BAB III NERACA MASSA

BAB III NERACA MASSA Kapasitas pabrik

: 15.000 ton/tahun

Waktu operasi

: 330 hari/tahun

Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan operasi

: kg/jam

3.1 Neraca Massa pada Mixture Tank (MT-01) Tabel 3.1 Neraca Massa pada Mixture Tank (MT-01) Masuk (Kg/jam)

Komponen

Alur 2

Keluar (kg/jam) Alur 3

H2SO4

3653,9064

H2O

74,5695

684,8221

3728,4759

684,8221

Total

Alur 4 3653,9064

4413,2980

759,3916 4413,2980

3.2 Neraca Massa pada Reaktor (R-01) Tabel 3.2 Neraca Massa pada Reaktor 1 (R-01) Komponen

Masuk (Kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 1

Alur 4

Alur 5

3653,9064

298,2781

H2SO4 C3H7NSO5

5786,7468

C3H3N

2016,4207

H2O

20,3679

759,3916

2036,7885

4413,2980

Total

201,6421

6450,087

163,4196 6450,087

III - 1 Universitas Sumatera Utara

3.3 Neraca Massa pada Reaktor (R-02) Tabel 3.3 Neraca Massa pada Reaktor 2 (R-02) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 5

Alur 6

H2SO4

298,2781

22,3709

C3H7NSO5

5786,7468

6262,5460

C3H3N

201,6421

52,427

H2O

163,4196

112,7428

Total

6450,087

6450,087

Komponen

3.4 Neraca Massa pada Reaktor Netralisasi (R-03) Tabel 3.4 Neraca Massa pada Reaktor Netralisasi (R-03) Komponen

Masuk (Kg/jam) Alur 6

H2SO4

22,3709

C3H7NSO5

6262,5460

Keluar (kg/jam) Alur 7

22,3709

(NH4)2SO4

4341,7073

NH3

377,9761

C3H5NO

188,9881 2335,3123

C3H3N

52,427

H2O

112,7428

881,9443

6450,087

1259,9205

Total

Alur 8

52,427

7710,01

769,2016 7710,01


3.5 Neraca Massa pada Centrifuge (CF-01) Tabel 3.5 Neraca Massa pada Centrifuge (CF-01) Komponen H2SO4

Masuk (kg/jam)

Keluar (Kg/jam)

Alur 8

Alur 9a

Alur 10

22,3709

22,3709

Air pengotor

89,0628

(NH4)2SO4

4341,7073

4341,7073

NH3

188,9881

185,2083

C3H5NO

2335,3123

2335,3123

C3H3N

52,427

51,378

H2O

769,2016

684,9670

Total

7710,01

3256,8660

4453,1410

7710,01

3.6 Neraca Massa pada Washer (W-01) Tabel 3.6 Neraca Massa pada Washer (W-01) Komponen

Masuk (Kg/jam)

Keluar (Kg/jam)

Alur 10

Alur 12

Alur 11

Alur 13

H2SO4

22,3709

22,3709

Air pengotor

89,0628

89,0628

(NH4)2SO4

4341,7073

H2O Total

4453,1410

4341,7073 6679,7115

66,7971

6612,9144

6679,7115

4408,5045

6724,3481

11132,8526

11132,8526


3.7 Neraca Massa pada Rotary Dryer (RD-01) Tabel 3.7 Neraca Massa pada Rotary Dryer (RD-01) Komponen

Masuk (kg/jam) Alur 12

Keluar (Kg/jam) Alur

14a Alur

14b

(ke cyclone)

(dari cyclone) 21,7085

Alur 15

(NH4)2SO4

4341,7073

21.7085

H2O

66,7971

22,7121

44,0850

4408,5045

22,7121

4385,7924

Total

4341,7073

4408,5045

3.8 Neraca Massa pada Crystalizer (CR-01) Tabel 3.8 Neraca Massa pada Crystalizer (CR-01) Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam) Komponen

Alur 9b

Kristal

Larutan

Alur 16

Alur 17

C3H5NO

2335,3123

1893,9394

441,3729

H2O

684,9670

480,1537

204,8134

Impurities

236,5867

2,3659

234,2208

Total

3256,8660

2376,4590

880,4071

3256,8660


3.9 Neraca Massa pada Filter Press (FP-01) Tabel 3.9 Neraca Massa pada Filter Press (FP-01) Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (Kg/jam)

Alur 17

Alur 17a

Alur 17b

NH3

183,3562

183,3562

C3H5NO

441,3729

C3H3N

50,8646

50,8646

H2O

204,8134

204,8134

Total

880,41

441,3729

441,3729

439,0342

880,41

3.10 Neraca Massa pada Rotary Dryer (RD-02) Tabel 3.10 Neraca Massa pada Rotary Dryer (RD-02) Masuk (kg/jam) Komponen

Alur 16

Keluar (Kg/jam) Alur

18a Alur

(ke cyclone)

(dari cyclone) 9,4697

C3H5NO

1893,9394

9,4697

H2O

480,1537

456,4127

Impurities

2,3659 2376,4590

Alur 19 1893,9394 23,7409 2,3659

465,8824 Total

18b

456,4127

9,4697

1920,0462

2376,4590


BAB IV NERACA PANAS

Hasil perhitungan neraca panas pada proses pembuatan akrilamida dari akrilonitril dan asam sulfat dengan kapasitas 15.000 ton/tahun adalah sebagai berikut Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Waktu kerja pertahun : 330 hari Satuan operasi

: kJ/jam

4.1 Neraca Panas pada Reaktor (R-01) Tabel 4.1 Neraca Panas pada Reaktor (R-01) Komponen C3H3N

Masuk (kJ/jam) Q1

Qcw

-236,9576

H2SO4 H2O

Q4

Keluar (kJ/jam)

423,99768

Q5

Qreaksi

1.104.323,7 179,45807

2.480,2165

15.808,234

44.573,005

C3H7NSO5

3.703.997,3

Air pendingin

4.646.808,645 -192.390,842

Total

187,0401

15.987,6917 4.646.808,645 4.855.374,2

4.662.983,377

-192.390,842

4.662.983,377

IV - 1 Universitas Sumatera Utara

4.2 Neraca Panas pada Netralizer (R-03) Tabel 4.2 Neraca Panas pada Netralizer (R-03) Komponen

Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

Q6

Q8

Qcw

Qreaksi

C3H3N

239.418,738

H2SO4

155,86625

H2O

18.359,41

191.920,246

NH3

50.920,66

1.444.377,07

C3H5NO

49.259,7295

(NH4)2SO4

320.957,4267

Air pendingin

2.176.800,233 -8,774949074

Total

69.280,07

2.176.800,233

2.246.080,31

2.246.089,08

-8,774949074

2.246.080,31

4.3 Neraca Panas pada Washer (W-01) Tabel 4.3 Neraca Panas pada Washer (W-01) Komponen

Masuk (kJ/jam) Q10

Keluar (kJ/jam) Q11

Q12

Q13

C3H3N

4788,374766

960,8047

H2SO4

155,866539

4,399148

H2O

21.017,00059

NH3

28.887,54152

(NH4)2SO4

320.957,4267

218.108,064

375.806,2098

139.051,3631 229.542,8232 285.314,75

Total

139.051,3631 11.434,7594

279.040,491 5.309,0552

514.857,5729

514.857,5729

IV - 2 Universitas Sumatera Utara

4.4 Neraca Panas pada Rotary Dryer (RD-01) Tabel 4.4 Neraca Panas pada Rotary Dryer (RD-01) Komponen

Masuk (kJ/jam) Q12

Keluar (kJ/jam) Qudara

Q14a

Q14b

Q15

2022,8403

404.568,1849

(NH4)2SO4

218.108,064

2022,8403

H2O

11.434,7594

3203,93339

Udara Panas

ΔHvl

6218,964

235.707,1974 51.258,938 229.542,8232 235.707,1974 5.226,7743

Total

465.250,0206

2022,8403

3203,93339

410.787,1487 51.258,938

465.250,0206

4.5 Neraca Panas pada Heat Exchanger (HE-01) Tabel 4.5 Neraca Panas pada Heat Exchanger (HE-01) Komponen

Masuk (kJ/jam) Q9a

Keluar (kJ/jam) Qcw

Q9b

C3H3N

234.630,3635

63.781,7051

C3H5NO

49.259,72947

219.877,1116

H2O

170.903,2453

42.840,52621

NH3

1.415.489,535

88.605,07769

Air Pendingin Total

-1.383.178,45 1.870.282,87

-1.383.178,45

487.104,42

487.104,42

IV - 3

Universitas Sumatera Utara

4.6 Neraca Panas pada Crystalizer (CR-01) Tabel 4.6 Neraca Panas pada Crystalizer (CR-01) Masuk (kJ/jam)

Komponen

Q9b

Keluar (kJ/jam) Qcw

Q16

C3H3N

63.781,7051

-0,0603767

C3H5NO

219.877,1116

67.489,5978

H2O

42.840,52621

9.995,34488

NH3

88.605,07769

249,51126

Air Pendingin

-409.370,027 487.104,42

Total

-409.370,027

77.734,393

77.734,393

4.7 Neraca Panas pada Rotary Dryer (RD-02) Tabel 4.7 Neraca Panas pada Rotary Dryer (RD-02) Komponen

Masuk (kJ/jam) Q16

Keluar (kJ/jam) Qudara

Q18a

Q18b

Q19

1687,2399

337.447,989

C3H5NO

67.489,5978

1687,2399

H2O

9.995,3448

64384,9694

NH3

249,51126

22.613,94005

C3H3N

-0,0603767

3779,1283

Udara Panas

ΔHvl

3349,07205

1.383.918,589 1.030.077,883 77.734,393

Total

1.461.652,982

1.383.918,589

66.072,2093 1687,2399 64384,9694

367.190,1297 1.030.077,883

1.461.652,982

IV - 4


BAB V SPESIFIKASI PERALATAN 5.1 Tangki Penyimpanan Ada 3 buah tangki yang digunakan dalam pabrik akrilamida, yaitu : 1. T-01

: Menyimpan akrilonitril untuk kebutuhan 15 hari

Bahan konstruksi 2. T-02

: Carbon Steel SA-285 Grade C : Menyimpan asam sulfat untuk kebutuhan 15 hari

Bahan konstruksi 3. T-03

: Alloy 20 CB 3 : Menyimpan amoniak untuk kebutuhan 15 hari

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA-285 Grade C

Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan

: Single welded butt joints

Jumlah

: 1 unit

Tabel 5.1 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Waktu

Volume

Diameter

Tinggi

Tinggi

simpan

tangki

tangki

tutup

tangki

(hari)

(m3)

(m)

(m)

(m)

(T – 01)

15

1257,479

10,0372

2,5093

17,5651

1

(T – 02)

15

890,1404

8,9454

2,2363

15,6544

1

(T – 03)

15

890,5444

8,9467

2,2367

15,6568

1

Tangki

Jumlah (unit)

5.2 Pompa Ada 9 buah pompa yang digunakan dalam pabrik akrilamida, yaitu : 1. P-01

: memompa fluida dari T-01 menuju R-01

2. P-02

: memompa fluida dari T-01 menuju MT-01

3. P-03

: memompa fluida dari MT-01 menuju R-01

4. P-04

: memompa fluida dari R-01 menuju R-02

5. P-05

: memompa fluida dari R-02 menuju R-03

6. P-06

: memompa fluida dari T-03 menuju R-03 V-1 Universitas Sumatera Utara

7. P-07

: memompa fluida dari R-03 menuju CF-01

8. P-08

: memompa fluida dari CF-01 menuju HE-01

9. P-09

: memompa fluida dari CR-01 menuju FP-01

10. P-10 : memompa fluida dari FP-01 menuju R-03 Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Tabel 5.2 Spesifikasi Pompa Proses Laju Alir

Pompa

(kg/jam)

D optimum

ID (in)

V (ft/s)

ΣF

(in)

Daya (hp)

Daya standar (hp)

P – 01

2036,7885

1,29

1,61

2,0194

0,7635

0,2079

1/4

P – 02

3653,9064

1,26

1,61

1,5060

0,7668

0,0400

1/4

P – 03

4413,298

1,38

1,61

1,8190

0,3501

0,0448

1/4

P – 04

6450,087

1,45

1,61

1,8410

1,1005

0,0761

1/4

P – 05

6450,087

1,43

1,61

0,7600

0,0538

0,0649

1/4

P – 06

1259,9205

0,98

1,049

2,4502

0,4450

0,0140

1/4

P – 07

7710,010

2,17

2,469

2,5731

0,6348

0,0797

1/4

P – 08

3256,866

1,93

2,067

3,6072

2,1546

0,0589

1/4

P – 09

441,3729

1,40

1,049

2,5767

1,3758

0,0398

1/4

P – 10

439,0342

0,61

1,049

0,8779

1,3758

0,0034

1/4

5.3 Reaktor Ada 4 buah reaktor yang digunakan dalam pabrik akrilamida, yaitu : 1. MT-01 : Tempat mengencerkan asam sulfat pekat 2. R-01 : Tempat mereaksikan akrilonitril dengan asam sulfat yang telah di. encerkan 3. R-02 : Tempat mereaksikan akrilonitril dengan asam sulfat (meningkatkan konversi reaksi) 4. R-03 : Untuk memisahkan akrilamid sulfat menjadi akrilamida dan amonium sulfat V-2


Tabel 5.3 Spesifikasi Reaktor Waktu Volume

Diameter

Tinggi

Tinggi

Jumlah

tinggal

tangki

tangki

tutup

tangki

(jam)

(m3)

(m)

(m)

(m)

(MT – 01)

0,5

1,5732

1,0153

0,2704

1,8926

1

(R – 01)

2

14,4594

2,2654

0,5653

3,9646

1

(R – 02)

2

10,3010

2,0233

0,5058

3,5408

1

(R – 03)

2

14,3880

2,2617

0,5654

3,9580

1

Diameter Tinggi

Panjang

Lebar

Lebar

Daya

impeller turbin

blade

blade

baffle

motor

Reaktor

(unit)

Tabel 5.4 Spesifikasi Pengaduk Reaktor

(ft)

(ft)

(ft)

(ft)

(ft)

(Hp)

(MT – 01)

0,8871

0,8871

0,2218

0,1774

0,2957

0,0256

(R – 01)

1,8582

1,8582

0,4645

0,3716

0,6194

0,6589

(R – 02)

1,6596

1,6596

0,4149

0,3319

0,5532

0,5256

(R – 03)

1,8551

1,8551

0,4638

0,3710

0,6184

0,7850

Untuk reaktor 1, 2 dan 3 menggunakan jaket pendingin. Tabel 5.5 Spesifikasi Jaket Pendingin Diameter

Tebal

Luas dilalui

Tebal jaket

luar

jaket

air pendingin

standar

(in)

(in)

(m2)

(in)

(R – 01) 101,9425

104,624

1,341

0,2806

1 3/8

1

(R – 02)

92,4096

95,0697

1,330

0,2526

1 3/8

1

(R – 03)

101,7955

104,4774

1,341

0,2802

Reaktor

Diameter dalam (in)

Jumlah (unit)

1 3/8

1

5.4 Centrifuge Fungsi

: memisahkan akrilamid sulfat menjadi akrilamida dan ammonium sulfat

Bahan

: cabon steel SA-285 Grade C V-3


Jenis : Knife-discharge bowl centrifuge Jumlah : 1unit Diameter bowl : 68 in = 1,73 m R : 0,86 m N : 900 rev/min ω : 94,2 rad/s = 5652 rpm Kecepatan partikel : R x ω = 0,86 m x 94,2 rad/s = 81,35 m/s Fc = 4,5171 N P = 0,6192 Hp 5.5 Belt Conveyer Ada 3 buah belt conveyer yang digunakan, antara lain: 1. BLC-01

: mengangkut cake ammonium sulfat menuju washer

2. BLC-02

: mengangkut amonim sulfat menuju silo

3. BLC-03

: mengangkut akrilamida menuju silo

Tipe

: flat belt

Bahan Konstruksi

: karet

Spesifikasi belt conveyer Dari Perry (1997) diperoleh: - Lebar (L1)

= 14 in

- Kecepatan belt conveyer, v

= 200 rpm

- Tebal belt conveyer

= 3 in

- Power tripper

= 2 Hp

- Panjang belt conveyer, L

= 10 m = 32,808 ft

-w

= 0,5 lb/in

- Lo

= 100

- ΔZ

= 16,9 ft

V-4


Tabel 5.6 Spesifikasi Belt Conveyer Kapasitas

Daya

Total

conveyer

conveyer

Daya

(ton/jam)

(Hp)

(Hp)

5,3437

0,2399

2,2399

1

(BLC – 02)

5,2629

0,2365

2, 2365

1

(BLC – 03)

2,304

0,1104

2,1104

1

Tangki (BLC – 01)

Jumlah (unit)

5.6 Elevator Fungsi

: mengangkut urea dari gudang bahan baku ke silo

Jenis

: bucket elevator

Bahan Konstruksi

: malleable cast iron

Jumlah

: 1 unit

Spesifikasi:

(Tabel 21-9, Perry, 1999)

Tinggi elevasi

= 25 ft = 7,62 m

Ukuran bucket

= 8 x 51/2 x 71/4 in

Jarak antar bucket

= 8 in

Kecepatan putaran

= 28 rpm

Daya yang digunakan 0,9174 Hp Tabel 5.7 Spesifikasi Elevator Tangki (E – 01) (E – 02)

Laju padatan

Daya

Elevator

Elevator

(ton/jam)

(Hp)

4,453

0,9174

1

0,4414

0,2139

1

Jumlah (unit)

V-5 Universitas Sumatera Utara

5.7 Washer Fungsi

: untuk mencuci ammonium sulfat dari zat-zat yang terikut

Jenis

: Continuous Rotary Drum Vacuum Filter

Jumlah

: 1 unit

Luas filter

= 436,1978 m3

Diameter filter

= 8,334 m

Tinggi filter

= 16,668 m

Waktu tinggal

= 90 s

Kecepatan putar = 0,06 putaran/menit

5.8 Rotary Dryer Ada 2 buah rotary dryer yang digunakan, antara lain: 1. RD-01 : untuk mengurangi kadar air amoium sulfat 2. RD-02 : untuk mengurangi kadar air akrilamida Tabel 5.7 Rotary Dryer Diameter Panjang Reaktor

Time off

Power

Jumlah flight

Jumlah

dryer

dryer

passage

dryer

(ft)

(ft)

(s)

(Hp)

(RD – 01) 14,6824

22,6871

2158,144

14,6824

30

1

(RD – 02) 1,1250

100,2673

769,0895

1,1250

3

1

(unit)

5.9 Cyclon Fungsi

: Memisahkan udara dari ammonium sulfat yang terikut bersama udara

Bahan konstruksi : Stainless steel Jumlah

: 1 buah


Untuk ukuran standar (Fig 17-36 Perry’s, 1999) Spesifikasi : Dc = 3 ft Bc = 0,75 ft Hc = 1,5 ft Lc = 6 ft Sc = 0,375 ft Zc = 6 ft Jc = 0,75 ft

5.10 Heat Exchanger Fungsi

: Mendinginkan akrilamida sebelum masuk ke cristallyzer.

Bahan

: Stainless Steel type-302

Ukuran : A

= 490,8549 ft2

ID

= 1,12 in

Flow area/tube (a’t)

= 0,985 in2

Surface/lin ft (a”t)

= 0,3271 ft2

Panjang (L)

= 10 ft

Jumlah Tube (Nt)

= 150,0626

Spesifikasi shell : ID shell = 37 in = 490,8549 ft2

A 1) Fluida panas (shell) Flow AreA

= 1,90139 ft2

Mass Velocity

= 3501,8949 lb/hr.ft2

2) Fluida dingin, cooling water (tube) Flow Area

= 0,985 in2

Mass Velocity

= 71097,53 lb/hr.ft2 V-7 Universitas Sumatera Utara

Pressure Drop: Fluida panas

= 9,06 x 10-6 psi

Fluida dingin

= 0,242 psi

5.11 Crystallizer Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA-285 Grade C

Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan

: Single welded butt joints

Jumlah

: 1 unit

Ukuran :  Diameter tangki (D)

= 117,915 in

 Tinggi silinder (Hs)

= 3,7438 m

 Tinggi tutup ellipsoidal (Hh)

= 0, 7487 m

 Tinggi tangki (Ht)

= 5,2413 m

 Tebal silinder

= 1,354 in

Pengaduk  Diameter impeller = 2, 4566 ft  Tinggi turbin dari dasar tangki

= 2, 4566 ft

 Panjang blade pada turbin = 0,6141 ft  Lebar blade pada turbin  Lebar baffle

= 0, 4913 ft

= 0, 8189 ft

Power motor = 1,1629 hp

5. 12 Filter Press (FP-01) Fungsi : untuk memisahkan antara impuritis dengan akrilamida. Bahan : Carbon Steel SA-333 Jenis : Plate and Frame Jumlah : 1 unit V-8 Universitas Sumatera Utara

Spesifikasi filter penyaringan: Luas filter penyaringan

: 4,805 ft2

Lebar

: 1,55 ft

Panjang

: 3,1 ft

Jumlah frame

: 25 unit

Jumlah plate

: 25 unit

Massa padatan tertahan (Mp) = 973,0595 lb/jam Tebal cake (Vc)

= 1,08989 m3/jam

Cake frame (S)

= 25,28 lb/ft3

5.13 Screw Conveyor Ada 3 buah screw conveyer yang digunakan, antara lain: 1. SC-01

: mengangkut ammonium sulfat dari washer menuju rotary dryer

2. SC-02

: mengangkut akrilamida dari crystallizer menuju rotary dryer

Jenis

: horizontal screw conveyor

Bahan konstruksi : Baja karbon Jumlah

: 1unit Tabel 5.9 Spesifikasi Screw Conveyer Bahan

Panjang

masuk

conveyer volumetrik conveyer

standar

(ft)

(ft3/s)

(Hp)

(Hp)

(SC – 02) 973,0443

39,37 39,37

0,5577 0,0558

0,0532 0,0053

0,25 0,25

1

(SC – 03) 5239,107

39,37

1,2030

0,1148

0,25

1

Screw Conveyer

(lb/jam)

(SC – 01) 9718,925

Laju

Daya

Daya

Jumlah (unit) 1


5.14 Blower Fungsi

: memompa udara ke heater

Jenis

: blower sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan Konstruksi

: carbon steel

Daya blower

: 0, 0416 Hp

5.15 Air Heater Fungsi

: Memanaskan udara sebelum masuk ke rotary dryer

Bahan

: Stainless Steel type-302

Ukuran : A

=148,4126 ft2

ID

= 1,12 in

Flow area/tube (a’t)

= 0,985 in2

Surface/lin ft (a”t)

= 0,3271 ft2

Panjang (L)

= 10 ft

Jumlah Tube (Nt)

= 45,37

Spesifikasi shell : ID shell = 37 in = 148,4126 ft2

A 1) Fluida panas (shell) Flow Area

= 1,9013 ft2

Mass Velocity

= 1805,3183 lb/hr.ft2

2) Fluida dingin, cooling water (tube) Flow Area

= 0,155 in2

Mass Velocity

= 11420,81 lb/hr.ft2

Pressure Drop: Fluida panas

= 1,9853 x 10-6 psi

Fluida dingin

= 5,959 psi

V - 10 Universitas Sumatera Utara

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1

Instrumentasi Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol

untuk mengatur jalannya suatu 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. Alat-alat instrumentasi dipasang pada setiap peralatan proses dengan tujuan agar sarjana teknik dapat memantau dan mengontrol kondisi di lapangan. Dengan adanya instrumentasi ini pula, para sarjana teknik dapat segera melakukan tindakan apabila terjadi kejanggalan dalam proses. 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 (Considine, 1985). Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol (controler), 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 ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis) (Peters et al., 2004). Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari: 1. Sensing Element / Elemen Perasa (Primary Element) Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel yang diukur.

VI - 1 Universitas Sumatera Utara

2. Elemen pengukur (measuring element) Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida. 3. Elemen pengontrol (controlling element) Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai yang diinginkan. 4. Elemen pengontrol akhir (final control element) Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki. (Considine,1985) Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah: 1. Range yang diperlukan untuk pengukuran 2. Level instrumentasi 3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya 5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses (Peters et al., 2004) Instrumentasi yang digunakan dalam pabrik Akrilamida ini disajikan dalam table 6.1 berikut ini: Tabel 6.1 Daftar Penggunanan Instrumentasi pada Pra Rancangan PabrikAkrilamida No

1.

Instrumentasi

Temperature Controller (TC)

Nama Alat

Kegunaan

AH - 01

Mengetahui suhu udara yang keluar dari AH – 01

HE – 01

Mengontrol suhu cairan yang keluar dari HE – 01

MT – 01

Mengontrol suhu cairan yang keluar dari MT – 01

R – 01

Mengontrol suhu cairan yang keluar dari R – 01

R – 02 Mengontrol suhu cairan yang keluar dari R – 02


Tabel 6.1 Daftar Penggunanan Instrumentasi ..........(Lanjutan) R – 03

Mengontrol suhu cairan yang keluar dari R – 03

T – 03

Mengontrol suhu cairan yang keluar dari T – 03

Cooling Tower Water Process

2.

3.

6.2

Flow (FC)

Controller

Mengotrol aliran masuk ke Washer Mengotrol aliran masuk ke R – 01

P – 01

Mengotrol aliran masuk ke R – 02 dari T – 01

P – 02


P – 03

Mengotrol aliran masuk ke R – 02 dari R – 01

P – 04


P – 05


P – 06


P – 07

Mengotrol aliran masuk ke CF – 01 dari R – 04

P – 08

Mengotrol aliran masuk ke CR – 01 dari CF – 01

P – 09

Mengotrol aliran masuk ke R – 04 dari CR – 01

T – 01

Mengontrol level dalam T – 01

T – 02


MT – 01

Mengontrol level dalam MT – 01

Level

Controller R – 01

Mengontrol level dalam R – 01

(LC)

R – 02


R – 03


T – 03


CF – 01

Mengontrol level dalam CF – 01

Keselamatan Kerja Pada Pabrik Akrilamida Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, oleh

karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud


tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi. Dalam rancangan pabrik akrilamida, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut : 6.2.1

Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan Proses produksi akrilamida menggunakan reaktor yang beroperasi pada

tekanan 1 atm dan suhu 90°C. Bahaya yang kemungkinan timbul adalah kebakaran atau peledakan yang berasal dari reaktor. Selain itu unit penghasil uap (boiler) juga dapat menciptakan hal yang serupa apabila pengendalian tidak berjalan optimal. Dari uraian di atas maka perlu dilakukan upaya pencegahan dan penanganan terhadap kebakaran dan ledakan sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui adanya bahaya kebakaran maka sistem alarm dipasang pada tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses. 2. Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat main hole dan hand hole yang cukup untuk pemeriksaan. 3. Sistem perlengkapan energi seperti pipa bahan bakar, saluran udara, saluran steam, dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak menggangu gerakan karyawan. 4. Mobil pemadam kebakaran yang ditempatkan di fire station setiap saat dalam keadaan siaga. 5. Penyediaan racun api yang selalu siap dengan pompa hydran untuk jarak tertentu. Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja No. Per/02/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu : 1. Detektor Kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas: a. Smoke detector adalah detektor yang bekerja berdasarkan terjadinya akumulasi asap dalam jumlah tertentu. b. Gas detector adalah detektor yang bekerja berdasarkan kenaikan konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yang mudah terbakar. c. Alarm kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang memberikan isyarat adanya suatu kebakaran. Alarm ini berupa: VI - 4 Universitas Sumatera Utara

1) Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat berupa bunyi khusus (audible alarm). 2) Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang tertangkap oleh pandangan mata secara jelas (visible alarm). 2. Panel Indikator Kebakaran Panel indikator kebakaran adalah suatu komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang berfungsi mengendalikan sistem dan terletak di ruang operator. 6.2.2 Peralatan Perlindungan Diri Upaya peningkatan keselamatan kerja bagi karyawan pada pabrik ini adalah dengan menyediakan fasilitas sesuai bidang kerjanya. Dalam melaksanakan tugasnya bagian keselamatan kerja dibantu alat-alat keselamatan antara lain: 1. Pelindung Kepala Digunakan oleh setiap orang yang memasuki area proyek. Warna helm dibedakan menurut area kerja, yaitu: Hijau

: Bagian Proses, Utilitas, Unit Pembangkit Listrik & Instrumentasi, dan Pemeliharaan Pabrik

Biru

: Bagian Gudang/Logistik

Kuning

: Bagian kebersihan

Putih

: Kepala regu, ketua seksi, pimpinan dan tamu

2. Pelindung Mata Alat ini digunakan untuk pekerja yang pekerjaannya berhubungan dengan pemijaran. Macam-macam pelindung mata : a. Kacamata bening

: Kepala regu, ketua seksi, pimpinan dan tamu

b. Kacamata las

: bagian pemeliharaan mesin

c. Kacamata gerinda

: bagian pemeliharaan mesin

3. Pelindung badan a. Jaket karet

: bagian bengkel listrik dan mesin

b. Jaket hujan

: digunakan untuk semua bagian

4. Pelindung tangan a. Kaos tangan karet

: bagian bengkel listrik, pengolahan air

b. Kaos tangan kulit

: bagian bengkel mesin


5. Pelindung kaki Macam-macam pelindung kaki: a. Sepatu tahan api (dengan sol mengandung unsur carbon) untuk bagian proses. b. Sepatu karet pada bagian bengkel listrik 6. Pelindung pernafasan Masker kain pada bagian pemeliharaan dan produksi 7. Pelindung telinga Ear muff (untuk pekerja pada alat bersuara berat) yaitu pada bagian kompresor dan genset Tabel 6.2 Penggunaan Alat Pelindung Diri Alat Pelindung Keselamatan

1.Pelindung Kepala

Pemakai

Jenis

Jumlah

Kepala Bagian Teknik

Putih

1

Kepala Bagian Produksi

Putih

1

Kepala Seksi Proses

Putih

1

Kepala Seksi Utilitas

Putih

1

Kepala Seksi Listrik & Instrumentasi

Putih

1

Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik

Putih

1

Kepala Seksi Gudang

Putih

1

Karyawan Proses

Hijau

24

Karyawan Utilitas

Hijau

20

Hijau

16

Karyawan Pemeliharaan Pabrik

Hijau

8

Karyawan Gudang/Logistik

Biru

8

Kuning

8

Putih

10

Karyawan Unit Pembangkit Listrik & Instrumentasi

Petugas Kebersihan Tamu Total

101


Tabel 6.2 Penggunaan Alat Pelindung Diri ...............(Lanjutan) Alat Pelindung

Jenis

Pemakai

Keselamatan

Manager Teknik&Produksi

Kacamata Bening Kacamata


Bening

Kepala Seksi Listrik & Instrumentasi 2. Pelindung Mata Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik Karyawan Unit Pembangkit Listrik & Instrumentasi

Kacamata Bening Kacamata Bening Kacamata Las


Kacamata Gerinda Kacamata

Tamu

Bening Total

Jumlah 1 1 1 1 16 8 10 38

Tabel 6.2 Penggunaan Alat Pelindung Diri ....................(Lanjutan) Alat Pelindung Keselamatan

3.Pelindung badan

Pemakai

Jenis

Jumlah

Kepala Seksi Proses

Jaket Hujan

1


Jaket Hujan

1

Kepala Seksi Listrik & Instrumentasi Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik

Jaket Karet dan Hujan Jaket Karet dan Hujan

2 2

Karyawan Proses

Jaket Hujan

24

Karyawan Utilitas

Jaket Hujan

20


Tabel 6.2 Penggunaan Alat Pelindung Diri .........(Lanjutan) Karyawan Unit Pembangkit Listrik &

Jaket Karet

Instrumentasi

dan Hujan


32

Jaket Karet

16

dan Hujan


Jaket Hujan

8

Petugas Kebersihan

Jaket Hujan

8

Tamu

Jaket Hujan

10

Total

122

Tabel 6.2 Penggunaan Alat Pelindung Diri ................(Lanjutan) Alat Pelindung

Pemakai

Jenis

Jumlah


Kaos Tangan Karet

1


Kaos Tangan Karet

1


Kaos Tangan Karet

1

Karyawan Utilitas

Kaos Tangan Karet

20

Kaos Tangan Kulit

16


Kaos Tangan Kulit

8

Petugas Kebersihan

Kaos Tangan Karet

8

Tamu

Kaos Tangan Karet

10

Keselamatan

4. Pelindung tangan


Total

65

Tabel 6.2 Penggunaan Alat Pelindung Diri ................. (Lanjutan) Alat Pelindung Keselamatan 5. Pelindung kaki

Pemakai Kepala Bagian Teknik

Jenis Sepatu Tahan Api

Jumlah 1


Tabel 6.2 Penggunaan Alat Pelindung Diri .........(Lanjutan) Kepala Bagian Produksi

Sepatu Tahan Api Sepatu Tahan

Kepala Seksi Proses

Api


Sepatu Karet Sepatu Tahan

Karyawan Proses

Api

Karyawan Unit Pembangkit Listrik

1 1 1 24

Sepatu Karet

16

Petugas Kebersihan

Sepatu Karet

8

Tamu

Sepatu Karet

10

& Instrumentasi

Total

62

Tabel 6.2 Penggunaan Alat Pelindung Diri .................(Lanjutan) Alat Pelindung

Pemakai

Jenis

Jumlah


Masker Kain

1


Masker Kain

1

Kepala Seksi Proses

Masker Kain

1


Masker Kain

1

Karyawan Proses

Masker Kain

24


Masker Kain

8


Masker Kain

8

Petugas Kebersihan

Masker Kain

8

Tamu

Masker Kain

10

Keselamatan

6. Pelindung pernafasan

Total

62


Tabel 6.2 Penggunaan Alat Pelindung Diri .......................(Lanjutan) Alat Pelindung

Pemakai

Jenis

Jumlah

Ear Muff

1


Ear Muff

1


Ear Muff

1

Ear Muff

16


Ear Muff

8

Tamu

Ear Muff

10

Keselamatan


7. Pelindung telinga


Total

37

6.2.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik Upaya peningkatan keselamatan kerja terhadap listrik adalah sebagai berikut : 1. Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus arus listrik otomatis lainnya. 2. Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan perbaikan. 3. Penempatan dan pemasangan motor – motor listrik tidak boleh mengganggu lalu lintas pekerja. 4. Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi. 5. Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan. 6. Setiap peralatan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan alat penangkal petir yang dibumikan. 7. Kabel – kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang bekerja pada tekana dan suhu tinggi harus diisolasi secara khusus. 6.2.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan Upaya peningkatan kesehatan karyawan dalam lapangan kerja adalah : 1. Setiap karyawan diwajibkan untuk memakai pakaian kerja selama berada di dalam lokasi pabrik. VI - 10 Universitas Sumatera Utara

2. Dalam menangani bahan-bahan kimia yang berbahaya, karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut. 3. Bahan-bahan kimia yang selama pembuatan, pengolahan, pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran, korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat. 4. Poliklinik yang memadai disediakan di lokasi pabrik. 6.2.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis Upaya pencegahan kecelakaan terhadap bahaya mekanis adalah : 1. Alat – alat dipasang dengan penahan yang cukup berat untuk mencegah kemungkinan terguling atau terjatuh. 2. Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat kegiatan karyawan. 3. Jalur perpipaan sebaiknya berada di atas permukaan tanah atau diletakkan pada atap lantai pertama kalau di dalam gedung atau setinggi 4,5 meter bila diluar gedung agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat. 4. Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja dengan tenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau pembongkaran. 5. Pada alat – alat yang bergerak atau berputar harus diberikan tutup pelindung untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja. Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilai-nilai disiplin bagi para karyawan yaitu: 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. (Peters et.al., 2004)



BAB VII UTILITAS Dalam suatu pabrik, utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya proses produksi. Oleh karena itu, segala sarana dan prasarananya

harus

dirancang

sedemikian

rupa

sehingga

dapat

menjamin

kelangsungan operasi suatu pabrik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan akrilamida adalah sebagai berikut: 1. Kebutuhan uap (steam) 2. Kebutuhan air 3. Kebutuhan bahan kimia 4. Kebutuhan bahan bakar 5. Kebutuhan listrik 6. Unit pengolahan limbah 7.1

Kebutuhan Uap (Steam) Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Kebutuhan uap pada

pabrik pembuatan akrilamida dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 7.1 Kebutuhan Steam Pabrik Akrilamida Nama Alat

Jumlah steam (kg/jam)

Air Heater (AH-01)

803,9042

Jumlah

803,9042

Steam yang digunakan adalah saturated steam dengan temperatur 453,15 K, tekanan 10 bar. Jumlah total steam yang dibutuhkan adalah 803,9042

kg/jam.

Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 20% dan faktor kebocoran sebesar 10%. Maka: Total steam yang dibutuhkan = 1,3 × 803,9042 kg/jam = 1045,0755 kg/jam Diperkirakan 80% kondensat dapat digunakan kembali, sehingga : VII - 1 Universitas Sumatera Utara

Kondensat yang digunakan kembali = 80% × 1045,0755 kg/jam = 836,0604 kg/jam Kebutuhan tambahan untuk ketel uap = 20% × 1045,0755 kg/jam = 209,0151 kg/jam 7.2

Kebutuhan Air Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan

proses maupun kebutuhan domestik. Kebutuhan air pada pabrik pembuatan akrilamida bersumber dari daerah aliran sungai Blukar. Kebutuhan air pendingin pada keseluruhan pabrik pembuatan akrilamida ditunjukkan pada tabel 7.2. Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin Nama Alat

Jumlah Air Pendingin (kg/jam)

Reaktor (R-02)

55.605,84834

Reaktor (R-03)

49.282,6623

Reaktor Netralizer (R-04)

26.048,59224

Washer (W-01)

6679,7115

Heat Exchanger (HE-01)

16.551,74919

Crystalizer (CR-01)

4898,7099

Jumlah

159.067,2735

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, 1999). Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan: We = 0,00085 Wc (T2 – T1)

(Pers. 12-10, Perry, 1999)

Dimana: Wc = jumlah air pendingin yang diperlukan T1 = temperatur air pendingin masuk = 30°C = 86°F T2 = temperatur air pendingin keluar = 50°C = 122°F VII - 2 Universitas Sumatera Utara

Maka: We = 0,00085 × 159.067,2735 × (122 – 86) = 3650,5939 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 × 159.067,2735 kg/jam = 318,1345 kg/jam Air yang hilang karena blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3-5 siklus (Perry, 1997). Ditetapkan 3 siklus, maka:

Wb 

We S 1

Wb 

3650,5939 kg/jam 3 1

(Pers. 12-12, Perry, 1999)

= 1825,2970 kg/jam Sehingga air tambahan yang diperlukan

= We + Wd + Wb = 3650,5939 + 318,1345 + 1825,297 = 5794,0254 kg/jam

Kebutuhan air domestik (perumahan, kantor) diperkirakan 5% dari kebutuhan air pabrik, sehingga kebutuhan air untuk domestik:

(Gordon, 1968)

= 5% x (kebutuhan air pendingin + air umpan) = 5% x (159.067,2735 + 5794,0254) = 8243,0649 kg/jam Kebutuhan air untuk keperluan lain (laboratorium, poliklinik, kantin dan tempat ibadah) diperkirakan 5% dari kebutuhan air domestik:

(Gordon, 1968)

= 5% x 8243,0649 kg/jam = 412,1532 kg/jam Perkiraan pemakaian air untuk berbagai kebutuhan ditunjukkan pada tabel 7.3.

VII - 3 Universitas Sumatera Utara

Tabel 7.3 Pemakaian Air Untuk Kebutuhan Jumlah Air

Kebutuhan

(kg/jam)

Domestik

8243,0649

Laboratorium

103,0383

Kantin & Tempat Ibadah

206,0766

Poliklinik

103,0383

Total

8655,2182

Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan awal adalah: = (209,0151 + 159.067,2735 + 5794,0254 + 8655,2182) kg/jam = 173.725,5322 kg/jam Sumber air untuk pabrik pembuatan Akrilamida ini adalah dari air Sungai Blukar, Kaliwungu, Kabupaten Kendal, Jawa Tengah. Adapun kualitas air Sungai Blukar dapat dilihat pada tabel 7.4. Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai No.

Analisa

Satuan

Hasil

I. FISIKA 1.

Bau

2.

Kekeruhan

3.

Rasa

4.

Warna

TCU

150

5.

Suhu

°C

25

Tidak berbau NTU

50,16 Tidak berasa

II. KIMIA 1.

Total kesadahan dalam CaCO3

mg/l

150

2.

Klorida

mg/l

1,3

3.

NO3-N

mg/l

0,2

4.

Zat organik dalam KMnO4 (COD)

mg/l

65

5.

SO4-

mg/l

5

6

Sulfida

mg/l

-


Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai...................(Lanjutan) No.

Analisa

Satuan

Hasil

7.

Fosfat (PO43-)

mg/l

0,245

8.

NO3

mg/l

0,084

10.

Hardness (CaCO3)

mg/l

13

11.

pH

mg/l

6,6

mg/l

0,52

2+

12.

Fe

13.

Mn2+

mg/l

0,024

14.

Zn2+

mg/l

0,0012

15.

Ca2+

mg/l

75

16.

Mg2+

mg/l

27

17.

CO2 bebas

mg/l

132

18.

2+

Cu

mg/l

0,02

19

Pb2+

mg/l

0,784

20

Cd2+

mg/l

0,02

21

Cl2-

mg/l

60

22

CO32-

mg/l

95

Sumber: Laporan Akhir Bidang Pengendalian Pencemaran Lingkungan, Bapedalda Jawa Tengah, 2013. Sumber air untuk pabrik pembuatan akrilamida ini adalah dari air sungai. Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water intake) yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai Blukar. 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: 7.2.1

Screening Pengendapan merupakan tahap awal dari pengolahan air. Pada screening,

partikel-partikel padat yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya (Degremont, 1991).


7.2.2

Sedimentasi Setelah air disaring pada tahap screening, di dalam air tersebut masih terdapat

partikel-partikel padatan kecil yang tidak tersaring pada screening. Untuk menghilangkan padatan-padatan tersebut, maka air yang sudah disaring tadi dimasukkan ke dalam bak sedimentasi untuk mengendapkan partikel-partikel padatan yang tidak terlarut. 7.2.3

Klarifikasi Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air. Air dari

screening dialirkan ke dalam clarifier setelah diinjeksikan larutan alum, Al2(SO4)3 dan larutan abu Na2CO3. Larutan Al2(SO4)3 berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan Na2CO3 sebagai koagulan tambahan yang berfungsi sebagai bahan pembantu 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). Setelah pencampuran yang disertai pengadukan maka akan terbentuk 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

= 173.725,5322 kg/jam

Pemakaian larutan alum

= 50 ppm

Pemakaian larutan soda abu

= 0,54 × 50 = 27 ppm

Larutan alum yang dibutuhkan

= 50.10-6 × 173.725,5322 = 8,6863 kg/jam

Larutan abu soda yang dibutuhkan

= 27.10-6 × 173.725,5322 = 4,6906 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, 1991).


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, sebab tipe lain cukup mahal (Kawamura, 1991). Unit filtrasi dalam pabrik pembuatan akrilamida 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 38 in

(0,963 m).

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 proses, masih diperlukan pengolahan lebih lanjut, yaitu proses softener dan deaerasi. 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. Khusus untuk air minum, setelah dilakukan proses klorinasi diteruskan ke penyaring air (water treatment system) sehingga air yang keluar merupakan air sehat dan memenuhi syarat-syarat air minum. Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO)2 Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 8655,2182 kg/jam


Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 % Kebutuhan klorin

= 2 ppm dari berat air

Total kebutuhan kaporit 7.2.5

(Gordon, 1968)

-6

= (2.10 × 8655,2182)/0,7 = 0,0247 kg/jam

Demineralisasi Air untuk umpan ketel dan pendingin pada reaktor harus murni dan bebas dari

garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi. Alat demineralisasi dibagi atas: a. Penukar Kation (Cation Exchanger) Penukar kation berfungsi untuk mengikat logam-logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg dan kation lain yang larut dalam air dengan kation dari resin. Resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IRR–122 (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 mengandung kation Fe2+, Cd+2, Mn2+, Ca2+, Mg2+, Zn+2, Cu2+, Pb+2, dan NO3+ masing-masing 0,52 ppm, 0,02 ppm, 0,023 ppm, 75 ppm, 27 ppm, 0,024 ppm, 0,02 ppm, 0,784 ppm dan 0,084 ppm (Tabel 7.4) 1 gr/gal = 17,1 ppm

Sumber : The Nalco Water Handbook (1988)

Total kesadahan kation = 0,52+0,02+0,023+75+27+0,024+0,02+0,784+0,084 = 103,391 ppm / 17,1

gr / gal ppm

= 6,0463 gr/gal Jumlah air yang diolah = 209,0151 kg/jam =

209,0151 kg/jam  264,17 gal/m 3 3 996,24 kg/m


= 55,4239 gal/jam Kesadahan air

= 6.04626 gr/gal × 55,4239 gal/jam × 24 jam/hari = 15.965,5448 gr/hari = 15,9655 kg/hari

Perhitungan ukuran Cation Exchanger Jumlah air yang diolah = 55,4239 gal/jam = 0,9237 gal/menit Dari Tabel 12.4 , The Nalco Water Handbook, diperoleh: - Luas penampang penukar kation

= 0,7854 ft2

- Jumlah penukar kation

= 1 unit

Volume resin yang diperlukan: Total kesadahan air

= 8,0426 kg/hari

Dari Tabel 12.2, The Nalco Water Handbook (1988) diperoleh: - Kapasitas resin

= 20 kgr/ft3

- Kebutuhan regenerant

= 6 lb H2SO4/ft3 resin

Jadi, kebutuhan resin =

8,0426 kg/hari = 0,4021 ft3/hari 20 kg/ft 3

Tinggi resin

=

0,4021 = 0,5120 ft 0,7854

Tinggi minimum resin adalah 30 in = 1 ft (Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook) Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 1 ft × 0,7854 ft2 = 0,7854 ft3 Waktu regenerasi

=

0,7854 ft 3  20 kg/ft 3 = 1,9531 hari = 46,8745 jam 8,0426 kg/hari

= 2812,4717 menit Kebutuhan regenerant H2SO4 = 8,0426 kg/hari ×

6 lb/ft 3 20 kgr/ft 3

= 2,4128 lb/hari = 1,0954 kg/hari = 0,0456 kg/jam b. Penukar Anion (Anion Exchanger) Penukar anion berfungsi untuk menukar anion yang terdapat dalam air dengan ion hidroksida dari resin. Reaksi yang terjadi:


2ROH + SO42-  R2SO4 + 2OHROH + Cl-

+ OH-

 RCl

Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi: R2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2ROH RCl

+ NaOH  NaCl

+

ROH

Perhitungan Kesadahan Anion Air sungai mengandung Anion Cl-, SO42-, CO32-, PO43-masing-masing 60 ppm, 50 ppm, 95 ppm, dan 0,245 ppm (Tabel 7.4). 1 gr/gal = 17,1 ppm Total kesadahan anion

= 60 + 50 + 95 + 0,245 = 205,245 ppm / 17,1

gr / gal ppm

= 12,0026 gr/gal Jumlah air yang diolah

= 209,0151 kg/jam =

209,0151 kg/jam  264,17 gal/m 3 996,24 kg/m 3

= 55,4239 gal/jam Kesadahan air

= 12,0026 gr/gal × 55,4239 gal/jam × 24 jam/hari = 15.965,5448 gr/hari = 15,9655 kg/hari

Ukuran Anion Exchanger Jumlah air yang diolah = 55,4239 gal/jam = 0,9237 gal/menit Dari Tabel 12.4 , The Nalco Water Handbook, diperoleh: - Diameter penukar anion

= 4 ft

- Luas penampang penukar kation

= 12,6 ft2

- Jumlah penukar anion

= 1 unit

Volume resin yang diperlukan: Total kesadahan air

= 15,9655 kg/hari

Dari Tabel 12.7, The Nalco Water Handbook, diperoleh : - Kapasitas resin

= 12 kgr/ft3

- Kebutuhan regenerant

= 5 lb NaOH/ft3 resin VII - 10 Universitas Sumatera Utara

Jadi, kebutuhan resin =

15,9655 kg/hari = 1,3305 ft3/hari 3 12 kgr/ft

Tinggi resin

=

1,3305 12,6

Waktu regenerasi

=

1,3305 ft 3  12 kgr/ft 3 = 1 hari = 24 jam 15,9655 kg/hari

= 0,1056 ft

5 lb/ft 3 Kebutuhan regenerant NaOH = 15,9655 kg/hari × 12 kgr/ft 3 = 6,6523 lb/hari = 3,0201 kg/hari = 0,1258 kg/jam 7.2.6

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 90°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 pada pabrik pembuatan Akrilamida adalah sebagai berikut : 1. Al2(SO4)3 = 8,6863 kg/jam 2. Na2CO3

= 4,6906 kg/jam

3. Kaporit

= 0,0247 kg/jam

4. H2SO4

= 0,0456 kg/jam

5. NaOH

= 0,1258 kg/jam

7.4

Kebutuhan Listrik Perincian kebutuhan listrik diperkirakan sebagai berikut: Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik untuk Utilitas Nama

Kode Alat

Daya (Hp)

Pompa

PU – 01

7,2725

Pompa

PU – 02

3,8686

Pompa

PU – 03

0,000194


Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik untuk Utilitas...... (lanjutan) Pompa

PU – 04

0,000105

Pompa

PU – 05

3,8887

Pompa

PU – 06

4,3723

Pompa

PU – 07

0,0294

Pompa

PU – 08

0,0003354

Pompa

PU – 09

0,0717

Pompa

PU – 10

0,002119

Pompa

PU – 11

0,0326

Pompa

PU – 12

0,0029

Pompa

PU – 13

0,0019

Pompa

PU – 14

0,0011

Pompa

PU – 15

7,9885

Pompa

PU – 16

0,0135

Pompa

PU – 17

0,0000003

Pompa

PU – 18

0,4840

Pompa

PU – 19

0,0446

Tangki Pelarutan

TP – 01

5,7610

Tangki Pelarutan

TP – 02

2,1002

Tangki Pelarutan

TP – 03

0,0261

Tangki Pelarutan

TP – 04

0,00131

Tangki Pelarutan

TP – 05

0, 000000636

Clarifier

CL

0.5958

Ketel Uap

KU

12,8963

Total

48,8600

Unit proses

= 150 Hp

Ruang kontrol dan laboratorium

= 80 Hp

Penerangan dan kantor

= 50 Hp

Bengkel

= 40 Hp

Total kebutuhan listrik

= (150 +49 +80+50+40)Hp VII - 12 Universitas Sumatera Utara

= 369 Hp x 0,7457 kW/Hp = 275,1633 kW Efisiensi generator 80%, maka; Daya output generator

= 275,1633 /0,8 = 343,9541 kW

Untuk perancangan dipakai 2 unit diesel generator AC 650 kW, 220 – 240 V,

50

Hz, 3 phase yang mempunyai keuntungan :  Tenaga dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai dengan kebutuhan dengan menggunakan transformator

 Daya dan tenaga listrik yang dihasilkan relatif besar  Tenaga listrik stabil  Kawat penghantar yang digunakan lebih sedikit  Motor 3 phase harganya relatif lebih murah dan sederhana 7.5

Kebutuhan Bahan Bakar Bahan bakar yang digunakan untuk ketel uap dan pembangkit tenaga listrik

(generator) adalah minyak solar karena minyak solar efisien dan mempunyai nilai bakar yang tinggi. Keperluan Bahan Bakar Generator Nilai bahan bakar solar

= 19.860 Btu/lb

Densitas bahan bakar solar = 0,89 kg/liter Daya yang dibutuhkan

(Perry, 1999) (Perry, 1999)

= 343,9541 kW = 461,25 Hp = 461,25 Hp x 2.544,5 Btu/jam = 1173650,625 Btu/jam

Jumlah solar yang dibutuhkan untuk bahan bakar: Kebutuhan solar

=

26,8054 kg/jam 0,89 liter/jam

= 30,1185 liter/jam Digunakan 2 buah generator = 2 x 30,1185 liter/jam = 60,2370 liter/jam


Keperluan Bahan Bakar Ketel Uap Enthalpi steam (Hs1) pada 4550C; 1 atm Hs1 = 2054,7 kJ/kg Uap yang dihasilkan ketel uap = 209,0151 kg/jam Panas yang dibutuhkan ketel = 209,0151 kg/jam x 2054,7 kJ/kg/1,05506 kJ /Btu = 407051,0772 Btu/jam Efisiensi ketel uap

= 75%

Panas yang harus disuplai ketel =

407051,0772 kg/jam 0,75

= 542734,7696 Btu/jam Nilai bahan bakar solar

= 19.860 Btu/lb

Jumlah bahan bakar

= (542734,7696 Btu/jam)/( 19.860 Btu/lb) = 27,3280 lb/jam x 0,45359 kg/lbm = 12,3957 kg/jam

Kebutuhan solar

= (12,3957 kg/jam)/(0,89 kg/liter) = 13,9278 liter/jam

Total kebutuhan solar

= 60,2370 liter/jam + 13,9278 liter/jam = 74,1647 liter/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. Karakteristik limbah pabrik akrilamida adalah limbah cair yang mengandung mikroorganisme aerobik. Limbah B3 yang dihasilkan adalah limbah cair sehingga penanganannya langsung diisi ke dalam drum khusus tempat limbah B3. Sumber-sumber limbah cair pabrik pembuatan akrilamida meliputi: 1. Limbah proses akibat zat-zat yang terbuang, bocor atau tumpah.


2. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik. Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik. 3. Limbah domestik Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari toilet di lokasi pabrik, limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah cair, serta limbah perkantoran. Limbah domestik yang berasal dari toilet diolah pada septic tank yang tersedia di lingkungan pabrik. Sementara limbah domestik yang non toilet diolah pada sistem pengolahan limbah. 4. Limbah laboratorium dan limbah cair proses 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. Limbah proses berasal dari sisa air pencucian dari washer sebesar 4500 liter/jam. Limbah ini mengandung sisa dari akrilonitril, asam sulfat dan amoniak yang dapat menyebabkan iritasi. Limbah laboratorium dan limbah cair proses termasuk limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) sehingga dalam penanganannya harus dikirim ke pengumpul limbah B3 sesuai dengan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 19 tahun 1994 Tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun. Dalam penanganannya, limbah B3 langsung ditampung di dalam drum khusus tempat limbah B3 dan dikirim ke PPLI Cileungsi, Bogor. Pengolahan limbah cair pada pabrik ini direncanakan melalui bak penampungan, bak pengendapan awal dilanjutkan dengan bak netralisasi dan bak pengendapan akhir. Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah Diperkirakan jumlah air buangan pabrik adalah sebagai berikut : 1. Pencucian peralatan pabrik

= 50 liter/jam

2. Limbah domestik dan kantor Diperkirakan air buangan tiap orang untuk: Domestik

= 20 ltr/hari

(Metcalf & Eddy, hal:19, 1991)

Kantor

= 10 ltr/hari

(Metcalf & Eddy, hal:18, 1991)


Jadi, jumlah limbah domestik dan kantor = 187 x (20 + 10) ltr/hari x (1 hari/24 jam) = 233,75 ltr/jam Total air buangan

= 50 + 233,75 = 283,75 ltr/jam = 0,2838 m3/jam

7.6.1 Bak Penampungan

Fungsi : tempat menampung buangan air sementara Laju volumetrik air buangan

= 0,2838 m3/jam

Waktu penampungan air buangan

= 10 hari

Volume air buangan

= 0,2838 x 10 x 24 = 68,1 m3

Bak terisi 90%, maka volume bak

=

68,1 3 m 0,9

= 75,67 m3 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: -

Panjang bak (p)

= 2 x lebar bak (l)

-

Tinggi bak (t)

= lebar bak (l)

Maka, Volume bak

=pxlxt

18,9167 m3

= 2.l x l x l

l Jadi, panjang bak

= 2,1148 m = 2 x 2,1148 m = 4,2296 m

Tinggi bak

= 2,1148 m

Luas bak

= 8,9449 m2

7.7 Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air 7.7.1 Screening (SC)

Fungsi

: Menyaring partikel-partikel padat yang besar

Jenis

: Bar screen

Bahan konstruksi

: Stainless steel


Jumlah

: 1 unit

Ukuran bar : Lebar bar

= 5 mm

Tebal bar

= 20 mm

Bar clear spacing

= 20 mm

Slope

= 300

Ukuran screening:

7.7.2

Panjang screen

=2m

Lebar screen

=2m

Pompa Screening (PU-01)

Fungsi

: Memompa air dari sungai ke bak pengendapan

Jenis

: Pompa sentrifugal

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 1,7105 ft3/s

Daya motor

: 7,2725 hp Tabel 7.6 Perhitungan Pompa Utilitas Kapasitas

Daya Motor

(ft3/s)

(HP)

Pompa sentrifugal

1,7105

7,2725

PU-02

Pompa sentrifugal

1,7105

3,8686

3

PU-03

Pompa sentrifugal

0,000063

0,000194

4

PU-04

Pompa sentrifugal

0,000034

0,000105

5

PU-05

Pompa sentrifugal

1,7105

3,8887

6

PU-06

Pompa sentrifugal

1,7105

4,3723

7

PU-07

Pompa sentrifugal

0,0230

0,0294

8

PU-08

Pompa sentrifugal

0,00000045

0,0003354

9

PU-09

Pompa sentrifugal

0,0230

0,0717

10

PU-10

Pompa sentrifugal

0,0000008

0,002119

11

PU-11

Pompa sentrifugal

0,0230

0,0326

No

Nama Pompa

Jenis

1

PU-01

2


Tabel 7.6 Perhitungan Pompa Utilitas.......... (lanjutan)

7.7.3

12

PU-12

Pompa sentrifugal

0,0021

0,0029

13

PU-13

Pompa sentrifugal

0,0012

0,0019

14

PU-14

Pompa sentrifugal

0,0007

0,0011

15

PU-15

Pompa sentrifugal

1,5662

7,9885

16

PU-16

Pompa sentrifugal

0,0077

0,0135

17

PU-17

Pompa sentrifugal

0,0000002

0,0000003

18

PU-18

Pompa sentrifugal

0,0852

0,4840

19

PU-19

Pompa sentrifugal

0,0077

0,0446

Bak Sedimentasi (BS)

Fungsi

: Untuk mengendapkan lumpur yang terikut dengan air

Jumlah

: 1 buah

Jenis

: Grift Chamber Sedimentation

Aliran

: Horizontal sepanjang bak sedimentasi

Bahan kontruksi

: Beton kedap air

Kondisi operasi

: Temperatur

Tekanan

7.7.4

= 30°C

= 1 atm

Kapasitas

: 22,8355 m3

Lebar

: 2,4384 m

Tinggi

: 3,6576 m

Panjang

: 2,1336 m

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

Fungsi

: Membuat larutan alum [Al2(SO4)3]

Bentuk

: Silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA-283, Grade C

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur Tekanan

Kapasitas

: 15,2950 m3

Diameter

: 2,4980 m

= 30°C = 1 atm


Tinggi

: 3,7470 m

Jenis pengaduk

: flat 6 blade turbin impeller

Jumlah buffle

: 4 buah

Daya motor

: 5,7610 hp Tabel 7.7 Perhitungan Tangki Pelarutan Kapasitas

Jumlah Buffle

Daya Motor

(m3)

(Buah)

(HP)

Al2(SO4)3

15,2950

4

5,7610

2

Na2CO3

8,4834

4

2,1002

3

H2SO4

0,7429

4

0,0261

4

NaOH

0,0622

4

0,00131

5

Kaporit

0,0600

4

0,000000636

No.

Tangki Pelarutan

1

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-283, Grade C

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur

Tekanan

= 1 atm

Kapasitas

: 174,3933 m3

Diameter

: 8,6054 m

Tinggi

: 12,9081 m

Daya motor

: 0,5958 hp

7.7.6

= 30°C

Sand Filter (SF)

Fungsi

: Menyaring partikel-partikel yang masih terbawa dalam air yang keluar dari Clarifier (CL)

Bentuk

: Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal VII - 19 Universitas Sumatera Utara

Bahan konstruksi


Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur = 30°C Tekanan

7.7.7

Kapasitas

: 43,5953 m3

Diameter sand filter

: 2,9593 m

Tinggi sand filter

: 8,8780 m

Tebal sand filter

: 0,2710 in

= 1 atm

Tangki Utilitas 1 (TU-01)

Fungsi

: Menampung air sementara dari Sand Filter (SF)

Bentuk

: Silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA-283, Grade C

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi


Kapasitas

: 523,1436 m3

Diameter

: 8,7347 m

Tinggi

: 10,4817 m

Tebal

: 0,6086 in

= 1 atm

Tabel 7.8 Perhitungan Tangki Utilitas 1 dan 2

7.7.8

Diameter

Tinggi

Tebal

(m )

(m)

(m)

shell (in)

Tangki Utilitas 1

627,7723

8,7347

10,4817

0,6086

Tangki Utilitas 2

250,2111

6,2063

8,2751

0,4355

No

Nama Tangki

1 2

Kapasitas 3

Cation Exchanger (CE)

Fungsi

: Mengikat kation yang terdapat dalam air umpan ketel

Bentuk

: Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA-283 Grade C VII - 20 Universitas Sumatera Utara

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur = 30oC Tekanan

= 1 atm

Silinder: Diameter

: 0,3048 m

Tinggi

: 0,1873 m

Tebal

: 0,0002 m

Tutup:

7.7.9

Diameter

: 0,3048 m

Tinggi

: 0,0762 m

Tebal

: 0,0002 m

Anion Exchanger (AE)

Fungsi

: Mengikat anion yang terdapat dalam air umpan ketel

Bentuk

: Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal

Bahan konstruksi


Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi


= 1 atm

Silinder: Diameter

: 0,3048 m

Tinggi

: 0,0386 m

Tebal

: 0,0002 m

Tutup: Diameter

: 0,3048 m

Tinggi

: 0,0762 m

Tebal

: 0,0002 m


7.7.10 Menara Pendingin Air / Water Cooling Tower (CT)

Fungsi

: Mendinginkan air pendingin bekas dari temperatur 50°C menjadi 30°C

Jenis

: Mechanical Draft Cooling Tower

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA–53 Grade B

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 708,8027 gal/menit

Panjang

: 6 ft

Lebar

: 6 ft

Tinggi

: 4,4883 ft

7.7.11 Deaerator (DE)

Fungsi

: Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan ketel

Bentuk

: Silinder horizontal dengan tutup elipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA–283 Grade C

Kondisi operasi


Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 67,3494 m3

= 1 atm

Silinder: Diameter

: 2,9565 m

Tinggi

: 8,8694 m

Tebal

: 0,0056 m

Tutup: Diameter

: 2,9565 m

Tinggi

: 0,7391 m

Tebal

: 0,0056 m


7.7.12 Ketel Uap (KU)

Fungsi

: Menyediakan uap (steam) untuk keperluan proses

Jenis

: Water tube boiler

Bahan konstruksi

: Carbon steel

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 209,0151 kg/jam

Panjang tube

: 18 ft

Diameter tube

: 1,5 in

Jumlah tube

: 19 buah

Daya pompa

: 12,8963 Hp


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 pabrik. 8.1

Lokasi Pabrik

Penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan dan kelangsungan dari industri, baik pada masa sekarang maupun pada masa yang akan datang, karena hal ini berpengaruh terhadap faktor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan. Pemilihan yang tepat mengenai lokasi pabrik harus memberikan suatu perhitungan biaya produksi dan distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi, yaitu pertimbangan dalam mempelajari sikap dan sifat masyarakat di sekitar lokasi pabrik (Peters, 1991). Berdasarkan faktor-faktor tersebut, maka pabrik akrilamida dari akrilonitril dengan proses asam sulfat ini direncanakan berlokasi di jalur Arteri Kaliwungu, kabupaten Kendal, Jawa Tengah.

Letak Pabrik Akrilamida

Gambar 8.1 Peta Lokasi Pabrik Akrilamida VIII - 1 Universitas Sumatera Utara

Dasar pertimbangan dalam pemilihan lokasi pabrik ini adalah : 1. Bahan baku Suatu pabrik sebaiknya berada di daerah yang dekat dengan sumber bahan baku dan daerah pemasaran sehingga transportasi dapat berjalan dengan lancar. Bahan baku utama yaitu akrilonitril di-import dari Jepang dan asam sulfat dipasok dari PT Petrokimia Gresik . Bahan kimia lain yaitu amoniak juga berasal dari PT Petrokimia Gresik dan yang lainnya dipasok dari daerah Jawa dan sekitarnya. 2. Letak dari pasar dan kondisi pemasaran Daerah ini dekat dengan pelabuhan sehingga mempermudah pendistribusian produk ke dalam dan ke luar negeri. 3. Fasilitas 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 telah memiliki sarana pelabuhan dan pengangkutan darat. 4. Kebutuhan tenaga listrik dan bahan bakar Dalam pendirian suatu pabrik, tenaga listrik dan bahan bakar adalah faktor penunjang yang paling penting. Kebutuhan tenaga listrik dapat diperoleh Perusahaan Listrik Negara (PLN) Jawa Tengah. Disamping itu juga disediakan pembangkit listrik cadangan dari generator diesel yang bahan bakarnya diperoleh dari PT Pertamina. 5. Kebutuhan air Air merupakan kebutuhan penting bagi suatu pabrik industri kimia, baik itu untuk keperluan proses maupun untuk keperluan lainnya. Kebutuhan air diperoleh dari daerah aliran sungai Blukar yang ada di sekitar pabrik. Kebutuhan air ini berguna untuk proses, sarana utilitas dan keperluan domestik. 6. Tenaga kerja Tenaga kerja termasuk hal yang sangat menunjang dalam operasional pabrik. Tenaga kerja yang direkrut merupakan tenaga kerja yang produktif dari berbagai tingkatan baik yang terdidik maupun yang belum terdidik dari dalam maupun luar daerah.

VIII - 2 Universitas Sumatera Utara

7. Harga tanah dan bangunan Tanah yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas, biaya harga tanah dan bangunan untuk pendirian pabrik berkisar Rp 500.000/m2 8. Kemungkinan perluasan dan ekspansi Ekspansi pabrik dimungkinkan karena tanah yang tersedia cukup luas dan di sekeliling pabrik belum banyak berdiri pabrik serta tidak mengganggu pemukiman penduduk. 9. Kondisi iklim dan cuaca Seperti daerah lain di Indonesia, iklim di sekitar lokasi pabrik relatif stabil. Untuk daerah ini belum terjadi bencana alam yang berarti sehingga memungkinkan pabrik berjalan dengan lancar. 10. Masyarakat di sekitar pabrik Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian pabrik pembuatan akrilamida ini karena akan menyediakan lapangan kerja bagi mereka. Selain itu pendirian pabrik akrilamida 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 proses dari bahan baku menjadi produk. Tata letak suatu pabrik memainkan peranan penting dalam menentukan biaya konstruksi, biaya produksi, serta efisiensi keselamatan kerja. Oleh karena itu tata letak pabrik harus disusun secara cermat untuk menghindari kesulitan di kemudian hari. Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan pada penyusunan tata letak pabrik pembuatan akrilamida ini adalah (Peters dan Timmerhaus, 2004) : 1. Urutan proses produksi dan kemudahan / aksesbilitas operasi, jika suatu produk perlu diolah lebih lanjut maka pada unit berikutnya disusun berurutan sehingga sistem perpipaan dan penyusunan letak pompa lebih sederhana. 2. Pengembangan lokasi baru atau penambahan / perluasan lokasi yang belum dikembangkan pada masa yang akan datang.


3. Distribusi ekonomis dari fasilitas logistik (bahan baku dan bahan pelengkap), fasilitas utilitas (pengadaan air, steam, tenaga listrik dan bahan bakar), bengkel untuk pemeliharaan / perbaikan alat serta peralatan pendukung lainnya. 4. Pemeliharaan dan perbaikan. 5. Keamanan (safety) terutama dari kemungkinan kebakaran dan keselamatan kerja. 6. Bangunan yang meliputi luas bangunan, kondisi bangunan dan konstruksinya yang memenuhi syarat. 7. Masalah pembuangan limbah cair. 8. Service area, seperti kantin, tempat parkir, ruang ibadah, dan sebagainya diatur sedemikian rupa sehingga tidak terlalu jauh dari tempat kerja. 9. Letak tempat Misalnya di suatu lokasi yang agak tinggi, bila digunakan untuk menempatkan tangki penyimpan cairan maka cairan dalam tangki tersebut dapat dialirkan ke tempat yang lebih rendah tanpa menggunakan pompa. 10. Fasilitas jalan, gudang, dan kantor sebaiknya ditempatkan dekat jalan, tujuannya untuk memperlancar arus lalu lintas. 11. Fleksibilitas dalam perencanaan tata letak pabrik dengan mempertimbangkan kemungkinan perubahan dari proses/mesin, sehingga perubahan–perubahan yang dilakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi. Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa keuntungan, seperti : a. Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan hasil produksi, sehingga mengurangi biaya material handling. b. Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan mesin dan peralatan yang rusak atau di blowdown. c. Mengurangi ongkos produksi. d. Meningkatkan keselamatan kerja. e. Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik.


VIII - 5


8.3

Perincian Luas Tanah

Luas areal yang diperlukan untuk lokasi pabrik pembuatan akrilamida diperkirakan sebagai berikut : Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah Penggunaan

No

Areal Tanah

Luas

No

Penggunaan Areal Tanah

Luas

1.

Pos keamanan

25

11.

Areal proses

2.

Taman

250

12.

Ruang kontrol

60

3.

Parkir

300

13

Unit pemadam kebakaran

70

4.

Perkantoran

250

14

Unit pengolahan air

250

5.

Kantin

100

15

Bengkel

200

6.

Poliklinik

50

16

Areal produk

350

7.

Mushallah

35

17

Pembangkit listrik

170

8.

laboratorium

200

18

Pembangkit uap

70

9.

Areal bahan baku

300

19

Pengolahan limbah

300

10.

Gudang peralatan

350

20

Area perluasan

1350

2500

Total

7180 2

Luas tanah untuk membangun pabrik akrilamida adalah 11250 m . Total penggunaan areal tanah = 7180 m2. Dengan demikian luas areal antar bangunan dan jalan adalah 4070 m2.


BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN

Masalah organisasi merupakan hal yang penting dalam perusahaan, hal ini menyangkut

efektivitas

dalam

peningkatan

kemampuan

perusahaan

dalam

memproduksi dan mendistribusikan produk yang dihasilkan. Dalam upaya peningkatan efektivitas dan kinerja perusahaan maka pengaturan atau manajemen harus menjadi hal yang mutlak. Tanpa manajemen yang efektif dan efisien tidak akan ada usaha yang berhasil cukup lama. Dengan adanya manajemen yang teratur dan baik dari kinerja sumber daya manusia maupun terhadap fasilitas yang ada, secara otomatis organisasi akan berkembang (Madura, 2000). 9.1

Bentuk Hukum Badan Usaha

Bentuk badan usaha dalam pra rancangan pabrik pembuatan Akrilamida dari Akrilonitril dengan proses Asam Sulfat yang direncanakan ini adalah perusahaan berbentuk perseroan terbatas (PT). Perseroan Terbatas adalah badan hukum yang didirikan berdasarkan perjanjian, melakukan kegiatan usaha dengan modal dasar yang seluruhnya terbagi dalam saham, dan memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam UU No. 1 tahun 1995 tentang Perseroan Terbatas (UUPT), serta peraturan pelaksananya. Dasar-dasar pertimbangan pemilihan bentuk perusahaan PT adalah sebagai berikut : 1. Kontinuitas perusahaan sebagai badan hukum lebih terjamin, sebab tidak tergantung pada pemegang saham, dimana pemegang saham dapat berganti-ganti. 2. Mudah memindahkan hak pemilik dengan menjual sahamnya kepada orang lain. 3. Mudah mendapatkan modal, yaitu dari bank maupun dengan menjual saham. 4. Tanggung jawab yang terbatas dari pemegang saham terhadap hutang perusahaan. 5. Penempatan pemimpin atas kemampuan pelaksanaan tugas.

IX - 1 Universitas Sumatera Utara

9.2

Manajemen Perusahaan

Manajemen perusahaan pabrik Pabrik Akrilamida dari Akrilonitril dengan proses Asam Sulfat termasuk dalam kategori perusahaan besar. Dimana pada perusahaan besar, manajemen dibagi dalam tiga kelas (Siagian,1992), yaitu: 1. Top manajemen 2. Middle manajemen 3. Operating manajemen Fungsi dari manajemen adalah meliputi usaha memimpin dan mengatur faktorfaktor ekonomis sedemikian rupa, sehingga usaha itu memberikan perkembangan dan keuntungan bagi mereka yang ada di lingkungan perusahaan (Siagian,1992). 9.3

Organisasi Perusahaan

Perkataan organisasi, berasal dari kata lain “organum” yang dapat berarti alat, anggota badan. James D. Mooney, mengatakan : “Organisasi adalah bentuk setiap perserikatan manusia untuk mencapai suatu tujuan bersama”, sedang Chester I. Barnard memberikan pengertian organisasi sebagai : “Suatu sistem daripada aktivitas kerjasama yang dilakukan dua orang atau lebih” (Siagian,1992). Bentuk organisasi dalam pabrik Pabrik Akrilamida dari Akrilonitril dengan proses Asam Sulfat adalah bentuk organisasi garis dan fungsional. Dasar-dasar pertimbangan pemilihan bentuk organisasi garis ini adalah sebagai berikut : 1. Solidaritas tinggi 2. Disiplin tinggi 3. Produktivitas tinggi karena spesialisasi dilaksanakan maksimal 4. Pekerjaan-pekerjaan yang tidak rutin atau teknis tidak dikerjakan.

IX - 2 Universitas Sumatera Utara

IX - 3 STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN PABRIK PEMBUATAN AKRILAMIDA DARI AKRILONITRIL DENGAN PROSES ASAM SULFAT

Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan Akrilamida Dari Akrilonitril Dengan Proses Asam Sulfat


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 (Sutarto,2002) : 1. Meminta pertanggungjawaban Dewan Komisaris dan Direktur lewat suatu sidang. 2. Dengan musyawarah dapat mengganti 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 untuk mewakili para pemegang saham dalam mengawasi jalannya perusahaan. Dewan Komisaris ini bertanggung jawab kepada RUPS. Tugas-tugas Dewan Komisaris adalah : 1. Menentukan garis besar kebijaksanaan perusahaan. 2. Mengadakan rapat tahunan para pemegang saham. 3. Meminta laporan pertanggungjawaban Direktur 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 : 2. Memimpin dan membina perusahaan secara efektif dan efisien. 3. Menyusun dan melaksanakan kebijaksanaan umum pabrik sesuai dengan kebijaksanaan RUPS. 4. Mengadakan kerjasama dengan pihak luar demi kepentingan perusahaan.

LE--499 IX Universitas Sumatera Utara

5. Mewakili perusahaan dalam mengadakan hubungan maupun perjanjianperjanjian dengan pihak ketiga. 6. Merencanakan dan mengawasi pelaksanaan tugas setiap personalia yang bekerja pada perusahaan. Dalam melaksanakan tugasnya, Direktur dibantu oleh Manajer Teknik dan Produksi, Manajer Umum dan Keuangan, Manajer R&D (Research and Development).

9.4.4 Sekretaris Sekretaris diangkat oleh Direktur untuk menangani masalah suratmenyurat untuk pihak perusahaan, menangani kearsipan dan pekerjaan lainnya untuk membantu Direktur dalam menangani administrasi perusahaan. 9.4.5 Manajer Teknik dan Produksi Manajer teknik dan produksi bertanggung jawab langsung kepada direktur. Tugasnya mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan operasi pabrik baik proses maupun teknik. Manajer ini dibantu oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian teknik dan kepala bagian produksi. 9.4.6 Manajer Umum dan Keuangan Manajer umum dan keuangan bertanggung jawab langsung kepada direktur dalam mengawasi dan mengatur keuangan, administrasi, pemasaran dan personalia. Dalam menjalankan tugasnya manajer umum dan keuangan dibantu oleh dua kepala bagian yaitu kepala bagian umum dan personalia dan kepala bagian keuangan dan administrasi. 9.4.7 Manajer R & D (Research and Development) Manajer R & D bertanggung jawab langsung kepada direktur dalam usaha pengembangan proses produksi dan perbaikan kualitas produksi dari pabrik. Dalam menjalankan tugasnya manajer R & D dibantu oleh dua kepala bagian yaitu kepala bagian QC/QA (quality control / quality analyst) dan kepala bagian R & D.

LE IX--100 5 Universitas Sumatera Utara

9.5

Sistem Kerja

Pra Rancangan Pabrik Akrilamida dari Akrilonitril dengan proses Asam Sulfat direncanakan beroperasi 330 hari per tahun secara kontinu 24 jam sehari. Berdasarkan pengaturan jam kerja, karyawan dapat digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu : 1. Karyawan non-shift, yaitu karyawan yang tidak berhubungan langsung dengan proses produksi, misalnya bagian administrasi, bagian gudang, dan lain-lain. Jam kerja karyawan non-shift ditetapkan 40 jam per minggu dan jam kerja selebihnya dianggap lembur. Perincian jam kerja non-shift adalah: Senin – Kamis -

Pukul 08.00 – 12.00 WIB  Waktu kerja

-

Pukul 12.00 – 13.00 WIB  Waktu istirahat

-


Jum’at -


-

Pukul 12.00 – 14.00 WIB  Waktu istirahat

-


2. Karyawan Shift Untuk pekerjaan yang langsung berhubungan dengan proses produksi yang membutuhkan pengawasan terus menerus selama 24 jam, para karyawan diberi pekerjaan bergilir (shift work). Pekerjaan dalam satu hari dibagi tiga shift, yaitu tiap shift bekerja selama 8 jam dan 15 menit pergantian shift dengan pembagian sebagai berikut :  Shift I (pagi)

: 08.00 – 16.15 WIB

 Shift II (sore)

: 16.00 – 00.15 WIB

 Shift III (malam)

: 00.00 – 08.15 WIB

Jam kerja bergiliran berlaku bagi karyawan. Untuk memenuhi kebutuhan pabrik, setiap karyawan shift dibagi menjadi empat regu dimana tiga regu kerja

IX- -101 6 LE Universitas Sumatera Utara

dan satu regu istirahat. Pada hari Minggu dan libur nasional karyawan shift tetap bekerja dan libur 1 hari setelah tiga kali shift. Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift Regu

Hari

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

A

I

I

I

II

II

II

-

-

III

III

III

-

B

II

II

II

-

-

III

III

III

-

I

I

I

C

-

-

III

III

III

-

I

I

I

II

II

II

D

III

III

-

I

I

I

II

II

II

-

-

III

3. Karyawan borongan Apabila diperlukan, maka perusahaan dapat menambah jumlah karyawan yang dikerjakan secara borongan selama kurun jangka waktu tertentu yang ditentukan menurut kebijaksanaan perusahaan. 9.6

Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan

Dalam melaksanakan kegiatan perusahaan / pabrik, dibutuhkan susunan karyawan seperti pada struktur organisasi. Jumlah karyawan yang dibutuhkan adalah sebagai berikut : Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya Jabatan

Jumlah

Pendidikan

Direktur

1

Teknik Kimia (S2)

Dewan Komisaris

3

Ekonomi / Teknik (S1)

Sekretaris

2

Akutansi (S1) / Kesekretariatan (D3)

Manajer Teknik dan Produksi

1

Teknik Kimia (S1)

Manajer R&D

1

Teknik Industri/Kimia (S1)

Manajer Umum dan Keuangan

1

Ekonomi / Manajemen (S1)

Kepala Bagian Keuangan

1

Ekonomi / Akutansi (S1)

Kepala Bagian Umum dan Personalia

1

Hukum / Fisikologi (S1)


1

Teknik Industri (S1)


1

Teknik Kimia (S1)

LE IX--102 7 Universitas Sumatera Utara

Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ..........(Lanjutan) Kepala Bagian R&D

1

MIPA Kimia (S1)

Kepala Bagian QC/QA

1

Teknik Kimia (S1)

Kepala Seksi Proses

1

Teknik Kimia (S1)


1

Teknik Kimia (S1)

Kepala Seksi Listrik dan Instrumentasi

1

Teknik Elektro (S1)


1

Teknik Mesin (S1)

Kepala Seksi Keuangan

1

Akuntansi (S1)

Kepala Seksi Humas

1

Ilmu Komunikasi (S1)

Kepala Seksi Administrasi dan Personalia

1

Sekretaris (D3)

Kepala Seksi Keamanan & Kebersihan

1

Satpam

Kepala Seksi Gudang

1

Manajemen (S1)

Karyawan Proses

24

Teknik Kimia (S1) / Politeknik (D3)

Karyawan Laboratorium QC/QA dan R&D

24

Karyawan Utilitas

20

Teknik Kimia (S1) / Politeknik (D3)

16

Teknik Elektro / Mesin (S1)

Karyawan Unit Pembangkit Listrik dan Instrumentasi

MIPA Kimia (S1) / Kimia Analisa (D3)

Teknik Mesin (S1) / Politek. Mesin


8

Karyawan Bag. Keuangan

3

Akutansi / Manajemen (D3)

Karyawan Bag. Administrasi dan Personalia

8

Ilmu Komputer (D1)/Akutansi (D3)

Karyawan Bag. Humas

4

Akutansi/ Managemen (D3)

Karyawan Gudang / Logistik

8

SLTP / STM / SMU / D1

Petugas Keamanan

24

SLTP / STM / SMU / D1

Dokter

1

Kedokteran (S1)

Perawat

1

Akademi Perawat (D3)

Petugas Kebersihan

12

SLTP / SMU

Supir

10

SMU / STM

Jumlah

187

(D3)

LE IX- -103 8 Universitas Sumatera Utara

9.7 Sistem Penggajian

Penggajian karyawan didasarkan kepada jabatan, tingkat pendidikan, pengalaman kerja, keahlian, resiko kerja. Dengan UMK daerah Rp. 2.000.000. Perincian gaji karyawan adalah sebagai berikut : Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan Jabatan

Jumlah Gaji/bulan (Rp) Jumlah Gaji/bulan (Rp)

Direktur

1

30.000.000

30.000.000

Dewan Komisaris

3

30.000.000

90.000.000

Sekretaris

2

3.000.000

6.000.000

Manajer Teknik dan Produksi

1

15.000.000

15.000.000

Manajer R&D

1

15.000.000

15.000.000

Manajer Umum dan Keuangan

1

15.000.000

15.000.000

Kepala Bagian Keuangan

1

8.000.000

8.000.000

Kepala Bagian Umum dan Personalia

1

8.000.000

8.000.000


1

8.000.000

8.000.000


1

8.000.000

8.000.000

Kepala Bagian R&D

1

8.000.000

8.000.000

Kepala Bagian QC/QA

1

8.000.000

8.000.000

Kepala Seksi Proses

1

6.000.000

6.000.000


1

6.000.000

6.000.000

6.000.000

6.000.000

Kepala Seksi Listrik dan Instrumentasi

1


1

6.000.000

6.000.000

Kepala Seksi Keuangan

1

6.000.000

6.000.000

Kepala Seksi Humas

1

6.000.000

6.000.000

6.000.000

6.000.000

6.000.000

6.000.000

6.000.000

6.000.000

Kepala Seksi Administrasi & Personalia Kepala Seksi Keamanan & Kebersihan Kepala Seksi Gudang

1 1 1


Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan...............(Lanjutan) Karyawan Proses

24

3.000.000

72.000.000

24

3.000.000

72.000.000

20

3.000.000

60.000.000

16

3.000.000

48.000.000


8

3.000.000

24.000.000

Karyawan Bag. Keuangan

3

3.000.000

9.000.000

6

2.500.000

15.000.000

Karyawan Bag. Humas

4

2.500.000

10.000.000

Karyawan Gudang / Logistik

8

2.500.000

20.000.000

Petugas Keamanan

24

2.000.000

48.000.000

Dokter

1

8.000.000

8.000.000

Perawat

1

2.200.000

2.200.000

Petugas Kebersihan

12

2.200.000

26.400.000

Supir

10

2.200.000

22.000.000

Jumlah

187

Karyawan Laboratorium QC/QA dan R&D Karyawan Utilitas Karyawan Unit Pembangkit Listrik dan Instrumentasi

Karyawan Bag. Administrasi dan Personalia

709.600.000

9.8 Kesejahteraan Karyawan

Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain : 1. Tunjangan a. Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan yang bersangkutan. b. Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan. Tunjangan ini besarnya 10 % dari gaji. c. Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam kerja, berdasarkan jumlah jam kerja. 2. Cuti a. Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam satu tahun.


b. Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang menderita sakit berdasarkan surat keterangan dokter. 3. Pakaian Kerja. Pakaian kerja diberikan kepada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap tahunnya. 4. Kesehatan. Perusahaan memberikan fasilitas Poliklinik yang berada di areal pabrik. Poliklinik ini berfungsi sebagai pertolongan pertama pada karyawan selama jam kerja. Untuk menangani kecelakaan berat, baik akibat kerja maupun bukan, yang menimpa karyawan dan keluarganya, perusahaan menunjuk rumah sakit rujukan untuk menangananinya. Selain itu perusahaan juga bekerjasama dengan beberapa rumah sakit. a. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh kerja, ditanggung perusahaan sesuai dengan undang-undang yang berlaku. b. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan. 5. Jaminan Sosial Tenaga Kerja (JAMSOSTEK). JAMSOSTEK diberikan oleh perusahaan untuk memberikan jaminan sosial dan memberikan perlidungan kepada karyawan terhadap hal-hal yang tidak diinginkan. 6. Pendidikan. Perusahaan menyediakan beasiswa bagi anak-anak karyawan yang berprestasi disekolahnya. Selain itu perusahaan mengembangkan sumber daya manusia melalui pelatihan, pendidikan, pembinaan dan pemantapan budaya perusahaan. Kegiatan ini bertujuan untuk memberikan kesempatan belajar pada karyawan untuk mengembangkan diri sesuai dengan kemampuan yang dimilikinya. 7. Peralatan Safety.

Untuk menjaga keselamatan kerja karyawan pabrik, diberikan peralatan safety berupa safety helmet, safety shoes, masker, goggle, glove dan alat-alat safety lainnya.

LE IX -- 106 11 Universitas Sumatera Utara

Selain itu perusahaan juga menyediakan fasilitas untuk kemudahan bagi karyawan dalam melaksanakan aktivitas selama di pabrik, antara lain : 1. Penyediaan mobil dan sopir untuk kegiatan operasional maupun bus untuk transportasi antar jemput karyawan. 2. Kantin untuk memenuhi kebutuhan konsumsi bagi karyawan. Untuk makan siang dan makan malam ditanggung oleh perusahaan. 3. Sarana peribadatan, seperti masjid di areal pabrik.

LE 107 IX - 12 Universitas Sumatera Utara

BAB X ANALISA EKONOMI

Suatu pabrik harus dievaluasi kelayakan berdirinya dan tingkat pendapatannya sehingga perlu dilakukan analisa perhitungan secara teknik. Selanjutnya, perlu juga dilakukan analisa terhadap aspek ekonomi dan pembiayaannya. 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,

LE X -- 108 1 Universitas Sumatera Utara

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 dan sarana  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 118.313.551.560,-. 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 biaya legalitas  Modal 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 31.944.658.921,-.

LE X - 109 2 Universitas Sumatera Utara

Maka, total modal investasi tetap (MIT) adalah : Total MIT = MITL + MITTL = Rp 118.313.551.560,-.+ Rp 31.944.658.921,= Rp 150.258.210.481,10.1.2 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 sebesar Rp 292.793.912.495,-. Total Modal Investasi = Modal Investasi Tetap + Modal Kerja = Rp 150.258.210.481,- + Rp 292.793.912.495,= Rp 443.052.122.975,-

LEX--110 3 Universitas Sumatera Utara

Modal investasi berasal dari: -

Modal sendiri / saham – saham sebanyak 60 dari total modal investasi. Modal sendiri adalah Rp 265.831.273.785,-

-

Pinjaman dari bank sebanyak 40 dari total modal investasi. Pinjaman dari bank adalah Rp 177.220.849.190,-

10.2

Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC)

Biaya produksi total merupakan semua biaya yang digunakan selama pabrik beroperasi. Biaya produksi total meliputi : 10.2.1 Biaya Tetap / Fixed Cost (FC) Biaya tetap adalah biaya yang jumlahnya tidak tergantung pada jumlah produksi, meliputi : -

Gaji tetap karyawan

-

Bunga pinjaman bank

-

Depresiasi dan amortisasi

-

Biaya perawatan tetap

-

Biaya tambahan industri

-

Biaya administrasi umum

-

Biaya pemasaran dan distribusi

-

Biaya laboratorium, penelitian dan pengembangan

-

Biaya hak paten dan royalti

-

Biaya asuransi

-

Pajak Bumi dan Bangunan (PBB)

Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya tetap / fixed cost adalah sebesar Rp 86.958.547.818,-. 10.2.2 Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC) Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya tergantung pada jumlah produksi, meliputi : -

Biaya bahan baku proses dan utilitas

-

Biaya variabel tambahan, meliputi biaya perawatan dan penanganan lingkungan, pemasaran dan distribusi

-

Biaya variabel lainnya


Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya variabel / variable cost adalah sebesar Rp 369.785.387.205,-. Total Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel = Rp 86.958.547.818,- + 369.272.801.351,= Rp 456.231.349.169,-

10.3

Total Penjualan (Total Sales)

Penjualan yang diperoleh dari hasil penjualan produk akrilamida dan amonium sulfat adalah sebesar Rp 709.197.230.570,-. Maka laba penjualan adalah sebesar Rp 252.965.881.400,-. 10.4

Bonus Perusahaan

Sesuai fasilitas tenaga kerja dalam pabrik pembuatan akrilamida, maka perusahaan memberikan bonus 0,5% dari keuntungan perusahaan yaitu sebesar Rp 1.264.829.407,-. 10.5

Perkiraan Rugi / Laba Usaha

Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh : Laba sebelum pajak (bruto)

= Rp 251.701.051.993,-

Pajak penghasilan (PPh)

= Rp

Laba setelah pajak (netto)

= Rp 176.273.236.395,-

10.6

75.427.815.598,-

Analisa Aspek Ekonomi

10.6.1 Profit Margin (PM) Profit Margin adalah persentase perbandingan antara keuntungan sebelum

pajak penghasilan PPh terhadap total penjualan. PM = PM =

Laba sebelum pajak  100  Total penjualan Rp 251.701.05 1.993, 100 % Rp 709.197.23 0.570,-

PM = 35,49 %

LEX- -112 5 Universitas Sumatera Utara

Dari hasil perhitungan diperoleh profit margin sebesar 35,49 %, maka pra rancangan pabrik ini memberikan keuntungan. 10.6.2 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

BEP =

Rp 86.958.547.818, 100  Rp 709.197.230.570,- Rp 369.272.801.351 ,-

BEP = 25,58 % Kapasitas produksi pada titik BEP

= 25,58 %  15.000 ton/tahun = 3.837,26 ton/tahun

Nilai penjualan pada titik BEP

= 25,58 % × Rp 709.197.230.570,= Rp 181.424.916.794,-

Dari data feasibilities, (Peters et.al., 2004) : -

BEP  50 , pabrik layak (feasible)

-

BEP  70 , pabrik kurang layak (infeasible).

Dari perhitungan diperoleh BEP = 25,58 %, maka pra rancangan pabrik ini layak. 10.6.3 Return on Investment (ROI) Return on Investment adalah besarnya persentase pengembalian modal tiap

tahun dari penghasilan bersih. ROI = ROI =

Laba setelah pajak  100  Total Modal Investasi Rp 176.273.23 6.395, 100  Rp 443.052.12 2.975,-

ROI = 39,79 %

X -- 113 6 LE Universitas Sumatera Utara

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 39,79 %; sehingga pabrik yang akan didirikan ini termasuk resiko laju pengembalian modal rata – rata. 10.6.4 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  1 tahun 39,79

POT =

POT = 2,51 tahun Dari hasil perhitungan, didapat bahwa seluruh modal investasi akan kembali setelah 2,51 tahun pabrik beroperasi. 10.6.5 Return on Network (RON) Return on Network merupakan perbandingan laba setelah pajak dengan

modal sendiri. RON = RON =

Laba setelah pajak  100  Modal sendiri

Rp 176.273.23 6.395, 100  Rp 265.831.27 3.785,-

RON = 66,31 %

LE X -- 114 7 Universitas Sumatera Utara

10.6.6 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 = 51,23 , sehingga pabrik akan menguntungkan karena lebih besar dari bunga bank saat ini sebesar 13,5 % (Bank Mandiri, 2013).


BAB XI KESIMPULAN Hasil analisa perhitungan pada Pra Rancangan Pabrik Akrilamida dari Akrilonitril dengan Proses Asam Sulfat kapasitas 15.000 ton/tahun diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu : 1. Kapasitas produksi akrilamida 15.000 ton/tahun menggunakan bahan baku akrilonitril sebanyak 5.786,7468 kg/jam. 2. Bentuk badan usaha adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan bentuk organisasi garis. Jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan adalah 187 orang. 3. Lokasi pabrik direncanakan di jalur Arteri Kaliwungu, kabupaten Kendal, Jawa Tengah karena berbagai pertimbangan antara lain kemudahan mendapatkan bahan baku, daerah pemasaran, sarana transportasi yang mudah dan cepat. Luas tanah yang dibutuhkan adalah 11.250 m2.

4. Analisa ekonomi : a. Modal Investasi

: Rp 443.052.122.975,-

b. Biaya Produksi

: Rp 456.231.349.169,-

c. Hasil Penjualan

: Rp 709.197.230.570,-

d. Laba Bersih

: Rp 252.965.881.400,-

e. Profit Margin

: 35,49 %

f. Break Event Point

: 25,58 %

g. Return of Investment

: 39,79 %

h. Return on Network

: 66,31 %

i. Pay Out Time

: 2,51 tahun

j. Internal Rate of Return : 51,23 

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Akrilamida dari Akrilonitril dengan Proses Asam Sulfat ini layak untuk didirikan.

LE XI- -116 1 Universitas Sumatera Utara

BAB III NERACA MASSA

Recommend Documents