,245

8.

Cr+2

mg/l

-

NO3 )

mg/l

-

10. NO2*)

mg/l

-

11. Hardness (CaCO3)

mg/l

95

12. pH

mg/l

6,6

mg/l

10

14. Mn

mg/l

0,016

15. Zn2+

mg/l

0,0012

16. Ca2+

mg/l

63

17. Mg2+

mg/l

87

18. CO2 bebas

mg/l

132

19. Cu2+

mg/l

0,0032

9.

*

13. Fe2+ 2+

150

*

) Analisa tidak bisa dilakukan, alat dan bahan kimia tidak tersedia

Sumber : Anonim, 2011


Unit Pengolahan Air Kebutuhan air untuk pabrik pembuatan asetat anhidrat dengan proses ketena dari dekomposisi aseton diperoleh dari sungai Bengawan Solo, yang terletak di kawasan pabrik. Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water intake) yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya air dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan keperluannya. Pengolahan air di pabrik terdiri dari beberapa tahap, yaitu (Degremont, 1991) : 1. Screening 2. Sedimentasi 3. Klarifikasi 4. Filtrasi 5. Demineralisasi 6. Deaerasi

7.2.1 Screening Tahap screening merupakan tahap awal dari pengolahan air. Adapun tujuan screening adalah (Degremont, 1991): − Menjaga struktur alur dalam utilitas terhadap objek besar yang mungkin merusak fasilitas unit utilitas. − Memudahkan pemisahan dan menyingkirkan partikel-partikel padat yang besar yang terbawa dalam air sungai. Pada tahap ini, partikel yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya.

7.2.2 Sedimentasi Pengendapan merupakan tahap awal dari pengolahan air. Pada bak penampungan, partikel-partikel padat yang berdiameter besar (berkisar antara 10 mikron – 10 mm) akan mengendap secara grafitasi tanpa bantuan bahan kimia,


sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya. 7.2.3 Klarifikasi Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air dengan cara mencampurkannya dengan larutan Al2(SO4)3 dan Na2CO3 (soda abu). Larutan Al2(SO4)3 berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan Na2CO3 sebagai bahan koagulan tambahan yaitu berfungsi sebagai bahan pambantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH. Pada bak clarifier, akan terjadi proses koagulasi dan flokulasi. Tahap ini bertujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS) dan koloid (Degremont, 1991) : Koagulan yang biasa dipakai adalah koagulan trivalent. Reaksi hidrolisis akan terjadi menurut reaksi : M3+ + 3H2O

M(OH)3

+ 3 H+

Dalam hal ini, pH menjadi faktor yang penting dalam penyingkiran koloid. Kondisi pH yang optimum penting untuk terjadinya koagulasi dan terbentuknya flokflok (flokulasi). Koagulan yang biasa dipakai adalah larutan alum Al2(SO4)3. Sedangkan koagulan tambahan dipakai larutan soda abu Na2CO3 yang berfungsi sebagai bahan pembantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH. Dua jenis reaksi yang akan terjadi adalah (Degremont, 1991) : Al2(SO4)3 + 6 Na2CO3 + 6H2O

2Al(OH)3 ↓ + 12Na+ + 6HCO3- + 3SO43-

2Al2(SO4)3 + 6 Na2CO3 + 6H2O

4Al(OH)3↓ + 12Na+ + 6CO2 + 6SO43-

Reaksi koagulasi yang terjadi : Al2(SO4)3 + 3H2O + 3Na2CO3

2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3CO2

Selain penetralan pH, soda abu juga digunakan untuk menyingkirkan kesadahan permanent menurut proses soda dingin menurut reaksi (Degremont, 1991): CaSO4 + Na2CO3

Na2SO4 + CaCO3

CaCl4 + Na2CO3

2NaCl + CaCO3

Selanjutnya flok-flok yang akan mengendap ke dasar clarifier karena gaya gravitasi, sedangkan air jernih akan keluar melimpah (overflow) yang selanjutnya akan masuk ke penyaring pasir (sand filter) untuk penyaringan.


Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan abu soda = 1 : 0,54 (Crities, 2004). Perhitungan alum dan abu soda yang diperlukan : Total kebutuhan air

= 3.437,697 kg/jam

Pemakaian larutan alum

= 50 ppm

Pemakaian larutan soda abu

= 0,54 × 50 = 27 ppm

Larutan alum Al2(SO4)3 yang dibutuhkan

= 50.10-6 ×3.437,697 = 0,172 kg/jam

Larutan abu soda Na2CO3 yang dibutuhkan = 27.10-6 ×3.437,697= 0,093 kg/jam

7.2.4 Filtrasi Filtrasi dalam pemurnian air merupakan operasi yang sangat umum dengan tujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS), termasuk partikulat BOD dalam air (Metcalf, 1984). Material yang digunakan dalam medium filtrasi dapat bermacam-macam : pasir, antrasit (crushed anthracite coal), karbon aktif granular (Granular Carbon Active atau GAC), karbon aktif serbuk (Powdered Carbon Active atau PAC) dan batu garnet. Penggunaan yang paling umum dipakai di Afrika dan Asia adalah pasir dan gravel sebagai bahan filter utama, menimbang tipe lain cukup mahal (Kawamura, 1991). Unit filtrasi dalam pabrik pembuatan asetat anhidrat dengan proses ketena dari dekomposisi aseton menggunakan media filtrasi granular (Granular Medium Filtration) sebagai berikut : 1. Lapisan atas terdiri dari pasir hijau (green sand). Lapisan ini bertujuan memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Lapisan yang digunakan setinggi 24 in (60,96 cm). 2. Untuk menghasilkan penyaringan yang efektif, perlu digunakan medium berpori misalnya atrasit atau marmer. Untuk beberapa pengolahan dua tahap atau tiga tahap pada pengolahan effluent pabrik, perlu menggunakan bahan dengan luar permukaan pori yang besar dan daya adsorpsi yang lebih besar, seperti Biolite, pozzuolana ataupun Granular Active Carbon/GAC) (Degremont, 1991). Pada pabrik ini, digunakan antrasit setinggi 12,5 in (31,75 cm).


3. Lapisan bawah menggunakan batu kerikil/gravel setinggi 7 in (17,78 cm) (Metcalf & Eddy, 1991). Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik (back washing). Dari sand filter, air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai kebutuhan. Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan tempat ibadah, serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman-kuman di dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca(ClO)2. Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO)2 : Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 940 kg/jam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 % Kebutuhan klorin

= 2 ppm dari berat air

Total kebutuhan kaporit

= (2.10-6 × 940)/0,7 = 0,0027 kg/jam

7.2.5 Demineralisasi Air untuk umpan ketel dan proses harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi, dimana alat demineralisasi dibagi atas : a. Penukar kation Berfungsi untuk mengikat logam – logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg, dan Mn yang larut dalam air dengan kation hidrogen dan resin. Resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IR–22 (Lorch, 1981). Reaksi yang terjadi : 2H+R + Ca2+

Ca2+R + 2H+

2H+R + Mg2+

Mg2+R + 2H+

2H+R + Mn2+

Mn2+R + 2H+

Untuk regenerasi dipakai H2SO4 dengan reaksi : Ca2+R + H2SO4

CaSO4 + 2H+R


Mg2+R + H2SO4

MgSO4 + 2H+R

Mn2+R + H2SO4

MnSO4 + 2H+R

Perhitungan Kesadahan Kation : Air Sungai Bengawan Solo, Jawa Tengah mengandung kation Fe2+, Zn+2, Mn2+, Ca2+, dan Mg2+, masing-masing 10 mg/L, 0,0012 mg/L, 0,016 mg/L, 63 mg/L, 87 mg/L

(Tabel 7.5)

1 gr/gal = 17,1 mg/L Total kesadahan kation = 10 + 0,0012 + 0,016 + 63 + 87 mg/L = 160,0172 mg/L = 160,0172 mg/L / 17,1 = 9,358 gr/gal Jumlah air yang diolah = 1.837,1623 kg/jam =

3.649,759 kg/jam × 264,17 gal/m 3 3 996,24 kg/m

= 627,539 gal/jam Kesadahan air = 9,358 gr/gal × 627,539 gal/jam × 24 jam/hari = 109.407,971 gr/hari = 109,408 kg/hari

Perhitungan ukuran Cation Exchanger : Jumlah air yang diolah

= 1837,162 Kg/jam = 627,539 gal/jam = 10,459 gal/menit

Dari Tabel 12.4, Nalco Water Treatment, 1988 diperoleh data – data sebagai berikut : -

Diameter penukar kation

= 2 ft

-

Luas penampang penukar kation = 0,7854 ft2

-

Jumlah penukar kation

= 1 unit

Volume Resin yang Diperlukan Total kesadahan air = 109,408 kg/hari Dari Tabel 12.2, Nalco, 1988 diperoleh : = 20 kg/ft3

-

Kapasitas resin

-

Kebutuhan regenerant = 6 lb H2SO4/ft3 resin


Jadi, Kebutuhan resin =

Tinggi resin =

109,408 kg/hari = 5,470 ft3/hari 3 20 kg/ft

5,470 = 6,965 ft 0,7854

Tinggi minimum resin adalah 30 in = 2,5 ft

(Tabel 12.4, Nalco, 1988)

Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 2,5 ft × 0,7854 ft2 = 1,9635 ft3 Waktu regenerasi =

1.9635 ft 3 × 20 kg/ft 3 = 0.359 hari 109,408 kg/hari

Kebutuhan regenerant H2SO4 = 109,408 kg/hari ×

6 lb/ft 3 20 kg/ft 3

= 32,7 lb/hari = 14,833 kg/hari = 0,618 kg/jam b.

Penukar anion Penukar anion berfungsi untuk menukar anion negatif yang terdapat dalam air dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan bermerek IRA–410. Resin ini merupakan kopolimer stirena DVB (Lorch,1981). Reaksi yang terjadi: 2ROH + SO42ROH + Cl-

R2SO4 + 2OHRCl

+ OH-

Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi: R2SO4 + 2NaOH

Na2SO4 + 2ROH

RCl

NaCl

+ NaOH

+

ROH

Perhitungan Kesadahan Anion : Air Sungai Bengawan Solo, Jawa Tengah mengandung Anion Cl-, SO4-, MnO-4 PO42dan NO32- sebanyak 1,3 mg/L, 16 mg/L, 65 mg/L, 0,245 mg/L, dan 0,2 mg/L (Tabel 7.5) 1 gr/gal = 17,1 mg/L Total kesadahan anion = 1,3 + 16 + 65 + 0,245 + 0,2 mg/L = 82,745 mg/L / 17,1 = 4,833 gr/gal Jumlah air yang diolah = 2.366,580 kg/jam


=

2.366,580 kg/jam × 264,17 gal/m3 3 996,24 kg/m

= 627,539 gal/jam = 4,833 gr/gal × 627,539 gal/jam × 24 jam/hari

Kesadahan air

= 248.387,933 gr/hari = 99,301 kg/hari

Perhitungan Ukuran Anion Exchanger : Jumlah air yang diolah = 627,539 gal/jam = 10,459 gal/menit Dari Tabel 12.3 , Nalco, 1988, diperoleh : - Diameter penukar anion

= 2 ft

- Luas penampang penukar anion

= 0,7854 ft2

- Jumlah penukar anion

= 1 unit

Volume resin yang diperlukan : Total kesadahan air

= 99,301 kg/hari

Dari Tabel 12.7, Nalco, 1988, diperoleh : - Kapasitas resin

= 12 kg/ft3

- Kebutuhan regenerant

= 5 lb NaOH/ft3 resin

Jadi, Kebutuhan resin =

Tinggi resin =

99,301 kg/hari = 8,275 ft3/hari 3 12 kg/ft

4,715 = 10,536 ft 0,7854

Tinggi minimum resin adalah 30 in = 2,5 ft

(Nalco, 1988)

Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 10,536 ft × 0,7854 ft2 = 8,275 ft3 8,275 ft 3 × 12 kg/ft 3 Waktu regenerasi = = 1 hari = 24 jam 99,301 kg/hari Kebutuhan regenerant NaOH = 99,301 kg/hari ×

5 lb/ft 3 12 kg/ft 3

= 41,376 lb/hari = 18,7845 kg/hari

= 0,783 kg/jam


Deaerator Deaerator berfungsi untuk memanaskan air yang keluar dari alat penukar ion (ion exchanger) dan kondensat bekas sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Pada deaerator ini, air dipanaskan hingga 100°C supaya gas-gas yang terlarut dalam air, seperti O2 dan CO2 dapat dihilangkan, sebab gas-gas tersebut dapat menyebabkan korosi. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan koil pemanas di dalam deaerator.

7.3

Kebutuhan Bahan Kimia Kebutuhan bahan kimia :

7.4

− Al2(SO4)3

= 0,172 kg/jam

− Na2CO3

= 0,0928 kg/jam

− Kaporit

= 0,0027 kg/jam

− H2SO4

= 1,410 kg/jam

− NaOH

= 0,783 kg/jam

Kebutuhan Listrik Kebutuhan utilitas listrik dalam pabrik pembuatan asetat anhidrat ini dapat dilihat pada Tabel 7.6 dibawah ini. Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik No.

Pemakaian

Jumlah (hP)

1.

Unit proses

200

2.

Unit utilitas

100

3.

Ruang kontrol dan Laboratorium

30

5.

Bengkel

40

6.

Penerangan Mess dan perkantoran

130

Total

500

Total kebutuhan listrik = 200 + 100 + 30 + 40 + 130 = 500 hp × 0,7457 kW/hp = 372,8500 kW Kebutuhan listrik untuk cadangan 20%, sehingga: = 1,2 x 500


= 600 hp = 447,4200 kW Efisiensi generator 80 %, maka : Daya output generator = 447,4200/0,8 = 559,2750 kW

7.5

Kebutuhan Bahan Bakar Kebutuhan bahan bakar adalah :

1. Untuk bahan bakar generator Nilai bakar solar = 19860 btu/lb

(Perry,1999)

Densitas solar

(Perry,1999)

= 0,89 kg/l

Daya yang dibutuhkan = 559,2750 hp × 2544,5

btu/jam 1 hp

= 1.908.291,0420 btu/jam Jumlah solar yang dibutuhkan untuk bahan bakar generator adalah :

1.908.291,0420 btu/jam 19860 btu/lb kg = 96,0872 lb/jam × 0,454 lb = 43,5842 kg/jam =

43,5842 kg/jam 0,89 kg/l = 48,9710 liter/jam =

2. Untuk bahan bakar ketel uap Steam/uap yang dihasilkan ketel uap

= 2.366,580 kg/jam

Panas laten saturated steam (150°C)

= 2112,2 kJ/kg

(Smith, 2001)

Panas yang dibutuhkan ketel = 2.366,580 kg/jam × 2112,200 kj/kg = 5.273.917,539 kJ/jam = (4.998.689,685 kJ/jam) / (1,05506 kJ/Btu) = 5.273.917.539 Btu/jam Efisiensi ketel uap = 75 % Panas yang harus disuplai ketel


5.273.917.539 0,75

=

= 7.031.890,051 Btu/jam Kebutuhan bahan bakar soalr unruk ketel uap adalah :

7.031.890,05 btu/jam x0,45359kg / lbm 19860btu / lbm

=

= 180,454 kg/liter =

112,0027 kg/jam 0,89kg / l

= 202,757 l/jam

7.6

Unit Pengolahan Limbah Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau

atmosfer, karena limbah tersebut mengandung bermacam-macam zat yang dapat membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah. Sumber-sumber limbah cair pabrik pembuatan asetat anhidrat ini meliputi: 1. Limbah proses akibat zat-zat yang terbuang, bocor atau tumpah seperti, asam asetat. 2. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik. Limbah ini diperkirakan mengandung cairan dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik. 3. Limbah domestik Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamar mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah cair. 4. Limbah laboratorium Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan-bahan kimia yang digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan mutu produk yang dihasilkan, serta yang dipergunakan untuk penelitian dan pengembangan proses.


Pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan dengan menggunakan activated sludge (sistem lumpur aktif), mengingat cara ini dapat menghasilkan effluent dengan BOD yang lebih rendah (20 – 30 mg/l) (Perry, 1999). Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah Diperkirakan jumlah air buangan pabrik : 1. Pencucian peralatan pabrik dan limbah proses diperkirakan 70 liter/jam 2. Limbah domestik dan kantor Diperkirakan air buangan tiap orang untuk : - domestik = 19 ltr/hari

(Metcalf & Eddy, 1991)

- kantor

(Metcalf & Eddy, 1991)

= 30 ltr/hari

Jadi, jumlah limbah domestik dan kantor = 160 x (19 + 30) ltr/hari x 1 hari / 24 jam = 326,667 ltr/jam 3. Laboratorium

= 15 liter/jam

Total air buangan = 70 + 327,667 + 15 = 411,667 liter/jam = 0,413 m3/jam

7.6.1 Bak Penampungan Fungsi : tempat menampung air buangan sementara Laju volumetrik air buangan

= 0,413 m3/jam

Waktu penampungan air buangan

= 10 hari

Volume air buangan

= 0,413 x 10 x 24 = 98,80 m3

Bak terisi 90 % maka volume bak

=

98,80 = 110,045 m 3 0,9

Jika digunakan 1 bak penampungan maka : Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - panjang bak (p)

= 1,5 x lebar bak (l)

- tinggi bak (t)

= lebar bak (l)

Maka : Volume bak = p x l x t 110,045 m3

= 1,5 l x l x l

l = 4,186 m Jadi, panjang bak

= 6,279 m


Lebar bak

= 4,186 m

Tinggi bak

= 4,186 m

Luas bak

= 26,285 m2

7.6.2 Bak Pengendapan Awal Fungsi : menghilangkan padatan dengan cara pengendapan Laju volumetrik air buangan = 0,413 m3/jam = 9,912 m3/hari Waktu tinggal air = 2 jam = 0,083 hari

(Perry, 1997)

= 9,912 m3/hari x 0,083 hari = 0,823 m3

Volume bak (V)

Bak terisi 90 % maka volume bak =

0,823 = 0,914 m3 0,9

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - panjang bak (p)

= 2 x lebar bak (l)

- tinggi bak (t)

= lebar bak (l)

Maka:

Volume bak

= pxlxt

0,914 m3

= 2lxlxl

l

= 0,7703 m

Jadi, panjang bak = 1,541 m Lebar bak

= 0,7703 m

Tinggi bak

= 0,7703 m

Luas bak

= 1,187 m2

7.6.3 Bak Netralisasi Fungsi : tempat menetralkan pH limbah Laju volumetrik air buangan = 0,413 m3/jam Direncanakan waktu penampungan air buangan selama 1 hari. Volume air buangan = 0,413 m3/ jam x 1 hari x 24 jam/1 hari = 9,912 m3 Direncanakan menggunakan 1 buah bak penetralan. Bak yang digunakan direncanakan terisi 90 % bagian. Volume bak =

9,912 = 11,013 m3 0,9


Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - panjang bak, p

= 2 × lebar bak, l

- tinggi bak, t = lebar bak maka; Volume bak

= p×l×t

11,013 m3

= 2l × l × l l = 1,766 m

Jadi, panjang bak

= 3,532 m

Lebar bak

= 1,766 m

Tinggi bak

= 1,766 m

Luas bak

= 6,237 m2

Air buangan pabrik yang mengandung bahan organik mempunyai pH = 5 (Hammer 1998). Limbah pabrik yang terdiri dari bahan-bahan organik harus dinetralkan sampai pH = 6 (Kep.42/MENLH/10/1998) . Untuk menetralkan limbah digunakan soda abu (Na2CO3). Kebutuhan Na2CO3 untuk menetralkan pH air limbah adalah 0,15 gr Na2CO3/ 30 ml air limbah (Lab. Analisa FMIPA USU,1999). Jumlah air buangan = 9,912 m3/hari = 9.912,00 L/hari

Kebutuhan Na2CO3 : = (9.912,00 L/hari) x (12 mg/L) x (1 kg/106 mg) x (1 hari/24 jam) = 0,0050 kg/jam

7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas 7.7.1 Screening (SC) Fungsi

: menyaring partikel-partikel padat yang besar

Jenis

: bar screen

Jumlah

: 1

Bahan konstruksi

: Stainless steel

Ukuran screening

Ukuran bar

: Panjang

= 2m

: Lebar

= 2m

: Lebar

= 5 mm


Tebal Bar clear spacing

: 20 mm

Slope

: 30°

Jumlah bar

: 50 buah

= 20 mm

7.7.2 Bak Sedimentasi (BS) Fungsi

: untuk mengendapkan lumpur yang terikut dengan air.

Jumlah

: 1 unit

Jenis

: Grift Chamber Sedimentation

Aliran

: Horizontal sepanjang bak sedimentasi

Bahan kontruksi

: beton kedap air

Kondisi operasi

: temperatur 30°C dan tekanan 1 atm

Bentuk

: bak dengan dua daerah persegi panjang

Kapasitas

: 3437,63 kg/jam

Panjang

: 1 ft

Lebar

: 2 ft

Tinggi

: 10 ft

Waktu retensi

: 10,3601 menit

7.7.3 Tangki Pelarutan Alum [Al2(SO4)3] (TP-01) Fungsi

: Membuat larutan alum [Al2(SO4)3] 30%

Bentuk

: Silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA–285 grade C

Kondisi pelarutan


Jumlah

: 2 unit

Kapasitas

: 0,3452 m3

Diameter

: 0,6643 m

Tinggi

: 0,9965 m

Tebal shell

: ¼ in

Jenis pengaduk

: flat 6 blade turbin impeller

Jumlah baffle

: 4 buah


Daya motor

: 1/20 hp

7.7.4 Tangki Pelarutan Soda Abu [Na2CO3] (TP-02) Fungsi

: Membuat larutan soda abu (Na2CO3) 30%

Bentuk


Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA–285 grade C

Kondisi pelarutan


Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 0,1915 m3

Diameter

: 0,5458 m

Tinggi

: 0,8287 m

Tebal shell

: ¼ in

Jenis pengaduk


Jumlah baffle

: 4 buah

Daya motor

: 0,125 hp

7.7.5 Clarifier (CL) Fungsi

: Memisahkan endapan (flok-flok) yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu

Tipe

: External Solid Recirculation Clarifier

Bentuk

: Circular desain

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA-285, Grade C

Kondisi operasi


Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 3,2802 m3

Diameter shell

: 1,1802 m

Tinggi shell

: 1,7703 m

Tebal shell

: ¼ in

Kedalaman air

: 1,7702 m

Daya motor

: 0,5 hp


7.7.6 Bak Sedimentasi (BS) Fungsi

: untuk mengendapkan lumpur yang terikut dengan air.

Jumlah

: 1 unit

Jenis

: Grift Chamber Sedimentation

Aliran

: Horizontal sepanjang bak sedimentasi

Bahan kontruksi

: beton kedap air

Kondisi operasi


Bentuk

: bak dengan dua daerah persegi panjang

Kapasitas

: 3437,63 kg/jam

Panjang

: 1 ft

Lebar

: 2 ft

Tinggi

: 10 ft

Waktu retensi

: 10,3601 menit

7.7.7 Sand Filter (SF) Fungsi

: Menyaring partikel-partikel yang masih terbawa dalam air yang keluar dari clarifier

Bentuk

: silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA-285 Grade C

Kondisi operasi


Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 1,0933 m3

Diameter sand filter

: 1,0146 m

Tinggi sand filter

: 3,0439 m

Tebal tangki

: ¼ in

7.7.8 Menara Air/ Tangki Utilitas - 01 (TU-01) Fungsi

: Menampung air sementara dari Sand Filter (SF) untuk didistribusikan

Bentuk


Bahan konstruksi



Kondisi operasi


Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 9,8399 m3

Diameter

: 2,3230 m

Tinggi

: 2,3230 m

Tebal dinding

: ¼ in

7.7.9 Penukar Kation / Cation Exchanger (CE) Fungsi

: Mengikat kation yang terdapat dalam air umpan ketel

Bentuk

: Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon Stell SA-283 grade C

Kondisi penyimpanan : temperatur 30°C dan tekanan 1 atm Jumlah

: 1 unit

Resin yang digunakan : IRR-122 Silinder

Tutup

: - Diameter

: 0,9144 m

- Tinggi

: 0,75 m

- Tebal

: 1/4 in

: - Diameter

: 0,9144 m

- Tinggi

: 0,2286 m

- Tebal

: 1/4 in

7.7.10 Penukar Anion / Anion Exchanger (AE) Fungsi

: Mengikat anion yang terdapat dalam air umpan ketel

Bentuk

: Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal

Bahan konstruksi


Kondisi penyimpanan : temperatur 30°C dan tekanan 1 atm Jumlah

: 2 unit

Resin yang digunakan : IRA-410 Silinder

: - Diameter

: 0,9144 m

- Tinggi

: 0,9144 m

- Tebal

: 1/4 in


Tutup

: - Diameter

: 0,9144 m

- Tinggi

: 0,2286 m

- Tebal

: 1/4 in

7.7.11 Tangki Pelarutan Kaporit (TP-03) Fungsi

: Membuat larutan kaporit [Ca(ClO)2]

Bentuk


Bahan konstruksi

: Stainless Steel SA-283 Grade C

Kondisi pelarutan


Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 0,0086 m3

Diameter

: 0,1944 m

Tinggi

: 0,2916 m

Tebal

: ¼ in

Jenis pengaduk


Jumlah baffle

: 4 buah

Daya motor

: 0,5 hp

7.7.12 Tangki Utilitas -02 (TU-02) Fungsi

: Menampung air domestik sebelum didistribusikan

Bentuk


Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA-285 Grade C

Kondisi operasi


Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 30,0820 m3

Diameter

: 2,9452 m

Tinggi

: 4,4178 m

Tebal dinding

: ¼ in

7.7.13 Deaerator (DE) Fungsi

: Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan

ketel dan kondensat bekas


Bentuk

: Silinder horizontal dengan tutup elipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA–285 Grade C

Kondisi operasi


Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 265,6992 m3

Silinder

: - Diameter

: 6,088 m

- Panjang

: 9,1320 m

- Tebal

: ½ in

Tutup

: - Diameter

: 6,088 m

- Tinggi

: 1,5220 m

- Tebal

: ½ in

7.7.14 Ketel Uap (KU) Fungsi

: Menyediakan uap untuk keperluan proses

Jenis

: ketel pipa api

Bahan konstruksi

: Carbon steel

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 7266,0410 kg/jam

Panjang tube

: 30 ft

Diameter tube

: 3 in

Jumlah tube

: 158 buah

7.7.15 Menara Pendingin Air / Water Cooling Tower (CT) Fungsi

: Mendinginkan air pendingin bekas dari temperatur60°C menjadi 30 °C

Jenis

: Mechanical Draft Cooling Tower

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA–53 Grade B

Kondisi operasi

: Suhu air masuk menara = 60°C = 140 °F Suhu air keluar menara = 30°C = 86°F

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 2,2342 m3/jam

Luas menara

: 9,4435 ft2


Tinggi

: 2,38 m

Daya

: ½ hp

7.7.16 Pompa Screening (PU-01) Fungsi

: memompa air dari sungai ke bak pengendapan

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1

Bahan konstruksi

: commercial steel

Kapasitas

: 0,0322 ft3/s

Daya motor

: ½ hp

7.7.17 Pompa Sedimentasi (PU-02) Fungsi

: memompa air dari bak pengendapan ke bak clarifier

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1

Bahan konstruksi

: commercial steel

Kapasitas

: 0,0322 ft3/s

Daya motor

: ½ hp

7.7.18 Pompa alum (PU-03) Fungsi

: memompakan larutan alum dari tangki alum ke clarifier

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

:1

Bahan konstruksi

: commercial stell

Kapasitas

: 1,17587 . 10-06

Daya motor

: 0,125 hp

7.7.19 Pompa soda abu (PU-04) Fungsi

: memompakan larutan soda abu dari tangki soda abu ke clarifier

Jenis

: pompa sentrifugal


Jumlah

:1

Bahan konstruksi

: commercial stell

Kapasitas

: 6,522 . 10-07

Daya motor

: 0,125 hp

7.7.20 Pompa Clarifier (PU-05) Fungsi

: Memompa air dari clarifier ke Sand Filter

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1

Bahan konstruksi

: commercial steel

Kapasitas

: 0,0322 ft3/s

Daya motor

: 1 hp

7.7.21 Pompa Sand Filter (PU-06) Fungsi

: Memompa air dari Sand Filter ke tangki utilitas-01

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial steel

Kapasitas

: 0,0322 ft3/s

Daya motor

: 0,125 hp

7.7.22 Pompa ke Cation Exchanger (PU-07) Fungsi

: Memompa air dari TU -01 ke cation exchanger

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 0,0322 ft3/s

Daya motor

: 0,125 hp

7.7.23 Pompa ke Menara Pendingin Air (PU-08) Fungsi

: Memompa air dari Tangki Utilitas 1 (TU-01) ke Menara Pendingin (CT)


Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 2,61 ft3/s

Daya motor

: 1 hp

7.7.24 Pompa ke Tangki Utilitas 2 (PU-09) Fungsi

: Memompa air dari Tangki Utilitas 1 (TU-01) ke Tangki Utilitas 2 (TU-02)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 0,0102 ft3/s

Daya motor

: 1 hp

7.7.25 Pompa Asam Sulfat (PU-10) Fungsi

: Memompa asam sulfat dari tangki larutan asam sulfat ke tangki cation exchanger

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 1,0111. 10-05 ft3/s

Daya motor

: 0,125 hp

7.7.26 Pompa Cation Exchanger (PU-11) Fungsi

: memompa air dari Cation Exchanger (CE) ke Anion Exchanger (AE)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 2 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 0,07 ft3/s

Daya motor

: 1 hp


7.7.27 Pompa NaOH (PU-12) Fungsi

:

Memompa Natrium hidroksida dari tangki larutan NaOH ke tangki anion exchanger

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 3,9264. 10-04 ft3/s

Daya motor

: 0,125 hp

7.7.28 Pompa Anion Exchanger (PU-13) Fungsi

: Memompa air dari Anion Exchanger (AE) ke Deaerator (DE)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 0,0905 ft3/s

Daya motor

: 1 hp

7.7.29 Pompa Kaporit (PU-14) Fungsi

: Memompa kaporit dari tangki larutan kaporit ke tangki anion exchanger

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 2,2916. 10-08 ft3/s

Daya motor

: 0,125 hp

7.7.30 Pompa Domestik (PU-15) Fungsi

: memompa air dari Tangki Utilitas 2 (TU-02) ke kebutuhan domestik

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit


Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 0,0058 ft3/s

Daya motor

: 1 hp

7.7.31 Pompa Menara Pendingin Air (PU-16) Fungsi

: memompa air pendingin dari Menara Pendingin Air (CT) ke unit proses

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 0,0216 ft3/s

Daya motor

: 1 hp

7.7.32 Pompa Deaerator (PU-17) Fungsi

: Memompa air dari Tangki Deaerator (DE) ke Ketel Uap (KU-II)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 0,0905 ft3/s

Daya motor

: 0,5 hp


KETERANGAN : Kondensat Bekas

Air Pendingin Bekas

NaOH

FC

TP-04

H2SO

PU-12

Steam

FC

4

TP-03 FC

PU-10

AE BS CE CL CT DE KU PU SC SF TP TU

= ANION EXCHANGER = BAK SEDIMENTASI = CATION EXCHANGER = CLARIFIER = WATER COOLING TOWER = DEAERATOR = KETEL UAP = POMPA UTILITAS = SCREENING = SAND FILTER = TANGKI PELARUTAN = TANGKI UTILITAS

FC

FC

Na2CO3

Al2(SO4)3 TP-01

PU-03

PU-04

TP-02

CE FC

CT

AE FC

D E

PU-07 FC

SF

PU-13

PU-11

FC

KU

PU-16 FC

FC

PU-17

PU-08 TU-01

PU05

CL FC

FC

FC

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA BS-2

SC

PU-06

PU-02

PU-01

FAKULTAS TEKNIK

Air Pendingin FC

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

Kaporit

FC

BS-1 PU-09

PU-14

DIAGRAM ALIR PENGOLAHAN AIR PABRIK PEMBUATAN ASETAT ANHIDRAT

TP-05

PRA-RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN ASETAT ANHIDRAT DENGAN PROSES KETENA DARI DEKOMPOSISI ASETON DENGAN KAPASITAS 8.500 TON /TAHUN

TU-02 FC

Domestik PU-15

Skala : Tanpa Skala Digambar

Diperiksa/ disetujui

Tanggal

Tanda Tangan

Nama : NIMROD SITORUS NIM : 060405057 1. Nama : Dr. MAULIDA, S.T, M.Sc NIP : 19700611 199702 2 001 2. Nama : Dr. ZUHRINA M, S.T, M.Sc NIP : 19710905 199512 2 001


BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK Tata letak peralatan dan fasilitas dalam suatu rancangan pabrik merupakan syarat penting untuk memperkirakan biaya secara akurat sebelum mendirikan pabrik yang meliputi desain sarana perpipaan, fasilitas bangunan, jenis dan jumlah peralatan dan kelistrikan. Hal ini secara khusus akan memberikan informasi yang dapat diandalkan terhadap biaya bangunan dan tempat sehingga dapat diperoleh perhitungan biaya yang terperinci sebelum pendirian.

8.1 Lokasi Pabrik Secara geografis, penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan serta kelangsungan dari suatu industri kini dan pada masa yang akan datang karena berpengaruh terhadap faktor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan. Pemilihan lokasi pabrik harus tepat berdasarkan perhitungan biaya produksi dan distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi dan budaya masyarakat di sekitar lokasi pabrik (Peters et.al.,2004). Berdasarkan faktor-faktor tersebut, maka pabrik asetat anhidrat ini direncanakan berlokasi di daerah Solo, Jawa tengah yang merupakan hilir Sungai Bengawan Solo, Jawa Tengah. Dasar pertimbangan dalam pemilihan lokasi pabrik adalah : 1. Bahan baku Bahan baku pabrik asetat anhidrat ini merupakan asam asetat dan aseton yang dapat diperoleh dari PT Indo Acidatama Chemical Industry ( PT IACI ), yakni di Solo, Jawa Tengah. Aseton dapat diperoleh dari dari daerah lain di Indonesia dengan menggunakan pengangkutan laut. Bahan baku pendukung juga dapat didapat dengan mudah dari industri lainnya. 2. Transportasi Pembelian bahan baku dan penjualan produk dapat dilakukan melalui jalan darat maupun laut. Lokasi yang dipilih dalam rencana pendirian pabrik ini merupakan kawasan perluasan industri, yang dekat dengan sarana pelabuhan


Tanjung Emas, Jawa Tengah. Selain itu, fasilitas transportasi darat dari industri ke tempat sekitar juga sangat baik dan dekat dengan jalan utama. 3. Pemasaran Kebutuhan asetat anhidrat terus menunjukan peningkatan dari tahun ke tahun dengan semakin banyaknya industri kimia berbasis asetat anhidrat sehingga pemasarannya tidak akan mengalami hambatan. Lokasi pendirian pabrik dekat dengan kota industri lain seperti Jakarta, Bandung dan kota lainnya sehingga produk dapat dipasarkan ke pabrik serat asetat dan serat palstik yang ada dan pabrik lainnya baik dalam maupun luar negeri seperti ke Singapura, Malaysia. 4. Kebutuhan air Air yang dibutuhkan dalam proses diperoleh dari Sungai Bengawan Solo yang mengalir di sekitar pabrik untuk proses, sarana utilitas dan keperluan domestik. 5. Kebutuhan tenaga listrik dan bahan bakar Dalam pendirian suatu pabrik, tenaga listrik dan bahan bakar adalah faktor penunjang yang paling penting. Pembangkit listrik utama untuk pabrik adalah menggunakan generator diesel yang bahan bakarnya diperoleh dari Produk Pabrik ini sendiri yaitu fuel gas. Selain itu, kebutuhan tenaga listrik juga dapat diperoleh Perusahaan Listrik Negara (PLN) Jawa Tengah. 6. Tenaga kerja Sebagai kawasan industri, daerah ini merupakan salah satu tujuan para pencari kerja. Tenaga kerja ini merupakan tenaga kerja yang produktif dari berbagai tingkatan baik yang terdidik maupun yang belum terdidik. 7. Biaya untuk tanah Tanah yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas dan dalam harga yang terjangkau. 8. Kondisi Iklim dan Cuaca Seperti daerah lain di Indonesia, maka iklim di sekitar lokasi pabrik relatif stabil. Pada setengah bulan pertama musim kemarau dan setengah bulan kedua musim hujan. Walaupun demikian perbedaan suhu yang terjadi relatif kecil. 9. Kemungkinan perluasan dan ekspansi Ekspansi pabrik dimungkinkan karena tanah sekitar memang dikhususkan untuk daerah pembangunan industri.


10. Sosial masyarakat Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian pabrik pembuatan asetat anhidrat karena akan menjamin tersedianya lapangan kerja bagi mereka. Selain itu pendirian pabrik ini diperkirakan tidak akan mengganggu keselamatan dan keamanan masyarakat di sekitarnya.

8.2 Tata Letak Pabrik Tata letak pabrik adalah suatu perencanaan dan pengintegrasian aliran dari komponen-komponen produksi suatu pabrik, sehingga diperoleh suatu hubungan yang efisien dan efektif antara operator, peralatan dan gerakan material dari bahan baku menjadi produk. Disain yang rasional harus memasukkan unsur lahan proses, storage (persediaan) dan lahan alternatif (areal handling) dalam posisi yang efisien dan dengan mempertimbangkan faktor-faktor sebagai berikut (Peters et.al.,2004): a. Urutan proses produksi. b. Pengembangan lokasi baru atau penambahan / perluasan lokasi yang belum dikembangkan pada masa yang akan datang. c. Distribusi ekonomis pada pengadaan air, tenaga listrik dan bahan baku d. Pemeliharaan dan perbaikan. e. Keamanan (safety) terutama dari kemungkinan kebakaran dan keselamatan kerja. f. Bangunan yang meliputi luas bangunan, kondisi bangunan dan konstruksinya yang memenuhi syarat. g. Fleksibilitas dalam perencanaan tata letak pabrik dengan mempertimbangkan kemungkinan perubahan dari proses/mesin, sehingga perubahan-perubahan yang dilakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi. h. Masalah pembuangan limbah cair. i.

Service area, seperti kantin, tempat parkir, ruang ibadah, dan sebagainya diatur sedemikian rupa sehingga tidak terlalu jauh dari tempat kerja.


Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa keuntungan, seperti (Peters,2004) : 1. Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan produksi, sehingga mengurangi material handling. 2. Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan mesin dan peralatan yang rusak atau di-blowdown. 3. Mengurangi ongkos produksi. 4. Meningkatkan keselamatan kerja. 5. Mengurangi kerja seminimum mungkin. 6. Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik.

8.3

Perincian Luas Areal Pabrik Luas areal yang diperlukan untuk lokasi pabrik pembuatan asetat anhidrat diperkirakan sebagai berikut : Tabel 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik No. Lokasi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Pos Jaga Rumah timbangan Parkir Taman Areal bahan baku Ruang kontrol Areal proses Areal produk Perkantoran Laboratorium (R&D) QCD Poliklinik Kantin Tempat ibadah Perpustakaan gudang peralatan Bengkel Unit pemadam kebakaran Unit Pengolahan Air Pembangkit listrik

Luas m2 20 20 200 750 350 80 10000 350 450 60 80 60 80 150 75 210 100 100 750 500


Jumlah

21 Pembangkit Uap 22 Unit pnglahan Limbah 23 Perumahan karyawan

500 100 2500

24 Daerah perluasan 25 Jalan 26 Jarak antar bangunan

3500 1200 800 24985

Jadi, direncanakan pengadaan tanah untuk pembangunan pabrik pembuatan asetat anhidrat ini sekitar 24.985 m2. Susunan areal – areal bagian pabrik asetat anhidrat seperti yang tertera pada Tabel 8.1 dapat dilihat pada Gambar 8.1.


TATA LETAK PABRIK

22

21 8

JALAN RAYA

KETERANGAN POS JAGA RUMAH TIMBANGAN PARKIR TAMAN AREA BAHAN BAKU RUANG KONTROL AREA PROSES AREA PRODUK PERKANTORAN LABORATORIUM POLIKLINIK KANTIN RUANG IBADAH PERPUSTAKAAN GUDANG PERALATAN BENGKEL UNIT PEMADAM KEBAKARAN QCD UNIT PENGOLAHAN AIR PEMBANGKIT LISTRIK PEMBANGKIT UAP UNIT PENGOLAHAN LIMBAH PERUMAHAN KARYAWAN AREA PERLUASAN

5 7

6

20

SUNGAI

NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

2

19

16 18

17

15

11

13

12

10 14

9

4

1

3

24

23

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

TATA LETAK PABRIK PEMBUATAN ASETAT ANHIDRAT DENGAN PROSES KETEN DARI DEKOMPOSISI ASETON

PRA-RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN ASETAT ANHIDRAT DENGAN PROSES KETEN DARI DEKOMPOSISI ASETON DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 8500 TON/TAHUN Skala = Tanpa skala

Digambar

Tanggal

Tanda Tangan

VIII-6

Diperiksa/ Disetujui

Nama : NIMROD SITORUS NIM : 060405057 1. Nama : Dr. Maulida, ST, M.Sc NIP : 19700611 199702 2 001 2. Nama : Dr. Zuhrina M, ST, M.Sc NIP : 19710905 199512 2 001

Gambar 8.1 Tata Letak Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Asetat Anhidrat


BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN Setiap orang tentu memiliki tujuan dan akan selalu berusaha untuk mencapainya. Perbedaan tujuan tersebut disebabkan oleh pengaruh pengetahuan, pengalaman dan lingkungan yang berbeda. Dalam suatu kondisi, ada saat-saat dimana suatu tujuan tidak dapat dicapai hanya oleh seseorang. Oleh karena manusia secara kodrat terbatas kemampuannya, maka dia harus bekerja sama dengan orang lain untuk mencapai tujuannya, dengan kata lain berorganisasi.

9.1 Organisasi dan Manajemen Masalah organisasi dan manajemen merupakan salah satu faktor yang penting diperhatikan dalam suatu perusahaan karena akan menentukan kelangsungan hidup dan keberhasilan suatu perusahaan. Menurut Griffin,2004, manajemen adalah suatu proses perencanaan, pengorganisasian, kepemimpinan, dan pengendalian upaya dari anggota organisasi serta penggunaan sumua sumber daya yang ada pada organisasi untuk mencapai tujuan organisasi yang telah ditetapkan sebelumnya. Sedangkan organisasi adalah suatu pola hubungan dimana orang-orang berada di bawah pengarahan

manajer

untuk

mencapai

tujuan

bersama

(www.malstin2007.blogspot.com,2011).

9.2 Bentuk Badan Usaha Badan usaha adalah

lembaga

berbadan

hukum tempat

pengusaha

melaksanakan tugasnya, yaitu mengelola perusahaan secara teratur untuk mencapai tujuan. Berdasarkan status kepemilikannya, bentuk badan usaha dibedakan atas (http://tiaralenggogeni.wordpress.com, 2010): 1. Perusahaan Perorangan (PO) 2. Persekutuan Firma/Fa. (Partnership) 3. Persekutuan Komanditer/CV (Commanditaire Verrotschap) 4. Perseroan Terbatas (PT) 5. Koperasi 6. Usaha Daerah


7. Perusahaan Negara Berdasarkan sistematika tertentu, yaitu apabila dilihat dari segi tanggung jawab para peserta maka perusahaan (badan usaha) itu pada prinsipnya dapat dibagi menjadi tiga golongan. Sistematika pembagian ketiga golongan itu biasanya sebagai berikut (www.geocities.yahoo.com,2011): 1. Badan usaha (perusahaan) dimana anggotanya bertanggung jawab penuh terhadap seluruh harta bendanya. Contoh: Perusahaan perseorangan, Firma 2. Badan

usaha (perusahaan) dimana anggotanya tidak bertanggung jawab

penuh terhadap seluruh harta kekayaan, dimana harta milik dan utang perusahaan terpisah dari harta milik dan utang para pemilik saham. Contoh: PT 3. Suatu badan usaha dengan bentuk peralihan.

Bentuk badan usaha yang cocok bagi pabrik ini adalah Perseroan Terbatas (PT). Pemilihan

ini

didasarkan

pada

pertimabangan-pertimbangan

berikut

(http://tiaralenggogeni.wordpress.com, 2010): 1. Mudah mendapatkan modal, yaitu dari bank maupun dengan menjual saham perusahaan. 2. Adanya tanggung jawab yang terbatas dari pemegang saham terhadap hutang perusahaan, sehingga pemegang saham hanya menderita kerugian sebesar jumlah saham yang dimilikinya. 3. Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin sebab kehilangan seorang pemegang saham tidak begitu mempengaruhi jalannya perusahaan. 4. Terdapat efisiensi yang baik dalam kepemimpinan karena dalam perusahaan yang berbentuk PT dipekerjakan tenaga-tenaga yang ahli pada bidangnya masingmasing. 5. Adanya pemisahan antara pemilik dan pengurus, sehingga merupakan faktor pendorong positif bagi perusahaan untuk memperoleh keuntungan besar.


9.3 Struktur Organisasi Struktur Organisasi adalah suatu susunan dan hubungan antara tiap bagian serta posisi yang ada pada suatu organisasi atau perusahaan dalam menjalankan kegiatan operasional untuk mencapai tujuan. Struktur Organisasi menggambarkan dengan jelas pemisahan kegiatan pekerjaan antara yang satu dengan yang lain dan bagaimana hubungan aktivitas dan fungsi dibatasi. Dalam struktur organisasi yang baik harus menjelaskan hubungan wewenang siapa melapor kepada siapa (www.organisasi.org). Empat elemen penting dalam struktur organisasi (www.geocities.yahoo.com, 2011): 1. Spesialisasi kegiatan Spesialisasi kegiatan ini berkaitan dengan spesaialisasi, baik tugas individu maupun

tugas

kelompok

dalam

organisasi

(pembagian

kerja)

dan

mengelompokkan tugas-tugas tersebut ke dalam unit kerja (departementasi). 2. Standarisasi kegiatan-kegiatan Standarisasi kegiatan-kegiatan ini berkaitan dengan standarisasi tata kerja, prosedur kerja dan sistem kerja yang digunakan dalam organisasi. Banyak sistem dan prosedur kerja, termasuk didalamnya struktur organisasi dan bagan organisasi, yang dikembangkan melalui peraturan-peraturan tentang kegiatankegiatan dan hubungan-hubungan kerja yang ada dalam organisasi. 3. Koordinasi kegiatan Koordinasi kegiatan ini berkaitan dengan pengintegrasian dan penyelarasan fungsi-fungsi dan unit-unit dalam organisasi yang berkaitan dan saling ketergantungan. 4. Sentralisasi dan desentralisasi Sentralisasi dan desentralisasi ini berkaitan dengan letak pengambilan keputusan. Dalam struktur organisasi yang disentralisasikan, pengambilan keputusan dilakukan oleh para pimpinan puncak saja. Dalam sentralisasi, kekuasaan pengambilan keputusan didelegasikan kepada individu-individu pada tingkat-tingkat manajemen menengah dan menengah bawah. Menurut pola hubungan kerja struktur organisasi dapat dibedakan atas (Siagian,1992):


1. Bentuk organisasi garis 2. Bentuk organisasi fungsionil 3. Bentuk organisasi garis dan staf 4. Bentuk organisasi fungsionil dan staf

1. Bentuk Organisasi Garis Ciri dari organisasi garis adalah organisasi masih kecil, jumlah karyawan sedikit, pimpinan dan semua karyawan saling kenal dan spesialisasi kerja belum begitu tinggi. Kebaikan bentuk organisasi garis, yaitu : a. Kesatuan komando terjamin dengan baik, karena pimpinan berada di atas satu tangan. b. Proses pengambilan keputusan berjalan dengan cepat karena jumlah orang yang diajak berdiskusi masih sedikit atau tidak ada sama sekali. c. Rasa solidaritas di antara para karyawan umumnya tinggi karena saling mengenal. Keburukan bentuk organisasi garis, yaitu : a. Seluruh kegiatan dalam organisasi terlalu bergantung kepada satu orang sehingga kalau seseorang itu tidak mampu, seluruh organisasi akan terancam kehancuran. b. Kecenderungan pimpinan bertindak secara otoriter. c. Karyawan tidak mempunyai kesempatan untuk berkembang.

1. Bentuk Organisasi Fungsionil Ciri-ciri dari organisasi fungsionil adalah segelintir pimpinan tidak mempunyai bawahan yang jelas, sebab setiap atasan berwenang memberi komando kepada setiap bawahan, sepanjang ada hubungannya dengan fungsi atasan tersebut. Kebaikan bentuk organisasi fungsionil, yaitu : a. Pembagian tugas-tugas jelas b. Spesialisasi karyawan dapat dikembangkan dan digunakan semaksimal mungkin c. Digunakan tenaga-tenaga ahli dalam berbagai bidang sesuai dengan fungsifungsinya Keburukan bentuk organisasi fungsionil, yaitu :


a. Karena adanya spesialisasi, sukar mengadakan penukaran atau pengalihan tanggung jawab kepada fungsinya. b. Para karyawan mementingkan bidang pekerjaannya, sehingga sukar dilaksanakan koordinasi.

2. Bentuk Organisasi Garis dan Staf Kebaikan bentuk organisasi garis dan staf adalah : a. Dapat digunakan oleh setiap organisasi yang besar, apapun tujuannya, betapa pun luas tugasnya dan betapa pun kompleks susunan organisasinya. b. Pengambilan keputusan yang sehat lebih mudah diambil, karena adanya staf ahli. Keburukan bentuk organisasi garis dan staf, adalah : a. Karyawan tidak saling mengenal, solidaritas sukar diharapkan. b. Karena rumit dan kompleksnya susunan organisasi, koordinasi kadang-kadang sukar diharapkan.

3. Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf Bentuk organisasi fungsionil dan staf, merupakan kombinasi dari bentuk organisasi fungsionil dan bentuk organisasi garis dan staf. Kebaikan dan keburukan dari bentuk organisasi ini merupakan perpaduan dari bentuk organisasi yang dikombinasikan (Siagian, 1992). Dari uraian di atas dapat diketahui kebaikan dan keburukan dari beberapa bentuk organisasi. Setelah mempertimbangkan baik dan buruknya maka pada Pra rancangan Pabrik Pembuatan asetat anhidrat menggunakan bentuk organisasi garis.

Struktur organisasi dalam Pabrik pembuatan asetat anhidrat dengan proses ketena dari dekomposisi aseton dapat dilihat pada Gambar 9.1.


STRUKTUR ORGANISASI PABRIK PEMBUATAN ASETAT ANHIDRAT

Keterangan: Garis komando Garis koordinasi

RUPS

Dewan Komisaris

Kepala Bagian Keselamatan Kerja (Safety)

Direktur

Sekretaris

Manajer Umum dan SDM

Kabag Umum

Kasie Humas

Kasie Keamanan Industri

Manajer Bisnis dan Keuangan

Kabag SDM

Kasie Pengembangan SDM & Kesehatan Kerja

Kabag Bisnis

Kasie Personalia

Kasie Pengadaan

Kasie Pemasaran

Manajer Teknik

Kabag Keuangan

Kasie Keuangan & Akunting

Kasie Perpajakan

Kabag Mesin

Kasie Instrumentasi

Kasie Pemeliharaan& Perbaikan

Manager Produksi

Kabag Listrik

Kabag Proses

Kasie Operasi

Kasie Lab

Kabag Utilitas

Kasie Riset & pengembangan

Kasie Air

Gambar 9.1 Stuktur Organisasi Pabrik Pembuatan Asetat Anhidrat


Kasie Limbah

9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab 9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) Pemegang kekuasaan tertinggi pada struktur organisasi garis adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) yang dilakukan minimal satu kali dalam setahun. Bila ada sesuatu hal, RUPS dapat dilakukan secara mendadak sesuai dengan jumlah forum. RUPS dihadiri oleh pemilik saham, Dewan Komisaris dan Direktur. Hak dan wewenang RUPS : 1. Meminta pertanggung-jawaban Dewan Komisaris dan Direktur lewat suatu sidang. 2. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris dan Direktur serta mengesahkan anggota pemegang saham bila mengundurkan diri. 3. Menetapkan besar laba tahunan yang diperoleh untuk dibagikan, dicadangkan, atau ditanamkan kembali. 9.4.2 Dewan Komisaris Dewan Komisaris dipilih dalam RUPS dari calon-calon yang diusulkan oleh pemegang saham. Dewan Komisaris ini bertanggung jawab kepada RUPS. Tugas-tugas Dewan Komisaris adalah: 1. Mengawasi kebijaksanaan Direktur dalam menjalankan perusahaan serta memberikan nasehat kepada Direktur. 2. Mengadakan rapat tahunan para pemegang saham. 3. Meminta laporan pertanggungjawaban Direktur Utama secara berkala. 4. Melaksanakan pembinaan dan pengawasan terhadap seluruh kegiatan dan pelaksanaan tugas Direktur 9.4.3 Direktur Direktur merupakan pimpinan tertinggi yang diangkat oleh Dewan Komisaris. Adapun tugas-tugas Direktur adalah: 1. Memimpin dan membina perusahaan secara efektif dan efisien. 2. Menyusun dan melaksanakan kebijaksanaan umum pabrik sesuai dengan kebijaksanaan RUPS. 3. Mengadakan kerjasama dengan pihak luar demi kepentingan perusahaan.


4. Mewakili perusahaan dalam mengadakan hubungan maupun perjanjianperjanjian dengan pihak ketiga. 5. Merencanakan dan mengawasi pelaksanaan tugas setiap personalia yang bekerja pada perusahaan. Dalam melaksanakan tugasnya, Direktur dibantu oleh Manajer Umum dan SDM, Manajer Bisnis dan Keuangan, Manajer Teknik dan Manajer Produksi

9.4.4 Sekretaris Sekretaris diangkat oleh direktur utama untuk menangani masalah suratmenyurat untuk pihak perusahaan, menangani kearsipan dan pekerjaan lainnya untuk membantu direktur dalam menangani administrasi perusahaan.

9.4.5 Manajer Dalam perusahaan ini terdapat empat orang manajer, yaitu: 1. Manajer Umum dan Sumber Daya Manusia (SDM) Manajer Umum dan Sumber Daya Manusia (SDM) bertanggung jawab langsung kepada Direktur. Tugasnya mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan sumber daya manusia dan umum. Manajer ini dibantu oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian umum dan kepala bagian sumber daya manusia (SDM). 2. Manajer Bisnis dan Keuangan Manajer Bisnis dan Keuangan bertanggung jawab langsung kepada Direktur dalam mengawasi dan mengatur masalah bisnis dan keuangan. Manajer ini dibantu oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian bisnis dan kepala bagian keuangan.

3. Manajer Teknik Manajer Teknik bertanggung jawab langsung kepada Direktur dalam mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan masalah teknik baik di lapangan maupun di kantor. Dalam menjalankan tugasnya Manajer Teknik dibantu oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian mesin dan kepala bagian listrik.


4. Manajer Produksi Manajer Produksi bertanggung jawab langsung kepada Direktur dalam mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan proses baik di bagian produksi maupun utilitas. Dalam menjalankan tugasnya Manajer Produksi dibantu oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian proses dan kepala bagian utilitas.

9.4.6 Kepala Bagian Setiap manajer dibantu oleh kepala bagian. Kepala-kepala bagian tersebut adalah: 1. Kepala Bagian Keselamatan Kerja (Safety) Manajer Keselamatan Kerja bertanggung jawab langsung kepada Direktur dalam mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan keselamatan kerja diseluruh lingkungan pabrik. Dalam menjalankan tugasnya Manajer Keselamatan Kerja mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan aspek keselamatan kerja di pabrik, dimana dia mengkoordinir seluruh kepala bagian di pabrik apabila terjadi suatu kecelakaan kerja di pabrik.

2. Kepala Bagian Umum Kepala Bagian Umum bertanggungjawab kepada Manajer Umum dan Sumber Daya Manusia (SDM). Tugasnya adalah menjalin menciptakan hubungan yang baik antara karyawan-karyawan, karyawan-perusahaan dan perusahaanpihak luar. Selain itu, Kabag Umum juga bertugas mengurusi segala hal yang berhubungan dengan keamanan industri.

3. Kepala Bagian Sumber Daya Manusia (SDM) Kepala Bagian Sumber Daya Manusia (SDM) bertanggungjawab kepada Manajer Umum dan Sumber Daya Manusia (SDM). Tugasnya adalah mengurusi personalia, pengembangan sumber daya manusia dan kesehatan kerja karyawan. 4. Kepala Bagian Bisnis Kepala Bagian Bisnis bertanggungjawab kepada Manajer Bisnis dan Keuangan. Tugasnya adalah mengkoordinir dan mengawasi masalah pengadaan bahan baku, bahan penolong dan segala kebutuhan perusahaan serta mengurusi masalah pemasaran produk dan promosi.


5. Kepala Bagian Keuangan Kepala Bagian Keuangan bertanggungjawab kepada Manajer Bisnis dan Keuangan. Tugasnya adalah mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan pembukuan baik administrasi maupun akuntansi.

6. Kepala Bagian Mesin Kepala Bagian Mesin bertanggung jawab kepada Manajer Teknik. Tugasnya adalah menyusun program perawatan, pemeliharaan serta penggantian peralatan proses. Dalam melaksanakan tugasnya Kepala Bagian Mesin dibantu oleh dua kepala seksi, yaitu seksi instrumentasi dan seksi pemeliharaan pabrik.

7. Kepala Bagian Listrik Kepala Bagian Listrik bertanggung jawab kepada Manajer Teknik. Tugasnya adalah mengkoordinir segala kegiatan pemeliharaan, pengamanan, perawatan dan perbaikan peralatan listrik.

8. Kepala Bagian Proses Kepala Bagian Proses bertanggung jawab kepada Manajer Produksi. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan proses meliputi operasi, laboratorium dan riset dan pengembangan.

9. Kepala Bagian Utilitas Kepala Bagian Utilitas bertanggung jawab kepada Manajer Produksi. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan utilitas meliputi pengolahan air dan limbah.

9.5 Sistem Kerja 9.5.1 Tenaga Kerja dan Jam Kerja Jumlah tenaga kerja pada pabrik pembuatan Asetat anhidrat ini direncanakan sebanyak 160 orang. Status tenaga kerja pada perusahaan ini dibagi atas: 1. Tenaga kerja bulanan dengan pembayaran gaji sebulan sekali. 2. Tenaga kerja harian dengan upah yang dibayar 2 minggu sekali. 3. Tenaga kerja honorer/kontrak dengan upah dibayar sesuai perjanjian kontrak.


9.5.2 Jumlah dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja Dalam melaksanakan kegiatan perusahaan di pabrik pembuatan Asetat anhidrat dibutuhkan susunan tenaga kerja seperti pada susunan struktur organisasi. Adapun jumlah tenaga kerja beserta tingkat pendidikan yang disyaratkan dapat dilihat pada Tabel 9.1 dibawah ini. Tabel 9.1 Jumlah tenaga kerja dan kualifikasinya Jabatan Jumlah

Pendidikan

Dewan Komisaris

3

-

Direktur

1

Teknik Kimia (S1)

Sekretaris

1

Akutansi (S1)/ Kesekretariatan (D3)


1

Psikologi (S1)


1

Ekonomi/ Akuntansi/ Manajemen (S1)

Manajer Teknik

1

Teknik Mesin/ Teknik Elektro (S1)

Manajer Produksi

1

Teknik Kimia (S1)

Kepala Bagian Keselamatan Kerja

1

Teknik Kimia (S1)

Kepala Bagian Umum

1

Teknik Industri (S1)

Kepala Bagian SDM

1

Psikologi (S1)/

Kepala Bagian Bisnis

1

Manajemen (S1)

Kepala Bagian Keuangan

1

Ekonomi/ Akuntansi (S1)

Kepala Bagian Mesin

1

Teknik Fisika/ Teknik Mesin (S1)

Kepala Bagian Listrik

1

Teknik Elektro (S1)

Kepala Bagian Proses

1

Teknik Kimia (S1)

Kepala Bagian Utilitas

1

Teknik Kimia/ Teknik Lingkungan (S1)

Kepala Seksi

15

Teknik/ Ekonomi/ MIPA (S1)

Karyawan Umum dan SDM

15

SMEA/Politeknik

Karyawan Bisnis dan Keuangan

12

SMEA/Politeknik

Karyawan Teknik

15

STM/SMU/Politeknik

Karyawan Produksi

60

STM/SMU/Politeknik

Dokter

1

Kedokteran (S1)

Perawat

2

Akademi Keperawatan (D3)

Petugas Keamanan

9

SMU/ Pensiunan ABRI


Petugas Kebersihan

8

SMU

Supir

5

SMU/STM

Jumlah

160

-

9.5.3 Pengaturan Jam Kerja Pabrik pembuatan asetat anhidrat ini direncanakan beroperasi 330 hari per tahun secara kontinu 24 jam sehari. Berdasarkan pengaturan jam kerja, karyawan dapat digolongkan menjadi dua golongan, yaitu: 1. Karyawan non-shift Karyawan non-shift adalah karyawan yang tidak berhubungan langsung dengan proses produksi, misalnya bagian administrasi, bagian gudang, dan lainlain. Jam kerja karyawan non-shift ditetapkan 43 jam per minggu dan jam kerja selebihnya dianggap lembur. Perincian jam kerja non-shift adalah: a. Senin – Kamis - Pukul 08.00 – 12.00 WIB → Waktu kerja - Pukul 12.00 – 13.00 WIB → Waktu istirahat b. Pukul 13.00 – 17.00 WIB → Waktu kerjab. Jumat − Pukul 08.00 – 12.00 WIB → Waktu kerja − Pukul 12.00 – 14.00 WIB → Waktu istirahat − Pukul 14.00 – 17.00 WIB → Waktu kerja c. Sabtu: Pukul 08.00 – 12.00 WIB → Waktu kerja

2. Karyawan shift

Karyawan shift adalah karyawan yang berhubungan langsung dengan proses produksi yang memerlukan pengawasan secara terus-menerus selama 24 jam, misalnya bagian produksi, utilitas, kamar listrik (genset), keamanan, dan lain-lain. Perincian jam kerja shift adalah: a. Shift I

: Pukul 08.00 – 16.00 WIB

b. Shift II

: Pukul 16.00 – 00.00 WIB

c. Shift III

: Pukul 00.00 – 08.00 WIB

Karyawan shift bekerja secara bergiliran. Untuk memenuhi kebutuhan pabrik maka karyawan shift dibagi menjadi empat tim dimana tiga tim kerja dan


satu tim istirahat. Pada hari Minggu dan libur nasional karyawan shift tetap bekerja dan akan mendapatkan libur setelah setelah tiga kali shift. Tabel 9.2 Pengaturan Tugas Shift Hari

Senin dan Selasa

Rabu dan Kamis

Jumat dan Sabtu

Minggu dan Senin

A

I

II

LIBUR

III

B

II

LIBUR

III

I

C

LIBUR

III

I

II

D

III

I

II

LIBUR

Tim

9.6 Sistem Penggajian Penggajian karyawan didasarkan kepada jabatan, tingkat pendidikan, pengalaman kerja, keahlian, resiko kerja. Perincian gaji karyawan dilihat pada tabel 9.3.


Tabel 9.3 Gaji karyawan Jabatan

Jumlah

Gaji/bln (Rp)

Jumlah Gaji/bln (Rp)

Dewan Komisaris

3

15.000.000

45.000.000

Direktur

1

25.000.000

25.000.000

Sekretaris

1

3.000.000

3.000.000


1

7.000.000

7.000.000


1

7.000.000

7.000.000

Manajer Teknik

1

7.000.000

7.000.000

Manajer Produksi

1

7.000.000

7.000.000

Kepala Bagian Keselamatan Kerja

1

5.000.000

5.000.000

Kepala Bagian Umum

1

5.000.000

5.000.000

Kepala Bagian SDM

1

5.000.000

5.000.000

Kepala Bagian Bisnis

1

5.000.000

5.000.000

Kepala Bagian Keuangan

1

5.000.000

5.000.000

Kepala Bagian Mesin

1

5.000.000

5.000.000

Kepala Bagian Listrik

1

5.000.000

5.000.000

Kepala Bagian Proses

1

5.000.000

5.000.000

Kepala Bagian Utilitas

1

5.000.000

5.000.000

Kepala Seksi

15

4.000.000

60.000.000

Karyawan Umum dan SDM

15

2.500.000

37.500.000

Karyawan Bisnis dan Keuangan

12

2.500.000

30.000.000

Karyawan Teknik

15

2.500.000

37.500.000

Karyawan Produksi

60

2.000.000

120.000.000

Dokter

1

3.500.000

3.500.000

Perawat

2

2.500.000

5.000.000

Petugas Keamanan

9

2.000.000

18.000.000

Petugas Kebersihan

8

1.500.000

12.000.000

Supir

5

1.500.000

7.500.000 447.000.000

Jumlah

160


9.7 Kesejahteraan Tenaga Kerja Tujuan utama perusahaan adalah untuk memperoleh keuntungan maksimal. Untuk mencapai tujuan tersebut aset-aset peusahaan harus mendapat perhatian. Salah satu aset besar perusahaan adalah karyawan yang seharusnya didukung dengan fasilitas kehidupan yang memadai. Fasilitas yang disediakan perusahaan untuk menunjang kesejahteraan staf dan karyawan: 1. Fasilitas perumahan yang dilengkapi dengan sarana air dan listrik. 2. Penyediaan seragam dan alat-alat pengaman (sepatu, seragam, helm, kaca mata dan sarung tangan). 3. Fasilitas asuransi tenaga kerja, meliputi tunjangan kecelakaan kerja dan tunjangan kematian, yang diberikan kepada keluarga tenaga kerja yang meninggal dunia baik karena kecelakaan sewaktu bekerja maupun di luar pekerjaan. 4. Penyediaan sarana transportasi/bus karyawan. 5. Fasilitas cuti tahunan. 6. Tunjangan hari raya dan bonus akhir tahun. 7. Penyediaan tempat ibadah, balai pertemuan, dan sarana olah raga. 8. Pelayanan kesehatan secara cuma-cuma bagi karyawan dan keluarga (1 istri/suami dan 3 anak). 9. Pemberian beasiswa kepada anak-anak karyawan yang berprestasi.


BAB X ANALISA EKONOMI

Untuk mengevaluasi kelayakan berdirinya suatu pabrik dan tingkat pendapatannya, maka dilakukan analisa perhitungan secara teknik. Selanjutnya perlu juga dilakukan analisa terhadap aspek ekonomi dan pembiayaannya. Dari hasil analisa tersebut diharapkan berbagai kebijaksanaan dapat diambil untuk pengarahan secara tepat. Suatu rancangan pabrik dianggap layak didirikan bila dapat beroperasi dalam kondisi yang memberikan keuntungan. Berbagai parameter ekonomi digunakan sebagai pedoman untuk menentukan layak tidaknya suatu pabrik didirikan dan besarnya tingkat pendapatan yang dapat diterima dari segi ekonomi. Parameter-parameter tersebut antara lain: 1. Modal investasi / Capital Investment (CI) 2. Biaya produksi total / Total Cost (TC) 3. Marjin keuntungan / Profit Margin (PM) 4. Titik impas / Break Even Point (BEP) 5. Laju pengembalian Modal / Return On Investment (ROI) 6. Waktu pengembalian Modal / Pay Out Time (POT) 7. Laju pengembalian internal / Internal Rate of Return (IRR)

10.1 Modal Investasi Modal investasi adalah seluruh modal untuk mendirikan pabrik dan mulai menjalankan usaha sampai mampu menarik hasil penjualan. Modal investasi terdiri dari:

10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) Modal investasi tetap adalah modal yang diperlukan untuk menyediakan segala peralatan dan fasilitas manufaktur pabrik. Modal investasi tetap ini terdiri dari: 1. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) / Direct Fixed Capital Investment (DFCI), yaitu modal yang diperlukan untuk mendirikan bangunan pabrik,


membeli dan memasang mesin, peralatan proses, dan peralatan pendukung yang diperlukan untuk operasi pabrik. Modal investasi tetap langsung ini meliputi: -

Modal untuk tanah

-

Modal untuk bangunan

-

Modal untuk peralatan proses

-

Modal untuk peralatan utilitas

-

Modal untuk instrumentasi dan alat kontrol

-

Modal untuk perpipaan

-

Modal untuk instalasi listrik

-

Modal untuk insulasi

-

Modal untuk investaris kantor

-

Modal untuk perlengkapan kebakaran dan keamanan

-

Modal untuk sarana transportasi

Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh modal investasi tetap langsung, MITL sebesar Rp 241.799.399.824.2. Modal Investasi Tetap Tak Langsung (MITTL) / Indirect Fixed Capital Investment (IFCI), yaitu modal yang diperlukan pada saat pendirian pabrik (construction overhead) dan semua komponen pabrik yang tidak berhubungan secara langsung dengan operasi proses. Modal investasi tetap tak langsung ini meliputi: -

Modal untuk pra-investasi

-

Modal untuk engineering dan supervisi

-

Modal untuk biaya kontraktor (contractor’s fee)

-

Modal untuk biaya tak terduga (contigencies)

Dari perhitungan pada Lampiran E diperoleh modal investasi tetap tak langsung, MITTL sebesar Rp 53.910.872.736,Maka total modal investasi tetap, MIT = MITL + MITTL = Rp 241.799.399.824.- + Rp 53.910.872.736,= Rp 295.710.272.561,-


10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC) Modal kerja adalah modal yang diperlukan untuk memulai usaha sampai mampu menarik keuntungan dari hasil penjualan dan memutar keuangannya. Jangka waktu pengadaan biasanya antara 3 – 4 bulan, tergantung pada cepat atau lambatnya hasil produksi yang diterima. Dalam perancangan ini jangka waktu pengadaan modal kerja diambil 3 bulan. Modal kerja ini meliputi: -

Modal untuk biaya bahan baku proses dan utilitas

-

Modal untuk kas Kas merupakan cadangan yang digunakan untuk kelancaran operasi dan jumlahnya tergantung pada jenis usaha. Alokasi kas meliputi gaji pegawai, biaya administrasi umum dan pemasaran, pajak, dan biaya lainnya.

-

Modal untuk mulai beroperasi (start-up)

-

Modal untuk piutang dagang Piutang dagang adalah biaya yang harus dibayar sesuai dengan nilai penjualan yang dikreditkan. Besarnya dihitung berdasarkan lamanya kredit dan nilai jual tiap satuan produk. Rumus yang digunakan:

PD =

IP × HPT 12

Dengan: PD = piutang dagang IP

= jangka waktu yang diberikan (3 bulan)

HPT = hasil penjualan tahunan Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh modal kerja, MK sebesar Rp 165.793.497.167,-/tahun Maka, total modal investasi = Modal Investasi Tetap + Modal Kerja = Rp 295.710.272.561,- + Rp 15.072.136.106,= Rp 310.782.408.6671,-


Modal investasi berasal dari: -

Modal sendiri/saham-saham sebanyak 60 % dari modal investasi total Dari Lampiran E diperoleh modal sendiri = Rp 186.469.445.200,-

-

Pinjaman dari bank sebanyak 40 % dari modal investai total Dari Lampiran E diperoleh pinjaman bank = Rp 124.312.963.467,-

Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) Biaya produksi total merupakan semua biaya yang digunakan selama pabrik beroperasi. Biaya produksi total meliputi: 10.1.3 Biaya Tetap (BT) / Fixed Cost (FC) Biaya tetap adalah biaya yang jumlahnya tidak tergantung pada jumlah produksi, meliputi: -

Gaji tetap karyawan

-

Depresiasi dan amortisasi

-

Pajak bumi dan bangunan

-

Bunga pinjaman bank

-

Biaya perawatan tetap

-

Biaya tambahan

-

Biaya administrasi umum

-

Biaya pemasaran dan distribusi

-

Biaya asuransi

Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya tetap, BT sebesar Rp 169.397.245.825,-

10.1.4 Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC) Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya tergantung pada jumlah produksi. Biaya variabel meliputi: -

Biaya bahan baku proses dan utilitas

-

Biaya karyawan tidak tetap/tenaga kerja borongan

-

Biaya pemasaran

-

Biaya laboratorium serta penelitian dan pengembangan (litbang)

-

Biaya pemeliharaan

-

Biaya tambahan


Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya variabel, BV sebesar Rp 97.478.023.664,Maka, biaya produksi total, BPT = Biaya Tetap + Biaya Variabel = Rp 169.397.245.825,- + Rp 97.478.023.664,= Rp 266.875.269.489.,-

10.3 Total Penjualan (Total Sales) Penjualan diperoleh dari hasil penjualan produk asetat anhidrat dan metana yaitu sebesar Rp 418.915.369.329,10.3Perkiraan Rugi/Laba Usaha Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh: 1. Laba sebelum pajak

= Rp 151.279.899.341,-

2. Pajak penghasilan

= Rp 45.366.469.802,-

3. Laba setelah pajak

= Rp 105.913.429.539,-

10.4Analisa Aspek Ekonomi 10.4.1 Profit Margin (PM) Profit Margin adalah persentase perbandingan antara keuntungan sebelum pajak penghasilan PPh terhadap total penjualan. PM =

Laba sebelum pajak × 100 % total penjualan

PM =

Rp 151.279.899.341 ,x 100% Rp 418.915.369.329 ,-

= 36,11 % Dari hasil perhitungan diperoleh profit margin sebesar 36,11 % maka pra rancangan pabrik ini memberikan keuntungan.


10.4.2 Break Even Point (BEP) Break Even Point adalah keadaan kapasitas produksi pabrik pada saat hasil penjualan hanya dapat menutupi biaya produksi. Dalam keadaan ini pabrik tidak untung dan tidak rugi. BEP =

Biaya Tetap × 100 % Total Penjualan − Biaya Variabel Rp 169.397.245.825 Rp 418.915.369.329 - Rp 97.478.023.664

BEP =

x 100%

= 52,70 % Kapasitas produksi pada titik BEP

= 52,70 % ×8.500 ton/tahun = 4.479.494 ton/tahun

Nilai penjualan pada titik BEP

= 52,70 % x 418.915.369.329,= Rp 220.768.092.927,-

Dari data feasibilities, (Timmerhaus, 2004) -

BEP ≤ 50 %, pabrik layak (feasible)

-

BEP ≥ 70 %, pabrik kurang layak (infeasible).

Dari perhitungan diperoleh BEP = 52,70 %, maka pra rancangan pabrik ini layak.

10.4.3 Return on Investment (ROI) Return on Investment adalah besarnya persentase pengembalian modal tiap tahun dari penghasilan bersih. ROI

=

Laba setelah pajak × 100 % Total modal investasi

ROI

=

Rp 105.913.429.539 x 100% Rp 310.782.408.667

= 31.02 % Analisa ini dilakukan untuk mengetahui laju pengembalian modal investasi total dalam pendirian pabrik. Kategori resiko pengembalian modal tersebut adalah: •

ROI ≤ 15 % resiko pengembalian modal rendah

•

15 ≤ ROI ≤ 45 % resiko pengembalian modal rata-rata


•

ROI ≥ 45 % resiko pengembalian modal tinggi

Dari hasil perhitungan diperoleh ROI sebesar 31.02 %, sehingga pabrik yang akan didirikan ini termasuk resiko laju pengembalian modal sedang.

10.4.4 Pay Out Time (POT) Pay Out Time adalah angka yang menunjukkan berapa lama waktu pengembalian modal dengan membandingkan besar total modal investasi dengan penghasilan bersih setiap tahun. Untuk itu, pabrik dianggap beroperasi pada kapasitas penuh setiap tahun.

1 x 1 tahun 0,317

POT

=

POT

= 3,23 tahun = 38,7 bulan

Dari harga di atas dapat dilihat bahwa seluruh modal investasi akan kembali setelah 3,23 tahun operasi. 10.4.5 Return on Network (RON) Return on Network merupakan perbandingan laba setelah pajak dengan modal sendiri. RON =

Laba setelah pajak × 100 % Modal sendiri

RON =

Rp 105.913.429.539 Rp 186.469.445.200

x 100%

RON = 56,80 %

10.4.6 Internal Rate of Return (IRR) Internal Rate of Return merupakan persentase yang menggambarkan keuntungan rata-rata bunga pertahunnya dari semua pengeluaran dan pemasukan besarnya sama. Apabila IRR ternyata lebih besar dari bunga riil yang berlaku, maka pabrik akan menguntungkan tetapi bila IRR lebih kecil dari bunga riil yang berlaku maka pabrik dianggap rugi. Dari perhitungan Lampiran E diperoleh IRR = 52,3 %,


sehingga pabrik akan menguntungkan karena, IRR yang diperoleh lebih besar dari bunga pinjaman bank saat ini, sebesar 15 % (Bank Mandiri, 2011).


BAB XI KESIMPULAN Dari hasil analisa dan perhitungan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Kapasitas Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asetat Anhidrat dengan kapasitas 8.500 ton/tahun dengan 330 hari kerja/tahun. 2. Bentuk badan usaha adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan bentuk organisasi garis. 3. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Solo, Jawa Tengah karena berbagai pertimbangan antara lain kemudahan mendapatkan bahan baku, daerah pemasaran, sarana transportasi yang mudah dan cepat, serta dekat dengan sumber air yaitu Sungai Bengawan Solo. 4. Luas tanah yang dibutuhkan adalah 24.985 m2. 5. Jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan adalah 160 orang. Dari hasil perhitungan ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik ini layak didirikan seperti ditunjukkan oleh data – data berikut ini: a.

Profit Margin

: 36,11 %

b. Break Event Point

: 52,70 %

c. Return of Investment

: 31.02 %

d. Pay Out Time

: 3,23 tahun

e. Return on Network

: 56,80 %

f. Internal Rate of Return

: 52,3 %


BAB III NERACA MASSA

Recommend Documents