I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Dalam upaya bersama untuk meningkatkan kinerja perekonomian nasional, sektor industri kimia tetap menjadi salah satu tumpuan dan harapan. Peluang yang cukup baik dalam sektor industri kimia dimasa-masa yang akan datang diharapkan mampu berperan dalam meningkatkan pendapatan negara. Kondisi tersebut sangat ditunjang dengan kebijakan pemerintah Indonesia dalam bidang industri kimia yang mendukung berkembangnya industri-industri kimia. Selain itu, peningkatan kegiatan penelitian dan pengembangan di bidang teknologi industri merupakan salah satu faktor penunjang dalam mempercepat pertumbuhan industri-industri di Indonesia.
Benzil klorida (C6H5CH2Cl) atau dikenal juga dengan nama -klorotoluen adalah salah satu bahan kimia organik yang sangat penting dalam industri kimia. Bahan kimia ini banyak digunakan sebagai bahan baku maupun bahan pembantu untuk berbagai industri kimia.
Industri kimia seperti industri Benzil klorida merupakan industri hulu yang dapat menjadi suatu industri yang diharapkan dapat mendukung industriindustri yang lain yang menggunakan produk Benzil klorida sebagai bahan
2
bakunya. Produk Benzil klorida biasa digunakan oleh industri-industri seperti industri pembuatan parfum, pewarna (cat, krayon, dll), farmasi, dan industri kimia lain yang cukup banyak di Indonesia, dimana pada saat ini untuk memperoleh bahan baku Benzil klorida harus mengimport dari luar negri. Jadi akan sangat menguntungkan jika di Indonesia bahan baku tersebut dapat tersedia, yang mana selain dapat memberikan manfaat untuk kemajuan perindustrian di Indonesia juga diharapkan dapat meningkatkan kemajuan Indonesia di sektor industri, dan yang terpenting dapat membantu bangsa ini lebih cepat keluar dari krisis.
B. Kegunaan Produk B.1. Produk Utama Produk utama yang dihasilkan berupa benzil klorida. Tujuan pemasaran ialah kepada pihak industri yang menggunakan benzil klorida sebagai bahan baku produksinya. Penggunaan benzil klorida. Kegunaan benzil klorida diantaranya sebagai berikut : a) Sebagai bahan baku dalam pembuatan benzil butil phtalat, suatu plasticizer yang digunakan secara luas dalam vinyl flooring dan sebagai plastik lain misal untuk pengepakan makanan. b) Sebagai bahan baku pembuatan benzil alkohol, dalam industri tekstil benzil alkohol digunakan sebagai pewarna tambahan pada pewarnaan wool dan nylon. c) Dalam industri zat warna benzil klorida digunakan sebagai zat antara dalam pembuatan trifenilmetan.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
3
d) Turunan pertama benzil klorida dapat diproses lebih lanjut menjadi flavor, parfum kimia, farmasi dan disinfektan jamur.
B.2. Produk Samping 1. Benzil diklorida. Benzil diklorida adalah caiaran yang tidak berwarna dihasilkan dari toluene yang bereaksi dengan Cl2. benzil diklorida dapat digunakan sebagai
lachrymatory
yang
umum
digunakan
sebagai
agen
pengendalian kerusuhan dan agen senjata kimia. Sebagai contoh, gas air mata dan semprotan merica yang biasa digunakan untuk kontrol kerusuhan 2. Asam Klorida Penggunaan produk asam klorida Digunakan sebagai pengawet baja, produksi PVC, reagen penukar ion dan cairan porselen.
C. Ketersediaan Bahan Baku Bahan baku utama dan penunjang yang digunakan pada proses pembuatan Benzil klorida dengan proses klorinasi toluen antara lain : 1.
Gas Klorin Gas klorin ini dapat diperoleh dari pabrik PT. Asahimas Subcentra Chemical, Cilegon.
2.
Toluen Toluen adalah cairan yang tak berwarna, sangat reaktif, dengan bau seperti benzen. Toluen biasanya diproduksi bersama-sama dengan benzen, xylen
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
4
dan senyawa aromatis C6 – C9. Campuran tersebut diekstraksi dengan sulfana dan kemudian dipisahkan dengan jalan fraksinasi. Toluen dapat dipenuhi dari PT. Styrindo Mono Indonesia yang berada di Cilegon dengan kemurnian 99 %.
D. Analisa Pasar Penilaian analisa pasar dari pabrik Benzil klorida meliputi : D.1. Harga Bahan Baku Harga bahan baku untuk proses pembuatan Benzil klorida tertera pada Tabel I.1. Tabel I.1. Harga Bahan Baku Bahan Baku
Harga (USD/Ton)
Gas klorin (Cl2)
190
Toluen (C6H5CH3)
860
Sumber : icis.com 4 Feb 2014 D.2. Harga Produk Harga produk dapat dilihat pada Tabel I.2. dibawah ini.
Tabel I.2. Harga Produk Produk
Harga (USD/Ton)
Benzil klorida
2000
Benzil klorida
1700
Benzena
1351
HCl
96
Sumber : Alibaba.com 4 Feb 2014
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
5
E. Kapasitas Pabrik Berdasarkan data kebutuhan (impor) Benzil Klorida dan produksi Toluen serta klorin di Indonesia terhadap Benzil Klorida akan didapatkan kapasitas pabrik dengan cara persamaan garis lurus.
Grafik 1.1. Impor Benzil klorida di Indonesia. (Sumber : olahan BPS Jakarta, 2013)
Berdasarkan data-data yang sudah diplotkan pada grafik tersebut dilakukan pendekatan berupa garis lurus, y = mx + C. dimana :
y x m C
= kebutuhan impor Benzil klorida (ton/tahun) = tahun ke (15) = slope = intercept
didapatkan nilai slope sebesar :
m
n x. y x. y n x 2 ( x ) 2
18,763
dan didapatkan juga nilai intercept sebesar :
x . y xy. y 12.537 n x ( x) 2
C
2
2
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
6
Melalui perhitungan persamaan garis lurus di atas diperoleh persamaan y = 18,763x + 12.537, yang dapat digunakan untuk memprediksi kebutuhan Benzil klorida di Indonesia pada tahun 2019. Dengan persamaan garis lurus tersebut didapatkan prediksi jumlah kebutuhan Benzil klorida di Indonesia sebesar 39.529 ton/tahun sedangkan Indonesia belum memiliki pabrik Benzil Klorida, maka dengan kata lain kebutuhan Benzil klorida di Indonesia belum dapat terpenuhi sebesar 40.000 ton.
Berdasarkan pertimbangan di atas dengan kapasitas produksi Benzil Klorida sebesar 40.000 ton/tahun diharapkan : • Dapat memenuhi kebutuhan Benzil klorida di Indonesia sehingga mengurangi impor dari luar negeri • Memberi kesempatan pada industri-industri yang menggunakan Benzil klorida untuk mengembangkan produksinya dan memperolehnya dengan mudah dan murah tanpa harus mengimpor
F. Penentuan Lokasi Pabrik Pabrik Benzil Klorida ini direncanakan akan didirikan di daerah Lebak, Banten. Pertimbangan pemilihan lokasi adalah sebagai berikut : 1. Bahan baku Bahan baku utama Benzil Klorida adalah Toluene dan Gas Klorin yang diperoleh dari PT. Asahimas Chemical dan PT. Styrindo Mono Indonesia yang letaknya di komplek industri Cilegon, sehingga kedekatan lokasi ini
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
7
akan memudahkan transportasi bahan baku dan sekaligus mengurangi ongkos pengangkutan.
2. Pemasaran Untuk pemasaran produk, perlu diperhatikan letak pabrik dengan pasar yang membutuhkan Benzil Klorida. Hal ini menekan biaya pendistribusian produk ke lokasi pasar dan pengiriman. Pemilihan lokasi di Banten mengingat sebagian besar pemasarannya meliputi Pulau Jawa secara umum.
3. Transportasi Sarana transportasi diperlukan untuk mengangkut bahan baku, memasarkan produk dan lain-lain. Oleh karena itu fasilitas jalan raya, rel kereta api atau pelabuhan udara mutlak sangat dibutuhkan. Kawasan Industri sekitar Banten memiliki fasilitas yang cukup memadai.
4. Penyedian tenaga listrik Kebutuhan listrik pabrik ini seluruhnya dipenuhi dari PLN, sedangkan untuk keadaan darurat, pabrik memiliki generator cadangan.
5. Penyediaan air Kebutuhan air pendingin, umpan boiler, keperluan proses serta keperluan umum seluruhnya hasil pengolahan dari air sungai Ciujung. Pemilihan sumber ini ditunjang oleh letak pabrik yang dekat dengan Sungai.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
8
6. Kebutuhan tenaga kerja Tenaga kerja termasuk hal yang sangat menunjang dalam operasional pabrik, tenaga kerja untuk pabrik ini dapat direkrut dari : Masyarakat sekitar pabrik. Tenaga ahli yang berasal dari daerah sekitar pabrik dan luar daerah.
7. Keadaan masyarakat Lokasi pabrik di Lebak berada di kawasan industri, sehingga masyarakat sudah terbiasa dengan kehadiran pabrik-pabrik dengan resiko tinggi. Selain itu, keberadaan pabrik juga akan membantu tersedianya lapangan kerja bagi masyarakat sekitar.
8. Kondisi Iklim dan Cuaca Seperti daerah lain di Indonesia, maka iklim di sekitar lokasi pabrik relatif stabil. Suhu udara beragam antara 20-35°C.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
II. PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES
Produksi zat kimia dalam pabrik kimia membutuhkan berbagai sistem proses dan alat pemroses yang dirangkai dalam suatu sistem proses produksi yang disebut teknologi proses. Secara garis besar, sistem proses utama dari sebuah pabrik kimia adalah sistem reaksi, sistem pemisahan, dan pemurnian. Proses perubahan bahan baku menjadi produk terjadi dalam sistem reaksi. Sistem pemisahan dan pemurnian bertujuan agar produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi permintaan pasar sehingga layak dijual.
A. Macam-Macam Proses Ada dua macam reaksi untuk membentuk benzil klorida, yaitu reaksi chlorination of toluene dan chloromethylation of benzene. Berikut masingmasing uraian proses:
1. Reaksi chlorination of toluene Pada mekanisme reaksi samping secara seri, ketiga atom hidrogen pada rantai samping toluena (C6H5CH3) digantikan oleh klorin secara berturutturut. Akibatnya, ada tiga senyawa yang diperoleh benzil klorida sebagai produk utama, serta benzal klorida dan benzo triklorida sebagai produk samping.
10
Berikut reaksinya :
Reaksi Utama C6H5CH3 (l)
+
Cl2 (g)
C6H5CH2Cl (l) + HCl (l)
C6H5CH2Cl(l)
+
Cl2 (g)
C6H5CHCl2 (l) + HCl (l)
C6H5CHCl2 (l)
+
Cl2 (g)
C6H5CCl3 (l) + HCl (l)
Reaksi Samping
Reaksi belangsung secara eksotermis pada fasa gas-cair dalam dengan temperatur 80-100oC dan tekanan 1-3 atm. Proses ini memiliki konversi sebesar 86,3% toluena untuk meminimalisasi terbentuknya produk samping dengan yield benzil klorida lebih dari 80%. (Zen Xu, 1999)
2. Reaksi Chloromethylation of benzene Reaksi ini merupakan reaksi subtitusi antara Benzena, formaldehid dan HCl dengan penambahan katalis zinc chloride. Benzena bereaksi dengan formaldehid, lalu dikontakkan dengan gas HCl melalui bantuan katalis Zinc Chloride. Adapun reaksi yang terjadi sebagai berikut:
C6H6 (l) + HCl (g) + CH2O (s)
C6H5CH2Cl (l) + H2O (l)
Reaksi ini berlangsung eksotermis pada temperatur 100oC dengan tekanan atmosferis dengan yield dari benzil klorida sebesar 80%. Produk sampingnya berupa air . (Ginsburg, et al.)
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
11
B. Pemilihan Proses Pemilihan proses bertujuan untuk menentukan proses mana yang akan dipilih berdasarkan pertimbangan dari segi ekonomi dan energi
1. Tinjauan Ekonomi
Chloronation of Toluene
Kapasitas Produksi
= 40.000 ton/tahun
Yield
= +80 %
Konversi
= 86.9 %
BM C6H5CH2Cl (main product)
= 126,58 g/mol
Menghitung mol Toluena yang dibutuhkan mol C6H5CH2Cl :
5050.5050kg / jam = 39.898 kmol 126,59 kg / kmol
mol Toluena mula-mula =
100% x39.898kmol = 53.621 kmol 86.9%
Reaksi : C6H5CH3 (l)
+ Cl2 (g)
C6H5CH2Cl (l) + HCl (l)
Mula-mula
53.621
69.679
-
Bereaksi
46.221
46.221
46.221
46.221
7.400
23.458
46.221
46.221
Sisa
-
Reaksi : C6H5CH3Cl (l) + Cl2 (g) Mula-mula Bereaksi Sisa
C6H5CH2Cl2 (l) + HCl (l)
46.221
23.458
-
-
6.328
6.328
6.328
6.328
39.898
17.130
6.328
6.328
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
12
Tabel II.1 Harga bahan baku dan produk Bahan
$/ton
1. Toluena
860*
2. Klorin
190*
3. Benzil Klorida
2000 **
4. Benzal Klorida
1700**
5. Asam Klorida
96**
6. Benzena
1351*
Sumber :
* **
icis.com 4 Feb 2014 Alibaba.com 4 Feb 2014
Untuk menghitung perolehan keuntungan kasar dapat digunakan persamaan berikut ini : Harga Produk
= harga benzil klorida + harga benzal klorida + harga HCl + harga Benzena = (40.000 ton x $ 2000/ton) + (8.000 ton x $ 1700/ton) + (46.000 ton x $96/ton) + (29 ton x $1351/ton) = 80.000.000 + 13.600.000 + 4.416.000 + 39.179 = 98.055.179 usd
Harga BB
= harga toluene + harga klorin = (58.258,009 ton x $ 860/ton) + (44.813,398 ton x $190/ton) = 50.101.887,74 + 8.514.545,62 = 58.616.433,36 usd
Estimated Profit
= Harga Produk – Harga Bahan baku = 98.055.179 - 58.616.433,36
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
13
= 39.438.745,64 usd = Rp 487.462.896.100 Biaya Produksi
= Harga Bahan Baku : Kapasitas Pabrik = 58.616.433,36 : 40.000 = 1465,411 usd/ton = 1,465 usd/kg = Rp 18.107,4/kg
Chloromethylation of benzene
Kapasitas Produksi
= 40.000 ton/tahun
Yield
= 80 %
BM C6H5CH2Cl (main product)
= 126,58 g/mol
menghitung mol Toluena yang dibutuhkan mol C6H5CH2Cl
=
40.000.000kg = 316.005,688 k mol 126,58 kg / kmol
mol Bezena mula-mula
=
100% x316.005,688kmol = 395007,11 kmol 80%
Reaksi : C6H6
+
M 395007,110
CH2O
+ HCl
C6H5CH2Cl (l) + H20 (l)
395007,110
395007,110
-
B 316005,688 316005,688
316005,688
316005,688
316005,688
316005,688
316005,688
S
79001, 422
79001, 422
79001, 422
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
14
Jumlah Reaktan yang dibutuhkan Mol C6H6
395007,110 kmol
78,11 kg = 30.854.005,362 kg 1 kmol
Mol CH2O
395007,110 kmol
30,031 kg = 11.862.458,520 kg 1 kmol
HCl
395007,110 kmol
36,461kg = 14.402.354,238 kg 1 kmol
Jumlah Produk yang terbentuk C6H5CH2Cl
316.005,688 kmol
126,58 kg = 40.000.000 kg 1 kmol
H20
316.005,688 kmol
18,015kg = 5.692.842,469 kg 1 kmol
Tabel II.2 Harga bahan baku dan produk Bahan
$/ton
1. Benzene (C6H6)
1351*
2. Formaldehyde (CH2O)
1000**
3. Hidrochloric Acid (HCl)
300**
4. Benzil Klorida(C6H5CH2Cl)
2000**
Sumber :
*
icis.com 4 Feb 2014
**
Alibaba.com 4 Feb 2014
Untuk menghitung perolehan keuntungan kasar dapat digunakan persamaan berikut ini :
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
15
Harga Produk = harga benzil klorida = 40.000 ton x $ 2000/ton = 80.000.000 usd/year Harga BB
= harga benzene + harga formaldehyde+ harga HCl = (30.854.005,362 ton x $ 1351/ton) + (11.862.458,520 kg x $1000/ton) + (14.402.354,238 ton x $300/ton) = 41.683.760.76 + 11.862.459.00 + 4.320.706.20 = 57.866.925.96 usd/year
Estimated Profit
= Harga Produk – Harga Bahan baku = 80.000.000 – 57.866.925.96 = 22.133.074.05 usd/year = Rp273.564.795.196.20/year
Biaya Produksi
= Harga Bahan Baku : Kapasitas Pabrik = 22.133.074.05 : 40.000 = 1444.67 usd/ton = 1,445 usd/kg = Rp 17.860,20/kg
2. Tinjauan Termodinamika Perubahan entalpi (ΔH) menunjukkan panas reaksi yang dihasilkan ataupun panas reaksi yang dibutuhkan selama proses berlangsungnya reaksi kimia. Besar atau kecil nilai ΔH tersebut menunjukkan jumlah energi yang dibutuhkan maupun dihasilkan. ΔH bernilai positif (+) menunjukkan
bahwa
reaksi
tersebut
membutuhkan
panas
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
agar
16
berlangsungnya reaksi sehingga semakin besar ΔH maka semakin besar juga energi yang dibutuhkan. Sedangkan ΔH bernilai negatif (-) menunjukkan bahwa reaksi tersebut menghasilkan panas selama proses berlangsungnya reaksi sehingga tidak membutuhkan energi selama proses namun membutuhkan energi untuk penyerapan panas agar reaksi tetap berlangsung pada temperatur reaksinya.
∆HRx = ∆HR + ∆HRx(298)o + ∆HP
(Smith, et. all, 1996)
Chlorination of Toluene Reaksi yang terjadi : Reaksi Utama C6H5CH3 (l)
+
Cl2 (g)
C6H5CH2Cl (l) + HCl (l)
C6H5CH2Cl(l)
+
Cl2 (g)
C6H5CHCl2 (l) + HCl (l)
C6H5CHCl2 (l)
+
Cl2 (g)
C6H5CCl3 (l) + HCl (l)
Reaksi Samping
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
17
T = 305 K
T =348 T = 373 K K
ΔH1
ΔH2
T = 298 K
T = 298 K ΔHR°298
Tabel II.3 Nilai ΔH°R(298) masing-masing Komponen Komponen
ΔH°f, kJ/mol
C6H5CH3(l)
50,2
Cl2(g)
-
C6H5CH2Cl(l)
18,7
HCl(l)
-92,3
Sumber: Yaws, Thermodynamic chemical data
ΔH°r 298 K
= ΔH°f produk - ΔH°f reaktan = [ ΔH°f C6H5CH2Cl(l) + HCl(l) ] – [ ΔH°f C6H5CH3(l) + Cl2(g) ] = [ (18,7 + (-92,3) ] – [ (50,2) + (0) ] = -123,8 kJ/mol = 8,314 x -1120,651 = -9317,093 kJ/kmol = 8,314 x 12515,853 = 104056,800 kJ/kmol
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
18
∆HR
= -9317,093 + (-123,8) + 104056,800 = 94863,507 kj/kmol
Karena nilai ΔH°R positif, maka reaksi bersifat endotermis
Chloromethylation of Benzene Reaksi yang terjadi : C6H6(l)
+ CH2O(s) + HCl(l)
T = 305 K
C6H5CH2Cl (l) + H20 (l)
T = 333TK=348 K
ΔH1
ΔH2
T = 298 K
T = 298 K ΔHR°298
Nilai ΔH°f masing-masing komponen pada suhu 298 K dapat dilihat sebagai berikut :
Tabel II.4 Nilai ΔH°f masing-masing Komponen Komponen
ΔH°f, kJ/mol
C6H6(l)
82,9
CH2O(s)
-108,6
HCl(g)
-92,3
C6H5CH2Cl(l)
18,7
H2O(l)
-241.8
Sumber: Yaws, Thermodynamic chemical data
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
19
ΔH°r 298 K = ΔH°f produk - ΔH°f reaktan = [ ΔH°f C6H5CH2Cl(l) + H2O(l)] – [ΔH°f C6H6 (l) + CH2O(S)+HCl(l) ] = [(18,7-241,8)] – [(82,9-108,6-92,3)] kJ/mol = [-223,1] – [-118] = -105,1 kJ/mol = 8,314 x 80197.134 = 666758.9746 kJ/kmol = 8,314 x -426035.764 = -3542061.342 kJ/kmol ∆HR
= 666758.9746 + (-123,8) + 3542061.342 = -2875178.567 kj/kmol
Karena nilai ΔH°R negaitif, maka reaksi bersifat eksotermis
3. Tinjauan termodinamika berdasarkan energi Gibbs (ΔGo) Energi Gibbs standar menunjukkan spontan atau tidak spontannya suatu reaksi kimia. ΔGo bernilai positif (+) menunjukkan bahwa reaksi tersebut tidak dapat berlangsung secara spontan, sehingga dibutuhkan energi tambahan dari luar. Sedangkan ΔGo bernilai negatif (-) menunjukan bahwa reaksi tersebut dapat berlangsung secara spontan dan hanya sedikit membutuhkan energi. Oleh karena itu, semakin kecil atau negatif ΔGo maka reaksi tersebut akan semakin baik karena untuk berlangsung spontan energi yang dibutuhkan semakin kecil.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
20
ΔGo (298oK) = ΔGo produk - ΔGo reaktan ΔG = ΔH – TΔS
Chlorination of Toluene
Reaksi yang terjadi : C6H5CH3 (l)
+ Cl2 (g)
C6H5CH2Cl (l) + HCl (l)
Nilai ΔG°f masing-masing komponen pada suhu 298 K dapat dilihat. sebagai berikut :
Tabel II.5 Nilai ΔG°f masing-masing Komponen Komponen
ΔG°f, kJ/mol
C6H5CH3(l)
122.3
Cl2(g)
-
C6H5CH2Cl(l)
92.4
HCl(l)
-228.6
Sumber: Yaws, Thermodynamic chemical data
ΔG° 298 K = ΔG°f produk - ΔG°f reaktan = [ ΔG°f C6H5CH2Cl(l)+ HCl(l) ] – [ 2 x ΔG°f C6H5CH3(l) + Cl2(g)] = [ (92,4 + (-228.6) ] – [ (122.3) + (0) ] = [-136,2] – [-122,3] = -13,9 kJ/mol
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
21
= -12291.12285 + -158.613 - 13,9 = -12463,636 kj/kmol Karena nilai ΔG Negatif, maka reaksi bersifat spontan
Chloromethylation of Benzene
Reaksi yang terjadi : C6H6(l)
+ CH2O(s) + HCl(g)
C6H5CH2Cl (l) + H20 (l)
Nilai ΔG°f masing-masing komponen pada suhu 298 K dapat dilihat sebagai berikut :
Tabel II.6 Nilai ΔG°f masing-masing Komponen Komponen
ΔG°f, kJ/mol
C6H6(l)
129,8
CH2O(s)
-102,5
HCl(g)
-228.6
C6H5CH2Cl(l)
92.4
H2O(s)
-237,1
Sumber: Yaws, Thermodynamic chemical data
ΔG° 298 K = ΔG°f produk - ΔG°f reaktan = [ ΔG°f C6H5CH2Cl(l)+ H2O(l) ] – [ΔG°f C6H6(l) + CH2O(s)+HCl(l)] = [ (92,4 + (-237,1) ] – [ (129.8) + (-102,5) + (-228,6)
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
22
= [-144,7] – [-201,3] = 56,6 kJ/mol
= 195837,564 – 7513,296 – 56,6 = 188267,668 kj/kmol Karena nilai ΔG° Positif, maka reaksi bersifat tidak spontan.
Berikut matrik dalam mempertimbangkan pemilihan metode yang akan digunakan: Tabel II.7 Matrik pemilihan proses No
Parameter
Chloronation of
Chloromethylation of
Toluene
Benzene
1
Temperatur reaksi
100oC
60 o C
2
Tekanan operasi
1 atm
1 atm
3
Fasa reaksi
Gas-Cair
Cair-Gas-Padat
4
Yield
93,6%
80%
5
Konversi
86%
99%
6
Katalis
-
ZnCl
7
Kemurnian produk
99%
8
Jenis reaktor
CSTR
Trickle Bed
9
Keuntungan
39.438.745,64 usd/year
22.133.074.05 usd/year
10
Panas reaksi (ΔH0)
-123,8 kJ/mol
+105,1 kJ/mol
11
Energi Gibbs (ΔGo)
-13,9 kJ/mol
+56,6 kJ/mol
12
Produk samping
Benzyl dichloride,
-
90%
Benzene Hydrochloric acid
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
23
Berdasarkan matrik di atas, maka di pilih proses Chloronation of Toluene pada fasa gas-cair untuk memproduksi Benzil Klorida dari Klorin dan Toluena karena pertimbangan memberikan kondisi operasi yang realtif aman dan keuntungan yang lebih baik dari metode yang lain.
C. Deskripsi Proses Proses pembuatan benzil klorida melalui beberapa tahap sebagai berikut :. 1.Tahap penyiapan bahan baku 2.Tahap pembentukan produk 3.Tahap pemurnian produk
1. Tahap Penyiapan Bahan Baku Pada perancangan pabrik benzil klorida dari klorinasi
Toluena
menggunakan bahan baku utama yaitu klorin dan Toluena. Klorin didapatkan dari PT. Asahimas Subentra Chemical sedangkan Toluena didapatkan dari PT. Styrindo Mono Indonesia melalui pemipaan dari masing-masing pabrik sampai ke lokasi penyimpanan
Toluena ditampung dalam tangki 02 (ST-102) dengan waktu tinggal dua minggu. Sedangkan klorin di tampung dalam tangki 01 (ST-101) dengan waktu tinggal dua minggu. Sistem penyimpanan klorin menggunakan tangki bertekanan dengan tekanan 10 atm dan suhu 30oC. Klorin dan Toluena selanjutnya dialirkan menuju Reaktor (RE-101) pada kondisi masing-masing 1 atm 100oC.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
24
2. Tahap Klorinasi Tahap Klorinasi terjadi didalam Reaktor (RE-101), dan reaktor yang digunakan adalah reaktor bubble. Di dalam reaktor ini klorin yang berupa gas masuk dari bawah melalui perforated plate dan bereaksi dengan Toluena. Reaksi utamanya adalah : k1 C6H5CH3 (l) + Cl2 (g) C6H5CH2Cl (l) + HCL (g) Pada reaksi klorinasi Toluena juga terjadi reaksi samping sebagai berikut : C6H5CH2Cl (l) + Cl2 (g)
k2
C6H5CHCl2 (l) + HCl (g)
k3 Reaksi yang terjadi dalam reaktor adalah reaksi eksotermis dan dipasang coil pendingin dengan media pendingin berupa air. Suhu di dalam reaktor adalah 100oC tekanan 1 atm. Gas keluar reaktor mengandung HCl dan diserap dengan air didalam menara absorber, sedangkan cairan hasil bawah reaktor dialirkan dalam Menara Distilasi 1 (MD-101). Selanjutnya benzil klorida akan diumpankan kedalam Menara Distilasi 2 (MD-102) untuk dimurnikan lebih lanjut.
3. Tahap Pemisahan Hasil dan Pemurnian Gas yang keluar dari reaktor mengandung berbagai macam komponen diantaranya HCl yang kemudian diserap oleh air dalam menara absorber (AB-101). Hasil atas absorber berupa gas buang dibawa menuju Unit Pengolahan Lanjut sebagai hasil buangan atau limbah. Hasil bawah berupa larutan HCl
dengan kemurnian 33% disimpan sebagai hasil samping
dalam Tangki 03 (ST-103).
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
25
Cairan yang keluar dari reaktor dipisahkan di dalam Menara Distilasi 1 (MD-101). Hasil atas yang berupa gas didinginkan dalam Condensor 01 (CD-101) hingga menjadi cairan yang kemudian direcycle kembali menuju reaktor sebagai umpan reaktor. Hasil bawah Menara Distilasi 1 (MD-101) mengandung produk utama yaitu benzil klorida. Hasil bawah ini kemudian dimurnikan lebih lanjut di dalam Menara Distilasi 2 (MD-102). Hasil atas Menara Distilasi 2 (MD-102) berupa produk utama ditampung dalam Tangki 03 (ST-104). Hasil bawah berupa produk samping ditampung dalam Tangki 04 (ST-105).
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
III. SPESIFIKASI BAHAN DAN PRODUK
A. Bahan Baku 1. Toluen Rumus kimia
: C6H5CH3
Berat molekul
: 92.14
Titik didih normal
: 110.67 oC
Melting point
: -94.93 oCa
Suhu kritis
: 318.69 oC
Tekanan kritis
: 40.52 atm
Berat jenis
: 864.607 kg/m3 (25 oC)
Kapasitas panas
: 0.406 kcal/kg K
Kekentalan
: 5.583E-01 cp (25 oC)
Kelarutan
: 0.05/100 bagian air (16 oC) Larur dalam alkohol dan eter
Bentuk & warna
: cairan & tak berwarna
Kemurnian
: 99.9 % (0.1 % benzen)
2. Klorin Rumus kimia
: Cl2
Berat molekul
: 70.91
27
Titik didih normal
: -33.99 oC
Melting point
: -100.99 oC
Suhu kritis
: 144.04 oC
Tekanan kritis
: 76.09 atm
Berat jenis
: 1393.848 kg/m3 (25 oC)
Kapasitas panas
: 0.213 kcal/kg K
Kekentalan
: 3.099E-01 cp (25 oC)
Bentuk & warna
: cairan & berwarna kuning
Kemurnian
: 99.9 % (0.1 % H2)
B. Produk 1. Benzil Klorida Rumus kimia
: C6H5CH2Cl
Berat molekul
: 126.585
Titik didih normal
: 179.44 oC
Melting point
: -38.96 oC
Suhu kritis
: 412.89 oC
Tekanan kritis
: 38.59 atm
Berat jenis
: 1096.644 kg/m3 (25 oC)
Kapasitas panas
: 0.345 kcal/kg K
Kekentalan
: 1.116E+00 cp (25 oC)
Kelarutan
: tidak larut dalam air
Bentuk & warna
: cairan & tak berwarna
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
28
2. Benzal Klorida Rumus kimia
: C6H5CHCl2
Berat molekul
: 161.03
Titik didih normal
: 213.89 oC
Melting point
: -16.11 oC
Suhu kritis
: 457.89 oC
Tekanan kritis
: 36.02 atm
Berat jenis
: 1246.808 kg/m3 (25 oC)
Kapasitas panas
: 0.259 kcal/kg K
Kekentalan
: 1.652E+00 cp (25 oC)
Kelarutan
: tidak larut dalam air
Bentuk & warna
: cairan & tak berwarna
3. Hidro Klorida Rumus kimia
: HCl
Berat molekul
: 36.461
Titik didih normal
: 51 oC
Melting point
: -46 oC
Suhu kritis
: 51.53 oC
Tekanan kritis
: 81.480 atm
Berat jenis
: 364.6094 kg/m3 (25 oC)
Kapasitas panas
: 0.247 kcal/kg K
Kekentalan
: 2.221E+00 cp (25 oC)
Kelarutan
: larut dalam air
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
29
Bentuk & warna
: cairan & tak berwarna
4. Benzena Rumus kimia
: C6H6
Berat molekul
: 78,11
Titik didih normal
: 80.1 oC
Melting point
: 5.5 oC
Suhu kritis
: 289 oC
Tekanan kritis
: 48 atm
Berat jenis
: 876 kg/m3 (25 oC)
Kapasitas panas
: 0.247 kcal/kg K
Kekentalan
: 0,652 cp (20 oC)
Kelarutan
: larut dalam air
Bentuk & warna
: cairan & tak berwarna
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
30
IV. NERACA MASSA DAN ENERGI
A. Neraca Massa 1. Reaktor Bubble (RE-101) Tabel IV.1. Neraca massa Reaktor (RE-101) Komponen C6H6
Aliran Masuk kmol/jam
Aliran Keluar
kg/jam
kmol/jam
kg/jam
0.053
3.730
0.053
3.730
Cl2
69.679
4940.654
17.130
1214.633
C6H5CH3
53.621
4940.654
7.400
681.811
C6H5CH2Cl
0.004
0.505
39.898
5050.505
C6H5CHCl2
0.001
0.102
6.328
1018.987
HCl
0.000
0.000
52.549
1915.979
123.358
9885.645
123.358
9885.645
Jumlah
Neraca Terkonsumsi
Komponen C6H6
kg/jam
kmol/jam
Neraca Tergenerasi
kg/jam
kmol/jam
0.000
0.000
0.000
0.000
Cl2
52.549
3726.021
0.000
0.000
C6H5CH3
46.221
4258.843
0.000
0.000
C6H5CH2Cl
6.327
800.941
46.221
5850.941
C6H5CHCl2
0.000
0.000
6.327
1018.885
HCl
0.000
0.000
52.549
1915.979
105.097
8785.805
105.097
8785.805
Jumlah
31
2. Menara distilasi 1 (MD-101) Tabel IV.2. Neraca massa Menara Distilasi (MD-101) Aliran Masuk Nama
Liquid kg/jam
C6H5CH3
Aliran Keluar Liquid
kmol/jam
kg/jam
Vapor
kmol/jam
kg/jam
kmol/jam
681.878
7.400
0.068
0.001
681.810
7.400
C6H5CH2Cl
5050.505
39.898
5050.000
39.894
0.505
0.004
C6H5CHCl2
1018.986
6.328
1018.885
6.327
0.102
0.001
Jumlah
6751.370
53.627
6068.953
46.222
682.417
7.404
3. Condensor top product MD-101(CD-101) Tabel IV.3. Neraca massa Condensor (CD-101) Aliran Masuk Komponen
Vapor kg/jam
C6H5CH3
Aliran Keluar Distilat
kmol/jam
kg/jam
Refluks
kmol/jam
kg/jam
kmol/jam
1976.294
21.449
681.810
7.400
1294.484
14.049
C6H5CH2Cl
1.464
0.012
0.505
0.004
0.959
0.008
C6H5CHCl2
0.295
0.002
0.102
0.001
0.193
0.001
1978.053
21.462
682.417
7.404
1295.636
14.058
Jumlah
4. Reboiler bottom product MD-101(RB-101) Tabel IV.4. Neraca massa Reboiler (RB-101) Aliran Masuk Nama
Liquid kg/jam
C6H5CH3
Aliran Keluar Liquid
kmol/jam
kg/jam
Vapor
kmol/jam
kg/jam
kmol/jam
0.100
0.001
0.068
0.001
0.032
0.000
C6H5CH2Cl
7394.852
58.418
5050.000
39.894
2344.852
18.524
C6H5CHCl2
1491.980
9.265
1018.885
6.327
473.096
2.938
Jumlah
8886.933
67.684
6068.953
46.222
2817.980
21.462
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
32
5. Menara distilasi 2 (MD-102) Tabel IV.5. Neraca massa Menara Distilasi (MD-102) Aliran Masuk Nama
Aliran Keluar
Liquid kg/jam
C6H5CH3
Liquid
kmol/jam
kg/jam
Vapor
kmol/jam
kg/jam
kmol/jam
0.068
0.001
0.000
0.000
0.068
0.001
C6H5CH2Cl
5050.000
39.894
0.505
0.004
5049.495
39.890
C6H5CHCl2
1018.885
6.327
1018.783
6.327
0.102
0.001
Jumlah
6068.953
46.222
1019.288
6.331
5049.665
39.892
6. Condensor top product MD-302 (CD-102) Tabel IV.6. Neraca massa Condensor (CD-102) Aliran Masuk Nama
Aliran Keluar
Vapor kg/jam
C6H5CH3
Distilat
kmol/jam
kg/jam
Refluks
kmol/jam
kg/jam
kmol/jam
0.161
0.002
0.068
0.001
0.093
0.001
C6H5CH2Cl 11937.157
94.302
5049.495
39.890
6887.662
54.411
0.241
0.001
0.102
0.001
0.139
0.001
11937.559
94.305
5049.665
39.892
6887.894
54.413
C6H5CHCl2 Jumlah
7. Reboiler bottom product MD-302 (RB-102) Tabel IV.7. Neraca massa Reboiler (RB-102) Aliran Masuk Nama
Liquid (kg/jam)
C6H5CH3
Aliran Keluar Liquid
(kmol/jam)
(kg/jam)
Vapor
(kmol/jam)
(kg/jam)
(kmol/jam)
0.0001
0.0000
0.000
0.000
0.000
0.000
C6H5CH2Cl
8.028
0.063
0.505
0.004
7.523
0.059
C6H5CHCl2
16195.108
100.572
1018.783
6.327
15176.325
94.245
Jumlah
16203.136
100.635
1019.288
6.331
15183.848
94.305
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
33
8. Absorber (AB-101) Tabel.IV.8. Neraca massa di Absorber (AB-101) Aliran Masuk Nama
Aliran Keluar
(kmol/jam) (kg/jam) (Kmol/jam) (Kg/jam)
C6H6
0.053
3.730
0.000
0.000
Cl2
17.132 1214.754
0.000
0.000
HCl
52.554 1916.171
0.000
0.000
H2O
217.166 3912.248
0.000
0.000
C6H6
0.000
0.000
0.053
3.730
Cl2
0.000
0.000
17.132
1214.754
HCl
0.000
0.000
52.554
1916.171
H2O
0.000
0.000
217.166
3912.248
286.905
7046.904
Jumlah
286.905 7046.904
9. Vaporizer (VP-101) Tabel IV.9. Neraca massa Vaporizer (VP-101) Nama
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(kg/jam) (kmol/jam) (kg/jam)
Cl2 (l)
4471.247
Cl2 (g) Cl2 (l)
0.000
0.000
0.000
0.000 3726.021
52.549
0.000
0.000
745.226
10.510
63.059 4471.247
63.059
Jumlah 4471.247
63.059
(kmol/jam)
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
34
10. Condenser & Separator Drum (CD-201 & SD-101) Tabel IV.10. Neraca massa Condenser & Separator Drum (CD-201 & SD-101) Aliran Masuk Nama
Aliran Keluar
Liquid
Vapor
Liquid
(kg/jam) (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) C6H6 Cl2 Jumlah
17.132
1214.754
17.132
1214.754
0.000
0.000
0.053
3.730
0.000
0.000
0.053
3.730
17.185
1218.484
17.132
1214.754
0.053
3.730
11. Mixed point 1 (MP-101) Tabel IV.11. Neraca massa Mixed Point 1 (MP-101) Nama
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(kg/jam)
(kmol/jam)
(kg/jam)
(kmol/jam)
Cl2 (l)
3726.021
52.549
0.000
0.000
Cl2 (g)
0.000
0.000
4940.775
69.681
Cl2 (l)
1214.754
17.132
0.000
0.000
Jumlah
4940.775
69.681
4940.775
69.681
12. Mixed Point 2 (MP-102) Tabel IV.12. Neraca massa Mixed Point 2 (MP-102) Nama
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(kg/jam)
(kmol/jam)
(kg/jam)
(kmol/jam)
0.053
3.730
0.000
0.000
46.222
4258.912
0.000
0.000
C6H5CH2Cl
0.000
0.000
0.000
0.000
C6H5CHCl2
0.000
0.000
0.000
0.000
C6H6
0.000
0.000
0.053
3.730
C6H5CH3
0.000
0.000
53.621
4940.654
C6H6 C6H5CH3
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
35
Aliran Masuk
Nama
Aliran Keluar
(kg/jam)
(kmol/jam)
(kg/jam)
(kmol/jam)
C6H5CH2Cl
0.000
0.000
0.004
0.505
C6H5CHCl2
0.000
0.000
0.001
0.102
C6H6
0.000
0.000
0.000
0.000
C6H5CH3
7.399
681.742
0.000
0.000
C6H5CH2Cl
0.004
0.505
0.000
0.000
C6H5CHCl2
0.001
0.102
0.000
0.000
Jumlah
54.156
4944.991
54.156
4944.991
B. Neraca Energi 1. Reaktor Bubble (RE-101) Tabel IV.13. Neraca energi Reaktor (RE-101) Komponen Q input
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
838720966.190
0.000
7553294795.304
0.000
Q out
0.000
911330613.560
Q consumption
0.000 7480685147.935
Q generation
Jumlah
8392015761.495 8392015761.495
2. Menara Distilasi 1 (MD-301) Tabel IV.14. Neraca Energi Menara Distilasi 1 (MD-301) Aliran Masuk Komponen Qumpan Q reboiler Jumlah
(J/jam)
Aliran Keluar Komponen
(J/jam)
1427716919.917 Qbottom
923972351.572
Qdistilat
105285565.458
Qcondensor
720413659.187
321954656.299 1749671576.217
Jumlah
1749671576.217
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
36
3. Menara Distilasi 2 (MD-302) Tabel IV.15. Neraca Energi Menara Distilasi 2 (MD-302) Aliran Masuk Komponen
Aliran Keluar
(J/jam)
Komponen
(J/jam)
Qumpan
1449716922.530 Qbottom
193723174.385
Q reboiler
1571763117.127
Qdistilat
1209708005.197
Qcondensor
1618048860.076
Jumlah
3021480039.657
Jumlah
3021480039.657
4. Absorber (AB-101) Tabel IV.16. Neraca panas Absorber (AB-101) Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
Komponen C6H6
298.052
0.000
Cl2
35085.384
0.000
HCl
91755.040
0.000
H2O
979939.742
0.000
C6H6
0.000
298.052
Cl2
0.000
35085.384
HCl
0.000
91755.040
H2O
0.000
979939.742
1107078218.460
1107078218.460
Jumlah
5. Vaporizer (VP-101) Tabel IV.17. Neraca Energi Vaporizer (VP-101) Aliran Masuk Komponen Q Sensibel Q steam Jumlah
(J/jam)
Aliran Keluar Komponen
(J/jam)
33080471.959 Q sensibel
44533229.885
837128901.961 Q vaporisasi
825676144.035
870209373.921
870209373.921
Jumlah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
37
6. Condensor (CD-201) Tabel IV.18. Neraca Energi Condensor (CD-201) Komponen
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
Q input
35383436.185
0.000
Q steam
0.000
31282044.953
Q out
0.000
4101391.233
35383436.185
35383436.185
Jumlah
7. Separator Drum (SD-101) Tabel IV.19. Neraca Energi Separator Drum (SD-101) Komponen
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
C6H6 Cl2 Jumlah
31816.762
31816.762
4049572.183
4049572.183
4081388.946
4081388.946
8. Mixed Point 1 (MP-101) Tabel IV.20. Neraca Energi Mixed Point 1 (MP-101) Nama QStorage
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
35747.628
0.000
0.000
39797.200
QRecycle
4049.572
0.000
Jumlah
39797.200
39797.200
QOut
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
38
9. Mixed Point 2 (MP-102) Tabel. IV.21. Neraca Panas Mixed Point 2 (MP-102) Nama QRecycle
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
51181195.230
0.000
0.000
156463834.529
QStorage
105282639.299
0.000
Jumlah
156463834.529
156463834.529
QOut
10. Expander Valve (EV-101) Tabel IV.22. Neraca Panas Expander Valve (EV-101) Aliran Masuk Komponen Qin
Aliran Keluar
(J/jam) 44533229.885
Jumlah
Komponen Qout
35747627.968
Qekspansi
44533229.885
(J/jam)
8785601.918
Jumlah
44533229.885
11. Heater 1 (HT-101) Tabel IV.23. Neraca energi Heater 1 (HT-101) Komponen
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
Q input
39797200.151
0.000
Q steam
139076871.177
0.000
0.000
178874071.328
178874071.328
178874071.328
Q out Jumlah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
39
12. Heater 2 (HT-102) Tabel IV.24. Neraca energi Heater 2 (HT-102) Komponen
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
Q input
156463834.529
0.000
Q steam
503575553.452
0.000
0.000
660039387.981
660039387.981
660039387.981
Q out Jumlah
13. Heater 3 (HT-103) Tabel IV.25 Neraca energi Heater 3 (HT-103) Komponen
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
Q input
114736200.574
0.000
Q steam
865203541.462
0.000
0.000
979939742.036
979939742.036
979939742.036
Q out Jumlah
14. Heater 4 (HT-104) Tabel IV.26 Neraca energi Heater 4 (HT-104) Komponen
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
Q input
752266357.662
0.000
Q steam
675438218.473
0.000
0.000
1427704576.136
1427704576.136
1427704576.136
Q out Jumlah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
40
15. Cooler 1 (CL-101) Tabel IV.27 Neraca energi Cooler 1 (CL-101) Komponen Q input
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
159064255.897
0.000
Q cooling
0.000
31938381.802
Q out
0.000
127125874.096
159064255.897
159064255.897
Jumlah
16. Cooler 2 (CL-102) Tabel IV.28 Neraca energi Cooler 2 (CL-102) Komponen Q input
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
1071694782.274
0.000
Q cooling
0.000
946260260.628
Q out
0.000
125434521.647
Jumlah
1071694782.274 1071694782.274
17. Cooler 3 (CL-103) Tabel IV.29 Neraca energi Cooler 3 (CL-103) Komponen Q input
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
259302176.884
0.000
Q cooling
0.000
250501838.796
Q out
0.000
8800338.088
259302176.884
259302176.884
Jumlah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
41
18. Cooler 4 (CL-104) Tabel IV.30 Neraca energi Cooler 4 (CL-104) Komponen Q input
Aliran Masuk
Aliran Keluar
(J/jam)
(J/jam)
1209708005.197
0.000
Q cooling
0.000 1158615811.211
Q out
0.000
Jumlah
51092193.986
1209708005.197 1209708005.197
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
V. SPESIFIKASI PERALATAN
A. Peralatan Proses Peralatan proses pabrik Benzil Klorida dengan kapasitas 40.000 ton/tahun terdiri dari: 1. Tangki Penyimpanan Klorin (ST-101) Tabel V.1. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Klorin (ST - 101) Alat
Tangki Penyimpanan Klorin
Kode
ST – 101
Fungsi
Menyimpan Klorin pada suhu 32oC dan pada tekanan 10 atm selama 30 hari
Bentuk
Silinder tidur (horizontal) dan atap (head) berbentuk torispherical
Kapasitas
1886.59 m3
Dimensi
Diameter (D) = 50 ft = 600 in = 14,5119 m Tinggi (Hs)
= 36 ft = 423 in = 10,7388 m
Tebal shell
= 1 7/16 in
Tutup atas
Bentuk elliptical dish head
Tekanan Desain
38,8477 psi
Tebal head
2 ¼ in
Tutup bawah
Bentuk plat
Bahan konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah
1 buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
43
2. Tangki Penyimpanan Toluena (ST-102) Tabel V.2. Spesifikasi Tangki Toluena (ST-102) Nama Alat
Tangki Penyimpanan Toluena
Kode Alat
ST-102
Fungsi
Menyimpan Toluena sebanyak 4258.912 kg/jam
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical.
Kapasitas
1308.5215 m3
Dimensi
Diameter shell (D)
= 40 ft
Tinggi shell (Hs)
= 40 ft
Tebal shell (ts)
= 1.125 in
Tinggi atap
= 2.132 ft
Tinggi total
= 42.132 ft
Tekanan Desain
34.1519 psi
Bahan
Stainless Steel SA-240 grade C
Jumlah
1
Buah
3. Tangki Penyimpanan Benzena (ST-103) Tabel V.3. Spesifikasi Tangki Benzena (ST-103) Nama Alat
Tangki Penyimpanan Benzena
Kode Alat
ST-103
Fungsi
Menyimpan Benzena sebanyak 3.730 kg/jam
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical.
Kapasitas
3.4038 m3
Dimensi
Diameter shell (D)
= 15 ft
Tinggi shell (Hs)
= 16 ft
Tebal shell (ts)
= 0.625 in
Tinggi atap
= 0.7995 ft
Tinggi total
= 16.7995 ft
Tekanan Desain
19.0343 psi
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
44
Bahan Jumlah
Stainless Steel SA-240 grade C 1
Buah
4. Tangki Penyimpanan Benzil Diklorida (ST-104) Tabel V.4. Spesifikasi Tangki Benzil Diklorida (ST-104) Nama Alat
Tangki Penyimpanan Benzil Diklorida
Kode Alat
ST-104
Fungsi
Menyimpan Benzil Diklorida sebanyak 1019.288 kg/jam
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical.
Kapasitas
43.7505 m3
Dimensi
Diameter shell (D)
= 15 ft
Tinggi shell (Hs)
= 12 ft
Tebal shell (ts)
= 0.625 in
Tinggi atap
= 0.7995 ft
Tinggi total
= 12.7995 ft
Tekanan Desain
30.967 psi
Bahan
Stainless Steel SA-240 grade C
Jumlah
1
Buah
5. Tangki Penyimpanan Benzil Klorida (ST-105) Tabel V.5. Spesifikasi Tangki Benzil Klorida (ST-105) Nama Alat
Tangki Penyimpanan Benzil Klorida
Kode Alat
ST-105
Fungsi
Menyimpan Benzil Klorida sebanyak 5049.665 kg/jam
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical.
Kapasitas
1220.6878 m3
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
45
Dimensi
Diameter shell (D)
= 40 ft
Tinggi shell (Hs)
= 40 ft
Tebal shell (ts)
= 0.875 in
Tinggi atap
= 2.132 ft
Tinggi total
= 42.132 ft
Tekanan Desain
30.967 psi
Bahan
Stainless Steel SA-240 grade C
Jumlah
1
Buah
6. Tangki Penyimpanan HCl (ST-106) Tabel V.6. Spesifikasi Tangki HCl (ST-106) Nama Alat
Tangki Penyimpanan HCl
Kode Alat
ST-106
Fungsi
Menyimpan HCl sebanyak 5828.419 kg/jam
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical.
Kapasitas
1461.5362 m3
Dimensi
Diameter shell (D)
= 40 ft
Tinggi shell (Hs)
= 40 ft
Tebal shell (ts)
= 1.125 in
Tinggi atap
= 2.1320 ft
Tinggi total
= 42.132 ft
Tekanan Desain
39.2325 psi
Bahan
Stainless Steel SA-240 grade C
Jumlah
1
Buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
46
7. Vaporizer (VP-101) Tabel V.7. Spesifikasi Vaporizer (VP-101) Nama Alat
Vaporizer
Kode Alat
VP–101
Fungsi
Menguapkan bahan baku Klorin dari ST-102
Jenis
Shell and Tube Vaporizer
Dimensi
Shell (EDC)
Tube (steam)
Panjang
12 ft
Jumlah
18 buah
OD
3/4 in
ID
8 in
0,482 in
Passes
1
8
Susunan
Triangular
∆P batasan (psi)
10
2
∆P terhitung (psi)
0.295
0,331
Rd
0,0116
Jumlah
1
Buah
8. Expander (EX-101) Tabel V.8. Spesifikasi Expander (EX-101) Nama Alat
Expander
Kode Alat
EX-101
Fungsi
Menurunkan tekanan gas keluaran vaporizer (VP-101) dari 10 atm menjadi 1 atm.
Jenis
Centrifugal
Dimensi
Kerja Politropik,W : 85.265 kJ/kmol Efisiensi polytropik : 51% Power Ekspander : 2 hp
Jumlah
1
buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
47
9. Reaktor (RE-101) Tabel V.9. Spesifikasi Reaktor (RE-101) Fungsi
Tempat terjadinya reaksi antara C6H5CH3 dengan Cl2 untuk menghasilkan C6H5CH2Cl dan HCl.
Kode
R – 101
Jenis
Reaktor Bubble.
Kondisi Operasi
T = 100 oC P = 1 atm
Dimensi
Rancangan Alat
Pendingin
1
Jumlah
Diameter
= 1,8289 m
Tinggi
= 3.8478 m
Tebal dinding
= 0.0245 m
Tebal head
= 0.0349 m
Material
= Stainless steel SA-310
Posisi alat
= vertikal
Jenis Head
= Torispherical
Jenis
= Coil
Jumlah
= 3 set
Tinggi
= 3.2002 m
1 buah
10. Menara Distilasi (MD-101) Tabel V.10. Spesifikasi Menara Distilasi MD-101 Alat
Menara Distiasi
Kode
MD-101
Fungsi
untuk memisahkan sisa reaktan Toluene dan produk
Jenis
Plate tower (sieve tray)
Bahan Konstruksi
Stainless Steel (austenitic) SA 240 Grade C
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
48
Dimensi
D kolom
: 1,2025 m
Tinggi
: 11,498 m
Tebal shell
: 0,1875 in
Tebal head
: 0,25 in
Jumlah tray
: 22 buah
Tebal tray
: 0,003 m
Tray spacing
: 0,3 m
Diameter hole
: 0,006 m
1
Jumlah
buah
11. Menara Distilasi (MD-102) Tabel V.11. Spesifikasi Menara Distilasi MD-102 Alat
Menara Distiasi
Kode
MD-102
Fungsi
untuk memisahkan produk utama Benzil Klorida dari produk samping Benzal Klorida
Jenis
Plate tower (sieve tray)
Bahan Konstruksi
Stainless Steel (austenitic) SA 240 Grade C
Dimensi
D kolom
: 1,0015 m
Tinggi
: 22.4178 m
Tebal shell
: 0,1875 in
Tebal head
: 0,1875 in
Jumlah tray
: 40 buah
Tebal tray
: 0,003 m
Tray spacing
: 0,5 m
Diameter hole
: 0,006 m
Jumlah
1
buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
49
12. Menara Absorber (AB-101) Tabel V.12. Spesifikasi Menara Absorber AB-101 Alat
Absorber
Kode
AB-101
Fungsi
Menyerap gas HCl keluaran produk atas reaktor
Jenis
Packed tower (raschig ring)
Kapasitas
9.618 m3
Dimensi
Diameter (D)
= 1.048 m
Tinggi Total
= 14.202 m
Tinggi packing = 12.130 m Pressure drop
= 0,0001 atm
Tekanan Desain
1 atm
Bahan
Stainless Steel SA-240 grade C
13. Condensor (CD-101) Tabel V.13. Spesifikasi Condensor (CD-101) Nama Alat
Condenser
Kode Alat
CD-101
Fungsi
Mengkondensasi produk atas MD-101
Jenis
Double Pipe Heat Exchanger
Dimensi
Annulus(water)
Inner (top product MD-101)
IPS
4 in
1.25 in
Sch.No
40
40
OD
4,5 in
1,660 in
ID
4,026 in
1,380 in
5.701
0.205
∆P terhitung (psi) Rd Jumlah
0,0055 jam ft2 oF/ Btu 1
Buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
50
14. Condensor (CD-102) Tabel V.14. Spesifikasi Condensor (CD-102) Nama Alat
Condenser
Kode Alat
CD-102
Fungsi
Mengkondensasi produk atas MD-102
Jenis
Double Pipe Heat Exchanger
Dimensi
Annulus(water)
Inner (top product AB-101)
IPS
6 in
4 in
Sch.No
40
40
OD
6.625 in
4.500 in
ID
6.065 in
4.026 in
2.011
0.015
∆P terhitung (psi) Rd
0,017 jam ft2 oF/ Btu
Jumlah
1 Buah
15. Condensor (CD-103) Tabel V.15. Spesifikasi Condensor (CD-103) Nama Alat
Condenser
Kode Alat
CD-103
Fungsi
Mengkondensasi produk atas AB-101
Jenis
Double Pipe Heat Exchanger
Dimensi
Annulus(water)
Inner (top product AB-101)
IPS
4 in
1 in
Sch.No
40
40
OD
4,5 in
1,320 in
ID
4,026 in
1,049 in
1.934
2.491
∆P terhitung (psi) Rd
0,0019 jam ft2 oF/ Btu
Jumlah
1 Buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
51
16. Accumulator (AC-101) Tabel V.16. Spesifikasi Accumulator (AC-101) Alat
Accumulator
Kode
AC – 101
Fungsi
menampung sementara cairan yang keluar dari CD-101
Jenis
Tangki silinder dengan tutup torispherical
Bahan Konstruksi
Stainless Steel SA-240 Grade C
Kapasitas
11.4810 ft3
Dimensi
OD
: 1.667 ft
Ltotal
: 7.0142 ft
Tebal shell : 0,3125 in Tebal head : 0,3125 in Jumlah
1
buah
17. Accumulator (AC-102) Tabel V.17. Spesifikasi Accumulator (AC-102) Alat
Accumulator
Kode
AC – 102
Fungsi
menampung sementara cairan yang keluar dari CD-102
Jenis
Tangki silinder dengan tutup torispherical
Bahan Konstruksi
Stainless Steel SA-240 Grade C
Kapasitas
62.3367 ft3
Dimensi
OD
: 2.8333 ft
Ltotal
: 12.0458 ft
Tebal shell : 0,3125 in Tebal head : 0,3125 in Jumlah
1
buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
52
18. Accumulator (AC-103) Tabel V.18. Spesifikasi Accumulator (AC-103) Alat
Accumulator
Kode
AC – 103
Fungsi
menampung sementara cairan yang keluar dari CD-103
Jenis
Tangki silinder dengan tutup torispherical
Bahan Konstruksi
Stainless Steel SA-240 Grade C
Kapasitas
3.5326 ft3
Dimensi
OD
: 1.667 ft
Ltotal
: 4.8061 ft
Tebal shell : 0,3125 in Tebal head : 0,3125 in Jumlah
1
buah
19. Heater (HE-101) Tabel V.19. Spesifikasi Heater (HE-101) Nama Alat
Heater
Kode Alat
HE-101
Fungsi
Menaikkan temperatur reaktan dari MP-101 masuk ke RE-101 dari temperatur 41,877oC menjadi temperatur 100oC
Jenis Dimensi
Double Pipe Heat Exchanger Annulus(steam)
Inner (reaktan MP-101)
2,5 in
2 in
40
40
OD
2,880 in
2,380 in
ID
2,469 in
2,067 in
0,143
1,446
IPS Sch.No
∆P terhitung (psi) Rd Jumlah
0,0356 jam ft2 oF/ Btu 1
Buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
53
20. Heater (HE-102)
Nama Alat
Tabel V.20. Spesifikasi Heater (HE-102) Heater
Kode Alat
HE-102
Fungsi
Menaikkan temperatur reaktan dari MP-102 masuk ke RE-101 dari temperatur 43,343oC menjadi temperatur 100oC
Jenis
Double Pipe Heat Exchanger
Dimensi
Annulus(steam)
Inner (reaktan MP-102)
IPS
3 in
2 in
Sch.No
40
40
OD
3,500 in
2,380 in
ID
3,068 in
2,067 in
0,003
0,142
∆P terhitung (psi) Rd
0,007 jam ft
Jumlah
1
2 o
F/ Btu
Buah
21. Heater (HE-103)
Nama Alat
Tabel V.21. Spesifikasi Heater (HE-103) Heater
Kode Alat
HE-103
Fungsi
Menaikkan temperatur air umpan masuk ke AB-101 dari temperatur 32oC menjadi temperatur 85oC
Jenis Dimensi
Double Pipe Heat Exchanger Annulus(steam)
Inner (water)
1.5 in
1 in
40
40
OD
1,900 in
1,320 in
ID
1,610 in
1,049 in
0,295
2.613
IPS Sch.No
∆P terhitung (psi) Rd Jumlah
0,004 jam ft 1
2 o
F/ Btu
Buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
54
22. Heater (HE-104) Tabel V.22. Spesifikasi Heater (HE-104) Nama Alat
Heater
Kode Alat
HE-104
Fungsi
Menaikkan temperatur produk bawah dari RE-101 masuk ke MD-101 dari temperatur 100oC menjadi temperatur 162,894oC
Jenis
Double Pipe Heat Exchanger
Dimensi
Annulus(steam)
Inner (bottom product RE-101)
IPS
2 in
1,5 in
Sch.No
40
40
OD
2,380 in
1,900 in
ID
2,067 in
1,610 in
0,014
1,218
∆P terhitung (psi)
0,004 jam ft2 oF/ Btu
Rd Jumlah
1
Buah
23. Cooler (CL-101) Tabel V.23. Spesifikasi Cooler (CL-101) Nama Alat
Cooler
Kode Alat
CL-101
Fungsi
Menurunkan temperatur produk atas dari RE-101 masuk ke AB-101 dari temperatur 100oC menjadi temperatur 85oC
Jenis Dimensi
Double Pipe Heat Exchanger Annulus(steam)
Inner (top product RE-101)
2,5 in
1,5 in
40
40
OD
2,880 in
1,900 in
ID
2,469 in
1,610 in
0,387
1,843
IPS Sch.No
∆P terhitung (psi)
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
55
Rd
0,085 jam ft2 oF/ Btu
Jumlah
1 Buah
24. Cooler (CL-102) Tabel V.24. Spesifikasi Cooler (CL-102) Nama Alat
Cooler
Kode Alat
CL-102
Fungsi
Menurunkan temperatur produk bawah AB-101 dari 85oC menjadi temperatur 32oC
Jenis
Shell and Tube Heat Exchanger
Dimensi
Shell (cooling water)
Tube (Produk atas MD-302)
Panjang
16 ft
Jumlah
104 buah
OD
1 in
ID
17,25 in
0,870 in
Passes
1
6
Susunan
Triangular
∆P batasan (psi)
10
10
∆P terhitung (psi)
3,594
0,269
Rd
0,005
Jumlah
1 Buah
25. Cooler (CL-103) Tabel V.25. Spesifikasi Cooler (CL-103) Nama Alat
Cooler
Kode Alat
CL-103
Fungsi
Menurunkan temperatur produk bawah dari MD-102 masuk ke ST-105 dari temperatur 214,166oC menjadi temperatur 32oC
Jenis
Double Pipe Heat Exchanger
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
56
Dimensi
Annulus(water)
Inner (bottom product MD-102)
2,5 in
1,25 in
40
40
OD
2,880 in
1,660 in
ID
2,469 in
1,380 in
5,276
0,100
IPS Sch.No
∆P terhitung (psi) Rd
0,0065 jam ft2 oF/ Btu
Jumlah
1 Buah
26. Cooler (CL-104) Tabel V.26. Spesifikasi Cooler (CL-104) Nama Alat
Cooler
Kode Alat
CL-104
Fungsi
Menurunkan temperatur produk atas dari MD-102 masuk ke ST-106 dari temperatur 179,464oC menjadi temperatur 32oC
Jenis Dimensi
Double Pipe Heat Exchanger Annulus(steam)
Inner (top product RE-101)
IPS
4 in
2 in
Sch.No
40
40
OD
4,500 in
2,380 in
ID
4,026 in
2,067 in
3,422
0,974
∆P terhitung (psi) Rd Jumlah
0,016 jam ft 1
2 o
F/ Btu
Buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
57
27. Pompa Proses (PP-101) Tabel V.27. Spesifikasi Proccess Pump (PP – 101) Alat
Proccess Pump
Fungsi
Mengalirkan Bahan Baku dari Storage Tank (ST-101) menuju ke Vaporizer (VP-101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel (austenitic) SA-283 Grade C
Kapasitas
14266.672 gpm
Efisiensi Proccess Pump
61%
Dimensi
NPS
= 1,25 in
Sch
= 40 in
Power motor
3.749 hp
NPSH
198.6719 ft
Jumlah
1 Buah
28. Pompa Proses (PP-102) Tabel V.28. Spesifikasi Proccess Pump (PP – 102) Alat
Proccess Pump
Fungsi
Mengalirkan Bahan Baku dari Storage (ST -102) menuju ke Mix Point (MP – 102)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Stainless Steel (austenitic) SA-240 Grade C
Kapasitas
25,318 gpm
Efisiensi Proccess Pump
61 %
Dimensi
NPS
= 1 in
Sch
= 80 in
Power motor
0,5447 hp
NPSH
2,912 ft
Jumlah
1
Buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
58
29. Proccess Pump (PP-103) Tabel V.29 Spesifikasi Proccess Pump (PP – 103) Alat
Proccess Pump
Fungsi
Mengalirkan air proses dari utilitas) menuju ke Absorber (AB - 101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel (austenitic) SA-283 Grade C
Kapasitas
17,245 gpm
Efisiensi Proccess Pump
61 %
Dimensi
NPS
= 1 in
Sch
= 80 in
Power motor
0,2859 hp
NPSH
2,2544 ft
Jumlah
1
Buah
30. Proccess Pump (PP-104) Tabel V.30. Spesifikasi Proccess Pump (PP – 104) Alat
Proccess Pump
Fungsi
Mengalirkan produk bawah reactor (RE-101) menuju menara distilasi 1 (MD-101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316
Kapasitas
25.316 gpm
Efisiensi Proccess Pump
61 %
Dimensi
NPS
= 1,25 in
Sch
= 80 in
Power motor
0,78776 hp
NPSH
21,358 ft
Jumlah
1
Buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
59
31. Proccess Pump (PP-105) Tabel V.31. Spesifikasi Proccess Pump (PP – 105) Alat
Proccess Pump
Fungsi
Mengalirkan produk bawah absorber (AB-101) menuju cooler 2 (CL-102)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
3.882,938 gpm
Efisiensi Proccess Pump
61 %
Dimensi
NPS
= 1 in
Sch
= 80 in
Power motor
0,407 hp
NPSH
8,343 ft
Jumlah
1 Buah
32. Proccess Pump (PP-106) Tabel V.32. Spesifikasi Proccess Pump (PP – 106) Alat
Proccess Pump
Fungsi
Mengalirkan produk bawah menara distilasi 1 (MD-101) menuju menara distilasi 2 (MD-102).
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Stainless Steel (austenitic) SA-240 Grade C
Kapasitas
23.974 gpm
Efisiensi Proccess Pump
61 %
Dimensi
NPS
= 2 in
Sch
= 80 in
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
60
Power motor
1,69 hp
NPSH
8,424 ft
Jumlah
1 Buah
33. Proccess Pump (PP-107) Tabel V.33. Spesifikasi Proccess Pump (PP – 107) Alat
Proccess Pump
Fungsi
Mengalirkan
recycle
produk
atas
menara
distilasi 1 (MD-101) menuju mix point 2 (MP102) Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Stainless Steel (austenitic) SA-240 Grade C
Kapasitas
3.4931 gpm
Efisiensi Proccess Pump
61 %
Dimensi
NPS
= 1,25 in
Sch
= 80 in
Power motor
0,493 hp
NPSH
9,330 ft
Jumlah
1 Buah
34. Proccess Pump (PP-108) Tabel V.34.. Spesifikasi Proccess Pump (PP – 108) Alat
Proccess Pump
Fungsi
Mengalirkan produk bawah menara distilasi 2 (MD-102) menuju cooler 3 (CL-103)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Stainless Steel (austenitic) SA-240 Grade C
Kapasitas
3.6137gpm
Efisiensi Proccess Pump
61 %
Dimensi
NPS
= 1,5 in
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
61
Sch
= 80 in
Power motor
0,487hp
NPSH
3,976 ft
Jumlah
1 Buah
35. Proccess Pump (PP-109) Tabel V.35. Spesifikasi Proccess Pump (PP – 109) Alat
Proccess Pump
Fungsi
Mengalirkan produk atas menara distilasi 2 (MD-102) menuju cooler 4 (CL-104)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Stainless Steel (austenitic) SA-240 Grade C
Kapasitas
20.360 gpm
Efisiensi Proccess Pump
61 %
Dimensi
NPS
= 2in
Sch
= 80 in
Power motor
1,362 hp
NPSH
2,518 ft
Jumlah
1 Buah
36. Centrifugal fan (CF - 101) Tabel V.36. Spesifikasi Centrifugal fan (CF - 101) Fungsi
Mengalirkan gas campuran dari reaktor (RE101) menuju cooler 1 (CL-101)
Jenisalat
Centrifugal fan
Diameter inlet
1,5 in
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
62
BahanKonstruksi
Stainless Steel (austenitic) SA-240 Grade C
Jumlah
1 buah
B. Peralatan Utilitas Peralatan proses pabrik Benzil Klorida dengan kapasitas 40.000 ton/tahun terdiri dari: 1. Bak sedimentasi (BS-101) Tabel V.37. Spesifikasi Bak sedimentasi (BS-101) Alat
Bak Sedimentasi
Kode
BS – 101
Fungsi
Mengendapkan lumpur dan kotoran air sungai sebanyak 24,1458m3/jam dengan waktu tinggal 1,5 jam
Bentuk
Bak rektangular
Dimensi
Panjang
= 8,6425m
Lebar
= 2,1606m
Kedalaman
= 2,1336m
1 buah
Jumlah
2. Bak penggumpal (BP-101) Tabel V.38. Spesifikasi Bak penggumpal (BP-101) Alat
Bak Penggumpal
Kode
BP – 101
Fungsi
Menggumpalkan kotoran yang tidak mengendap di bak penampung awal dengan menambahkan alum Al2(SO4)3, klorin (Cl) dan soda Kaustik.
Bentuk
Silinder vertikal
Kapasitas
26,5592m3
Dimensi
Diameter
= 3,2343m
Tinggi
= 3,2343m
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
63
Pengaduk
Marine propeller Diamater pengaduk = 1,0781m Power =0,5 hp 1 buah
Jumlah
3. Tangki Alum (TP-101) Tabel V.39. Spesifikasi Tangki Alum (TP-101) Alat
Tangki Alum
Kode
TP – 101
Fungsi
Menyiapkan dan menyimpan larutan alum konsentrasi 26% volum selama 1 hari untuk diinjeksikan ke dalam bak penggumpal(BP-101).
Bentuk
Silinder vertikal yang dilengkapi dengan pengaduk
Kapasitas
8,5276m3
Dimensi
Diameter
= 2,2147 m
Tinggi
= 2,2147m
Tebal Shell (ts)= 0,25 in Tebal head (th)= 0,3125 in Tekanan Desain
18,1549 psi
Pengaduk
Marine propeller Diamater pengaduk
= 1,0160 m
Power = 0,5 hp Jumlah
1 buah
4. Tangki Klorin (TP-102) Tabel V.40. Spesifikasi Tangki Klorin (TP-102) Alat
Tangki Larutan Klorin
Kode
TP – 102
Fungsi
Menampung larutan klorin selama 1 hari sebagai injeksi ke bak penggumpal (BP-101)
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
64
Silinder vertikal yang dilengkapi dengan
Bentuk
pengaduk Kapasitas
0,7948m3
Dimensi
Diameter
= 3,0480m
Tinggi
= 1,7968m
Tebal Shell (ts)= 0,250 in Tebal head (th) = 0,3125 in Tekanan Desain
16,3182 psi
Pengaduk
Marine propeller Diamater pengaduk
= 1,0160 m
Power = 0,5 hp 1 buah
Jumlah
5. Tangki Soda Kaustik (TP-103) Tabel V.41. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik (TP-103) Alat
Tangki Soda Kaustik
Kode
TP – 103
Fungsi
Menyiapkan dan menyimpan larutan soda abu konsentrasi 40% volum selama 7 hari untuk diinjeksikan ke dalam bak penggumpaldan sebagai regenerananion exchanger.
Bentuk
Silinder vertikal yang dilengkapi pengaduk
Kapasitas
2,0707 m3
Dimensi
Diameter
= 3,0480 m
Tinggi
= 0,9144 m
Pengaduk
Marine propeller Diamater pengaduk
= 1,0160m
Power =5hp Jumlah
1
Buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
65
6. Clarifier (CL-101) Tabel V.42. Spesifikasi Clarifier (CL-101) Alat
Clarifier
Kode
CL – 101
Fungsi
Mengendapkan gumpalan-gumpalan kotoran dari bak penggumpal (BP-101)
Bentuk
Bak berbentuk kerucut terpancung
Kapasitas
2,6597m3
Dimensi
Tinggi
= 4,8769m
Diameter atas
= 1,1376m
Diameter bawah
=0,6939m
1 buah
Jumlah
7. Sand Filter (SF-101) Tabel V.43. Spesifikasi Sand Filter (SF-101) Alat
Sand Filter
Kode
SF –101
Fungsi
Menyaring kotoran-kotoran yang terbawa air
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torisperical den media penyaring pasir dan kerikil.
Kapasitas
26,54m3
Dimensi
Diameter Tinggi Tebal shell (ts) Tebal head
= 3,0480m = 4.8768 m = 0,25 in = 0,375 in
Tekanan Desain
22,2983psi
Waktu backwash
34.7138 menit
Bahan konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah
1
Buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
66
8. Tangki Air Filter (TP-104) Tabel V.44. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-104) Alat
Tangki Air Filter
Kode
TP –104
Fungsi
Menampung air keluaran sand filter
Kapasitas
1,5975m3
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical
Dimensi
Diameter shell (D)
= 3,0480 m
Tinggi shell (Hs)
= 2,8379m
Tebal shell (ts)
= 0,25in
Tinggi head
= 0,0947 m
Tutup atas
Bentuk conical
Tekanan Desain
36,7122psi
Tebal head
0,3750 in
Bahan konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah
1
Buah
9. Tangki Penyimpanan Air Domestik (TP-105) Tabel V.45. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Domestik (TP-105) Alat
Tangki Penyimpanan Air Domestik
Kode
DOWT– 104
Fungsi
Tempat penyimpanan bahan baku air untuk keperluan umum dan sanitasi pada suhu 30oC dan pada tekanan atmosferik selama 1 shift (8 jam)
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical
Kapasitas
47,08 m3
Dimensi
Diameter shell (D)
= 4,572m
Tinggi shell (Hs)
=5,0904m
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
67
Tebal shell (ts)
= 0,3125 in
Tinggi head
= 0,2136 ft
Jumlah course
=2
Tutup atas
Bentuk conical
Tekanan Desain
20,6216 psi
Tebal head
0,3750 in
Bahan konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah
1 Buah
10. Hot Basin (HB-101) Tabel V.46. Spesifikasi Hot Basin (HB-101) Alat
Hot Basin
Kode
HB – 101
Fungsi
Menampung air prosesyang akan didinginkan di cooling tower.
Bentuk
Bak rektangular
Kapasitas
1,3303m3
Dimensi
Panjang
= 12,0035m
Lebar
= 3,0009m
Kedalaman
= 2,4384 m
Jumlah
1 Buah
11. Tangki Inhibitor (TP-201) Tabel V.47. Spesifikasi Tangki Inhibitor (TP-201) Alat
Tangki Inhibitor
Kode
TP-201
Fungsi
Tempat menyimpan larutan Na2PO4 (inhibitor)selama 7 hari untuk diinjeksikan ke cooling tower
Kapasitas
0,4246m3
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom)
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
68
dan atap (head) berbentuk torrispherical Dimensi
Tekanan Desain
Diameter shell (D)
3,0480m
Tinggi shell (Hs)
1,2597m
Tebal shell (ts)
0,25in
Tipe head
Torrispherical Dished Head
Tebal head
0,3125 in
31,5066 psi
Bahan Konstruksi
Carbon steel S283 Grade C
Jumlah
1
Buah
12. Tangki Dispersant (TP-202) Tabel V.48. Spesifikasi Tangki Dispersant (TP-202) Alat
Tangki dispersant (Nalco XP-8301)
Kode
TP-202 Tempat penyimpanan dispersant (Nalco
Fungsi
XP-8301) untuk diinjeksikan ke cooling tower
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torrispherical
Kapasitas
21,8825 m3
Dimensi
Diameter shell (D)
3,0480m
Tinggi shell (Hs)
1,2126m
Tebal shell (ts)
0,25 in
Tinggi head
2,1250 m
Tipe head
Torrispherical Dished Head
Tebal head
0.31250 in
Tekanan Desain
20,0514 psi
Bahan Konstruksi
Carbon steel S283 Grade C
Jumlah
1
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
69
13. Cooling Tower (CT-101) Tabel V.49. Spesifikasi Cooling Tower (CT –101) Alat
Cooling Tower
Kode
CT –101
Fungsi
Mendinginkan air pendingin yang telah digunakan oleh peralatan proses dengan menggunakan media pendingin udara dan mengolah dari temperatur 45oC menjadi 30o C
Tipe
Inducted Draft Cooling Tower
Kapasitas
217,8531m3/jam
Dimensi
Menara: Panjang
=9,44 m
Lebar
=4,72m
Tinggi
= 6,100 m
Tenaga motor
23,3212 hp
Bahan konstruksi
Beton
Jumlah
1 Buah
14. Cold Basin (CB-101) Tabel V.50.Cold Basin (CB-101) Alat
Cold Basin
Kode
CB – 101
Fungsi
Menampung air keluaran dari cooling tower dan make up water dari tangki air filter.
Bentuk
Bak rectangular
Kapasitas
287,5661 m3
Dimensi
Panjang
= 12,5894m
Lebar
= 3,1473m
Kedalaman
= 2,4384 m
Jumlah
1 Buah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
70
15. Tangki Penyimpanan Air Kondensat (CT-301) Tabel V.51. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Kondensat (CT-301) Alat
Tangki Penyimpanan air kondensat
Kode
CT-301
Fungsi
Menampung air kondensat
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical
Kapasitas Dimensi
59,0505 m3 Diameter shell (D)
= 4,87680m
Tinggi shell (Hs)
=4,8288m
Tebal shell (ts)
= 0,3125 in
Tinggi atap
= 0,2568 m
Tebal head
= 0,1875 in
Tutup atas
Bentuk conical
Tekanan Desain
20,26 psi
Bahan konstruksi Jumlah
Carbon Steel SA-283 Grade C 1 buah
16. Tangki Penampungan Larutan Asam Sulfat (TP-302) Tabel V.52. Spesifikasi Tangki Penampungan Larutan Asam Sulfat (TP-302) Alat
Tangki Larutan Asam Sulfat
Kode
TP-302
Fungsi
Menyiapkan dan menyimpan larutan asam sulfat konsentrasi 98% volum selama 7 hari ( 21 regenerasi) sebagai regeneran resin penukar kation.
Bentuk Tutup atas
Silinder vertikal
Kapasitas
0,0749 m3
Dimensi
Diameter
= 0,4570m
Tinggi shell
= 1,1840m
Tebal shell
= 0,1875 in
Torrispherical
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
71
Tebal head
= 0,0833 in
16,1742 psi 1 Buah
Tekanan desain Jumlah
17. Cation Exchanger (CE-101) Tabel V.53. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-101) Alat Kode
Cation Exchanger CE – 101
Fungsi
Menghilangkan ion-ion positif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk
Bentuk
torisperical. Dimensi
Diameter shell (D)
= 3,0480 m
Tinggi Tangki(H)
= 2,0798m
Tebal shell (ts)
= 0,25 in
Tebal head (th)
= 0,25 in
Tekanan Desain
17,0725 psi
Bahan konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C 1
Jumlah
Buah
18. Anion Exchanger (AE-101) Tabel V.54. Spesifikasi Anion Exchanger (AE-101) Alat
Anion Exchanger
Kode
AE – 101
Fungsi
Menghilangkan ion-ion negatif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torisperical.
Dimensi
Diameter shell (D)
= 3,0480 m
Tinggi tangki
=1,8151 m
Tebal shell (ts)
= 0,25 in
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
72
Tekanan Desain
16,9527 psi
Tebal head
0,25 in
Bahan konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316
Jumlah
1
buah
19. Tangki Hidrazin (TP-303) Tabel V.55. Spesifikasi Tangki Hidrazin (TP-303) Alat
Tangki Hidrazin
Kode
TP-303
Fungsi
Menyiapkan dan menyimpan hidrazin untuk diinjeksikan ke deaerator Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat
Bentuk
bottom) dan head berbentuk torrispherical
Kapasitas
0,6587m3
Dimensi
Diameter shell (D)
3,0480 M
Tinggi shell (Hs)
0,9144 M
Tebal shell (ts)
0,25
Tebal head (th)
0,3125 In
Tinggi head
0,6030 M
Tekanan Desain
16,3119
Psi
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316
Jumlah
1 buah
In
20. Deaerator (DA-01) Tabel V.56.Spesifikasi Deaerator (DA-01) Alat
Deaerator
Kode
DA – 01
Fungsi
Menghilangkan gas-gas terlarut dalam air, seperti: O2 dan CO2, agar korosif dan kerak tidak terjadi, diinjeksikan hydrazine.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
73
Tangki horizontal dengan head berbentuk ellips
Bentuk
dilengkapi sparger. Kapasitas
2,7214 m3
Dimensi
Diameter shell (D)
= 3,0480 m
Tinggi shell (Hs)
= 152402 m
Tebal shell (ts)
= 0,375 in
Tekanan Desain
39,3545 psi
Tebal head
0.62500 in
Bahan konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah
1
Buah
21. Pompa Utilitas 1 (PU-01) Tabel V.57. Spesifikasi Pompa (PU-01) Alat
Pompa
Fungsi
Mengalirkanair dari sungai ke Bak Sedimentasi (BS-101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
330,1836gpm
Efisiensi Pompa
81 %
Dimensi
NPS
= 6 in
Sch
= 40 in
Power motor
5 hp
NPSHA
11,9729m
Jumlah
2
buah (1 cadangan )
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
74
22. Pompa Utilitas 2 (PU-02) Tabel V.58. Spesifikasi pompa utilitas (PU-02) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa air keluaran BS-101 ke bak penggumpal (BP-101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
330,1836gpm
Efisiensi Pompa
81 %
Dimensi
NPS
= 6 in
Sch
= 40 in
Power motor
5 hp
NPSHA
8,8014 m
Jumlah
2
buah (1 cadangan )
23. Pompa Utilitas 3 (PU-03) Tabel V.59. Spesifikasi pompa utilitas (PU-03) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa air keluaran BP-101 ke clarifier (CL101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
330,1836 gpm
Efisiensi Pompa
67%
Dimensi
NPS
= 6 in
Sch
= 40 in
Power motor
2 hp
NPSHA
8,6749 m
Jumlah
3
buah (1 cadangan )
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
75
24. Pompa Utilitas 4 (PU-04) Tabel V.60. Spesifikasi pompa utilitas (PU-04) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa air keluaran CL-101 ke sand filter (SF-101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
330,1544 gpm
Efisiensi Pompa
67%
Dimensi
NPS
= 6 in
Sch
= 40 in
Power motor
0,5 hp
NPSHA
8,6431 m
Jumlah
3
buah (1 cadangan )
25. Pompa Utilitas 5 (PU-05) Tabel V.61. Spesifikasi pompa utilitas (PU-05) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa air keluaran SF-101 ke tangki air filter(TP-104)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
171,155 gpm
Efisiensi Pompa
67%
Dimensi
NPS
= 3,5 in
Sch
= 40 in
Power motor
2 hp
NPSHA
8,9372 m
Jumlah
4
buah (1 cadangan )
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
76
26. Pompa Utilitas 6 (PU-06) Tabel V.62. Spesifikasi pompa utilitas (PU-06) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa air keluaran dari DOWT-104 menuju area (domestik)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
9,5009 gpm
Efisiensi Pompa
40%
Dimensi
NPS
= 0,75 in
Sch
= 40 in
Power motor
0,5 hp
NPSHA
3,0562 m
Jumlah
2
buah (1 cadangan )
27. Pompa Utilitas 7 (PU-07) Tabel V.63. Spesifikasi pompa utilitas (PU-07) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa air make-up steam, make-up air pendingin dan air hydrant ke CE-101, CT-101 dan hidrant
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
330,1544 gpm
Efisiensi Pompa
67%
Dimensi
NPS
= 6 in
Sch
= 40 in
Power motor
10 hp
NPSHA
9,3505m
Jumlah
5
buah (1 cadangan )
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
77
28. Pompa Utilitas 8 (PU-08) Tabel V.64. Spesifikasi pompa utilitas (PU-08) Alat
Pompa
Fungsi
Mengalirkan air dari HB-101 ke cooling tower (CT-101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
1566,1368 gpm
Efisiensi Pompa
80 %
Dimensi
NPS
= 16 in
Sch
= 40 in
Power motor
75 hp
NPSHA
9,9720 m
Jumlah
3
buah (1 cadangan )
29. Pompa Utilitas 9 (PU-09) Tabel V.65. Spesifikasi pompa utilitas (PU-09) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa air dingin dari CT-101 ke cold basin (CB-101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
1566,1368 gpm
Efisiensi Pompa
80 %
Dimensi
NPS
= 16 in
Sch
= 40 in
Power motor
75 hp
NPSHA
9,9720 m
Jumlah
2
buah (1 cadangan )
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
78
30. Pompa Utilitas 10 (PU-10) Tabel V.66. Spesifikasi pompa utilitas (PU-10) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa air dingin dari CB-01ke unit-unit yang membutuhkan air pendingin
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
1722,7505 gpm
Efisiensi Pompa
80 %
Dimensi
NPS
= 16 in
Sch
= 40 in
Power motor
25 hp
NPSHA
9,9720 m
Jumlah
2
buah (1 cadangan )
31. Pompa Utilitas 11 (PU-11) Tabel V.67. Spesifikasi pompa utilitas (PU-11) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa air kondensat yang telah digunakan dari SCT-301 kecation exchanger(CE-101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
63,4569 gpm
Efisiensi Pompa
58%
Dimensi
NPS
= 2 in
Sch
= 40 in
Power motor
0,5 hp
NPSHA
9,1830 m
Jumlah
3
buah (1 cadangan )
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
79
32. Pompa Utilitas 12 (PU-12) Tabel V.68. Spesifikasi pompa utilitas (PU-12) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa keluaran dari CE-101 ke anion exchanger (AE-101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
76,7828 gpm
Efisiensi Pompa
60 %
Dimensi
NPS
= 2,5 in
Sch
= 40 in
Power motor
0,5 hp
NPSHA
9,4983 m
Jumlah
3
buah (1 cadangan )
33. Pompa Utilitas 13 (PU-13) Tabel V.69. Spesifikasi pompa utilitas (PU-13) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa keluaran dari AE-101 ke deaerator 101 (DA-101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
76,7828 gpm
Efisiensi Pompa
60 %
Dimensi
NPS
= 2,5 in
Sch
= 40 in
Power motor
0,5 hp
NPSHA
9,4473 m
Jumlah
2
buah (1 cadangan )
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
80
34. Pompa Utilitas 14 (PU-14) Tabel V.70. Spesifikasi pompa utilitas (PU-14) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa dari DWT-303 ke proses water
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
0,7584 gpm
Efisiensi Pompa
35 %
Dimensi
NPS
= 0,25 in
Sch
= 40 in
Power motor
0,5 hp
NPSHA
8,4421 m
Jumlah
2 buah (1 cadangan )
35. Pompa Utilitas 15 (PU-15) Tabel V.71. Spesifikasi pompa utilitas (PU-15) Alat
Pompa
Fungsi
Memompa keluaran DA-101 ke Boiler (BO-101)
Jenis
Centrifugal pump, single suction, single stage
Bahan Konstruksi
Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas
76,7828 gpm
Efisiensi Pompa
60 %
Dimensi
NPS
= 2,5 in
Sch
= 40 in
Power motor
0,5 hp
NPSHA
9,3652 m
Jumlah
2 buah (1 cadangan )
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH
A. Unit Pendukung Proses Unit pendukung proses atau sering pula disebut unit utilitas merupakan sarana penunjang proses yang diperlukan pabrik agar dapat berjalan dengan baik. Pada umumnya, utilitas dalam pabrik proses meliputi air bersih (Filtered Water), air pendingin (Cooling water), air demin (Boiling Feed Water), kukus (steam), udara instrument dan listrik. Penyediaan utilitas dapat dilakukan secara langsung dimana utilitas diproduksi di dalam pabrik tersebut, atau secara tidak langsung yang diperoleh dari pembelian ke perusahaanperusahaan yang menjualnya.
Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik Benzil Klorida antara lain:
1. Unit pengolahan air (Water Treatment Unit) Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air seperti air untuk keperluan umum atau sanitasi, air pendingin, air bebas mineral dan steam.
Secara keseluruhan, total kebutuhan air adalah sebanyak 2.399,1006 kg/jam, dengan perincian sebagai berikut :
82
Tabel VI.1. Kebutuhan Air Pabrik Jumlah
Penggunaan
(kg/jam)
Air keperluan umum
1.946,3313
Air untuk pembangkit steam
2983,6917 196,6
Air pendingin Air Hidran
97,3166
Total
5.223,94
Air yang digunakan dalam pabrik ini seperti air kebutuhan umum dan sanitasi, air demin, air umpan boiler, air pendingin dan lainnya diperoleh dari air sungai. Untuk mendapatkan spesifikasi air sesuai dengan kebutuhan dilakukan pengolahan dengan beberapa tahap. Pengolahan yang dilakukan
setelah
pemompaan
dari
sungai
adalah
penjernihan,
penyaringan, desinfektasi, demineralisasi, dan deaerasi. Diagram alir pengolahan air adalah sebagai berikut : air hidran
cooling tower
Air sungai
klarifikasi
Filtrasi
Demineralisasi
air pendingin
Deaerasi
air sanitasi air keperluan umum
Gambar 6.1. Diagram Alir Pengolahan Air
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
air umpan boiler
83
a) Penjernihan (Clarification) Bahan baku air diambil dari air sungai. Air sungai dialirkan dari daerah terbuka ke water intake system yang terdiri dari screen dan pompa. Screen dipakai untuk memisahkan kotoran dan benda-benda asing pada aliran suction pompa. Air yang tersaring oleh screen masuk ke suction pompa dan dialirkan melalui pipa masuk ke unit pengolahan air.
Air masuk ke dalam bak sedimentasi untuk mengendapkan dan memisahkan lumpur yang mungkin terbawa, yang dapat menyebabkan gangguan fouling di dalam proses penyediaan air bebas mineral. Partikel yang besar dihilangkan dengan penyaringan, tetapi koloidal yang ada dilepas melalui proses penggumpalan (coagulation) dan klarifikasi dan sebelum dikeluarkan dilakukan injeksi bahan-bahan kimia dalam tangki pencampuran (premix tank).
Semua air alam mengandung bermacam-macam jenis dan jumlah pengotor. Kotoran ini dapat digolongkan sebagai : a. Padatan yang terlarut Zat-zat padat yang terlarut terdiri dari bermacam-macam komposisi mineral-mineral seperti kalsium karbonat, magnesium karbonat, kalsium sulfat, magnesium sulfat, silika, sodium klorida, sodium sulfat dan sejumlah kecil besi, mangan, florida, aluminium, dan lain-lain.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
84
b. Gas-gas yang terlarut Gas-gas yang terlarut biasanya adalah komponen dari udara walaupun biasanya jarang, seperti hidrogen sulfida, metana, oksigen dan CO2.
c. Zat yang tersuspensi Dapat berupa kekeruhan (turbidity) yang terjadi dari bahan organik, mikro organik, tanah liat dan endapan lumpur, warna yang disebabkan oleh pembusukan tumbuh-tumbuhan, dan lapisan endapan mineral seperti minyak
Untuk menyempurnakan proses koagulasi dan penjernihan, diinjeksikan bahan-bahan kimia pada bak penggumpal (Premix Tank) yaitu antara lain :
Larutan Alum (aluminium sulfat)
Larutan alum berupa tepung berwarna putih, dapat larut dalam air, stabil dalam udara, tidak mudah terbakar, tidak dapat larut dalam alkohol dan dapat dengan cepat membentuk gumpalan. Alum berfungsi sebagai bahan penggumpal (floculant) untuk menjernihkan air. Zat-zat pengotor dalam bentuk senyawa suspensi koloidal tersusun dari ion-ion bermuatan negatif yang saling tolak-menolak. Aluminium Sulfat dalam air akan larut membentuk ion Al3+ dan OH-
serta
menghasilkan asam sulfat sebagai berikut: Al2(SO4)3 + 6 H2O 2 Al3+ + 6 OH- + 3 H2SO4
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
85
Ketika ion yang bermuatan positif dalam koagulan (Alum, Al3+) bertemu / kontak dengan ion negatif tersebut pada kondisi pH tertentu maka akan terbentuk floc (butiran gelatin). Pembentukan flok terbaik pada PH 6,5 – 7,5. Butiran partikel floc ini akan terus bertambah besar dan berat sehingga cenderung akan mengendap ke bawah. Jumlah alum yang diinjeksikan sebanyak 0,06% dari air umpan dengan konsentrasi 26% volum.
Soda kaustik (NaOH)
Diinjeksikan untuk mengatur pH atau memberikan kondisi pH 6,5 – 7,5 pada air sungai sehingga mempermudah pembentukan flok oleh alum dan mengurangi hardness air. Pada proses pembentukan floc, pH cenderung turun (bersifat asam) karena terbentuk juga H2SO4. Maka untuk mengontrol pH tetap ada rentang yang diinginkan diinjeksikan kaustik (NaOH). Selain itu, keberadaan CO2 menyebabkan kalsium dan magnesium karbonat yang terkandung pada air menjadi bikarbonat (Carbonate hardness) yang larut dalam air. Dengan penambahan kaustik maka bikarbonat akan kembali menjadi karbonat yang mengendap. Jumlah soda kaustik yang diinjeksikan sebanyak 0,05% dari air umpan dengan konsentrasi 40% volum.
Chlorine
Berfungsi sebagai desinfektan untuk membunuh bakteri, jamur, dan mikroorganisme. Jumlah
yang diinjeksikan sebanyak 1,2 % dari
umpan dengan konsentrasi 30 % volum.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
86
Injeksi bahan-bahan kimia tersebut berlangsung secara otomatis yang perbandingannya diatur berdasarkan laju alir masuk. Tetapi sebelumnya dilakukan dahulu jar test terhadap sampel air sungai untuk menentukan dosis yang harus diberikan karena iklim yang berubah-ubah. Selain itu, analisis pH cairan pun rutin dilakukan agar tercipta kondisi yang tepat sehingga proses koagulasi tercapai dengan baik.
Tahap selanjutnya adalah menjaga pembentukan floc (flokulasi) dan mengendapkan partikel floc sambil memperhatikan pembentukan lapisan lumpur (sludge blanket). Proses ini terjadi di Clarifier / Floctreator. Flok berukuran kecil akan membentuk gumpalan-gumpalan besar sehingga akan mempercepat pengendapan (settling). Lapisan lumpur berfungsi menahan floc yang baru terbentuk, oleh karena itu harus dijaga tetap ada. Untuk menjaga supaya lumpur merata dan tidak terlalu padat dilakukan pengadukan lambat dengan kecepatan pengadukan 2-3 rpm. Laju alir masuk keluar pada clarifier berdasarkan overflow dengan menjaga settling level. Laju alir yang konstan dibutuhkan agar terjadi pembentukan lumpur yang baik. Lumpur akan dibuang (blowdown) dengan otomatis tergantung dari jumlah air yang telah masuk (metering water) dan tingginya permukaan lumpur yang dapat diperiksa dengan mengambil sampel dalam beberapa level.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
87
b) Penyaringan (Filtration) Setelah melalui proses di Clarifier, air dialirkan menuju sand filter untuk menyaring zat-zat tersuspensi yang masih ada. Selama operasi dari sand filter, kotoran yang masih terbawa pada air setelah mengalami proses penjernihan akan terlepas oleh filter dan terkumpul pada permukaan bed. Penyaringan ini menggunakan media pasir atau sand filter berbentuk silinder vertikal yang terdiri dari antrasit, coarse sand, fine sand, dan activated carbon. Activated carbon digunakan untuk menghilangkan klorin, bau dan warna. Bila sand filter ini telah jenuh maka perlu dilakukan regenerasi, dengan cara cuci aliran balik (backwash) dengan aliran yang lebih tinggi dari aliran filtrasi, hal ini dilakukan untuk melepaskan kotoran (suspended matters) dari permukaan filter dan untuk memperluas bidang penyaringan. Setelah di-backwash dan filter dioperasikan kembali, air hasil saringan untuk beberapa menit pertama dikirim ke pembuangan, hal ini dilakukan untuk membersihkan sistem dari benda-benda padat yang masih terbawa dan setelah itu dibuang.
Backwash filter secara otomatis terjadi bila hilang tekan tinggi (high pressure drop) tercapai atau waktu operasi (duration time) tercapai. Larutan kaustik diinjeksikan melalui pipa dari sand filter untuk mengatur pH dari produk air filter yang masuk ke tangki penyimpanan air filter . Untuk mencegah tumbuhnya mikroorganisme yang ada dalam air filter dilakukan injeksi klorin. Dari tangki air filter, air didistribusikan ke menara pendingin, keperluan umum dan air umpan boiler.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
88
a. Air untuk keperluan umum dan sanitasi Air untuk keperluan umum adalah air yang dibutuhkan untuk sarana dalam pemenuhan kebutuhan pegawai seperti untuk mandi, cuci, kakus (MCK) dan untuk kebutuhan kantor lainnya serta kebutuhan rumah tangga. Air sanitasi diperlukan untuk pencucian atau pembersihan peralatan pabrik, utilitas, laboratorium dan lainnya.
Beberapa persyaratan untuk air sanitasi adalah sebagai berikut :
Syarat fisis; di bawah suhu kamar, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau, tingkat kekeruhan < 1 mg SiO2/Liter.
Syarat kimia; tidak mengandung zat organik dan anorganik yang terlarut dalam air, logam-logam berat lainnya yang beracun.
Syarat biologis (bakteriologis); tidak mengandung kuman/bakteri terutama bakteri patogen.
Air yang diperlukan untuk keperluan umum ini adalah sebesar :
Air untuk kantor Kebutuhan air untuk karyawan
= 40 L/org/hr = 0,04 m3/org/hari
Air untuk kebutuhan karyawan
= 151 org x 0,04 m3/org/hari = 6,0400 m3/hari
Air untuk perumahan pabrik 20 rumah x 4 orang/rumah x 0,2 m3/orang hari = 16,00 m3/hari
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
89
Air untuk laboratorium Air untuk keperluan ini diperkirakan = 7,50 m3/hari
Air untuk bengkel Air untuk keperluan ini diperkirakan = 7,50 m3/hari
Air untuk kebersihan dan pertamanan Air untuk keperluan ini diperkirakan = 10 m3/hari
Sehingga total kebutuhan air untuk keperluan umum sebesar Air keperluan umum
= 47,08 m3/hari = 1.946,3313 kg/jam.
b. Cooling Water System (Air pendingin) Air pendingin merupakan air yang diperlukan untuk proses-proses pertukaran/perpindahan panas dalam heat exchanger dengan tujuan untuk memindahkan panas suatu zat di dalam aliran ke dalam air. Air pendingin yang digunakan diperoleh dari Sungai Musi yang letaknya cukup dekat dengan pabrik. Sistem air pendingin yang digunakan untuk pabrik adalah tipe Open Recirculating Cooling Water. Sistem ini akan memungkinkan berbagai penghematan dalam hal biaya penyediaan utilitas khususnya untuk air pendingin. Udara bebas digunakan sebagai pendingin dari air panas yang terbentuk sebagai produk dari proses perpindahan panas. Sistem/Unit air pendingin mengolah air dengan proses pendinginan dari suhu 45oC menjadi 30oC, untuk dapat digunakan lagi sebagai air untuk proses pendinginan pada
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
90
alat pertukaran panas dari alat yang membutuhkan pendinginan. Proses dari sistem pendinginan tersebut dinamakan Recooling process.
Sistem air pendingin terdiri dari cooling tower yang dilengkapi dengan Induced Draft fan untuk membantu penguapan, cooling water basin, pompa air pendingin untuk peralatan proses dan sistem injeksi bahan kimia.
Air panas
udara Air dingin Gambar 6.2. Cooling Tower
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
91
Proses pendinginan di cooling tower :
Air pendingin yang keluar dari media-media perpindahan panas di area proses akan disirkulasikan dan didinginkan kembali seluruhnya di dalam cooling tower.
Air dialirkan ke bagian atas Cooling Tower kemudian dijatuhkan ke bawah dan akan kontak dengan aliran udara yang dihisap oleh Induce Draft (ID) Fan.
Akibat kontak dengan aliran udara terjadi proses pengambilan panas dari air oleh udara dan juga terjadi proses penguapan sebagian air dengan melepas panas laten yang akan mendinginkan air yang jatuh ke bawah.
Air yang telah menjadi dingin tersebut dapat ditampung di Basin dan dapat dipergunakan kembali sebagai cooling water
Air dingin dari Basin dikirim kembali untuk mendinginkan proses di pabrik menggunakan pompa sirkulasi Cooling water.
Pada proses pendinginan di cooling tower sebagian air akan menguap dengan mengambil panas laten, oleh karena itu harus ditambahkan air make-up dari Water Treatment Plant.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
92
Evaporasi
Hot Water, T= 42 oC
COOLER PROSES
COOLING TOWER Make Up
T = 35 oC Blow Down
Gambar. 6.3. Diagram Cooling Water System
Cooling Water System memiliki fungsi yang sangat penting bagi pabrik. Oleh karena itu Cooling Water System harus dikontrol dengan sebaik-baiknya, minimal mampu beroperasi tanpa gangguan selama 2 tahun. Adanya gangguan dari Cooling Water akan menyebabkan terjadinya kerusakan alat baik secara langsung maupun tidak langsung sehingga sistem injeksi bahan kimia disediakan untuk mengolah air pendingin.
Pengolahan air pada cooling tower dilakukan dengan menginjeksikan zat kimia, yaitu berupa: a. Scale inhibitor Scale/ kerak terjadi karena adanya endapan diposit di permukaan metal. Endapan ini digolongkan dalam beberapa jenis antara lain :
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
93
Mineral Scale, yaitu pengendapan garam-garam kristal misalnya garam-garam Ca, SiO2. Garam Ca akan turun kelarutannya seiring dengan menurunnya suhu sehingga bertendensi untuk terjadi pengendapan.
Suspended Matter, yaitu partikel-partikel asing yang masuk ke dalam sistem terbawa udara misalnya debu
Corrosion Product, hasil sampingan dari proses korosi yang tidak larut di air.
Adanya kerak/scale dalam permukaan pipa akan menyebabkan :
Mengganggu perpindahan panas (heat transfer)
Menyebabkan penyumbatan pipa
Untuk menghindari terjadinya Scale/kerak maka diinjeksikan Scale Inhibitor (Dispersant). Senyawa tersebut melemahkan tegangan permukaan partikel. Bahan Dispersant yang digunakan adalah Nalco XP-8301.
b. Corrotion inhibitor berupa natrium posfat yang berfungsi untuk mencegah korosi pada peralatan dengan melapisi permukaan metal berupa protective film.
c. Slime Inhibitor Slime atau lendir yang berwarna coklat kehitaman yang menempel di permukaan pipa. Slime merupakan penyebab terganggunya film
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
94
corossion inhibitor dan menurunkan efisiensi Cooling Water System. Slime disebabkan oleh adanya mikroorganisme seperti bakteri dan plankton yang tinggal, berkembang dan tumbuh dalam air sungai. Untuk mengendalikan pertumbuhan mikroorganisme tersebut diinjeksikan inhibitor berupa chlorine (Cl2). pH air yang terbaik adalah 6.5 – 7.0, apabila pH lebih besar maka klorida menjadi tidak efektif dan sebaliknya jika pH lebih kecil maka memudahkan terjadinya korosi. Senyawa asam sulfat atau kaustik biasanya diinjeksikan untuk menjaga kondisi pH.
Dosis zat kimia yang diinjeksikan ditentukan berdasarkan pemeriksaan kontinyu jar test terhadap air pendingin.
Kualitas standar air pendingin yang harus dipenuhi yaitu :
Ca hardness sebagai CaCO3 : 150 ppm
Mg hardness sebagai MgCO3 : 100 ppm
Silika sebagai SiO2
: 200 ppm
Turbiditas
: 10
Cl- dan SO42-
: 1000 ppm
pH
:6–8
Ca2+
: max. 300 ppm
Silika
: max. 150 ppm
TDS
: max 2500 ppm
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
95
Total air pendingin yang diperlukan sebesar 292286.4093 kg/jam. Peralatan yang menggunakan air pendingin tersebut dapat dilihat pada Tabel VI.2 berikut : Tabel VI.2. Peralatan yang Membutuhkan Air Pendingin No.
Kebutuhan
1
Reaktor 1 (RE-201)
2
Jumlah
Satuan
120.000
kg/jam
Cooler (CL-101)
1.500
kg/jam
3
Cooler (CL-102)
15.000
kg/jam
4
Cooler (CL-103)
30,0000
5
Cooler (CL-104)
30,0000
6
Condensor 1 (CD-301)
10.000
kg/jam
7
Condensor 2 (CD-302)
20.000
kg/jam
Jumlah Kebutuhan
196.500
kg/jam
Over design 10%
216.150
kg/jam
Recovery 90%
194.535
kg/jam
Make-up 10%
21,615 kg/jam
Penguapan dan kebocoran air akan terjadi di dalam cooling tower ini. Oleh karena itu, untuk menjaga jumlah air pendingin harus ditambah air make up yang jumlahnya sesuai dengan jumlah air yang hilang. Maka water make up untuk cooling tower diperlukan yaitu sebesar 21,615 kg/jam.
c. Air bebas mineral (Demineralized Water) Demineralisasi adalah proses mengambil semua ion yang terkandung di dalam air. Air yang telah mengalami proses ini disebut air demin (deionized water). Sistem demineralisasi disiapkan untuk mengolah air
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
96
filter dengan penukar ion (ion exchanger) untuk menghasilkan air bebas mineral sebagai air umpan ketel (boiler feed water) untuk membangkitkan steam tekanan 18.675,100 kPa dan temperatur 360 oC.
Untuk keperluan air umpan boiler tidak cukup hanya air bersih, oleh karenanya air tersebut masih perlu diperlakukan lebih lanjut yaitu penghilangan kandungan mineral yang berupa garam-garam terlarut untuk mencegah korosi dan deposit yang dapat merusak boiler.
Mula-mula air bersih (Filtered Water) dialirkan ke Cation Exchanger yang diisi resin cation berupa resin asam kuat yang akan mengikat cation misalnya kalsium, magnesium, natrium, kalium, besi, mangan dan aluminium yang keudian melepaskan ion H+. Selanjutnya air mengalir ke Anion Exchanger dimana anion seperti klorida, karbonat, sulfat, nitrat, silika dalam air bertukar dengan ion OH- dari resin anion.
Air keluar dari Anion Exchanger hampir seluruh garam terlarutnya telah diikat. Air demin yang dihasilkan kemudian disimpan di tanki penyimpanan (Demin Water Storage).
Setiap periode tertentu, resin yang dioperasikan untuk pelayanan akan mengalami kejenuhan dan tidak mampu mengikat cation/ anion secara optimal. Untuk itu perlu dilakukan penyegaran/ pengaktifan kembali dengan cara regenerasi.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
97
Indikator-indikator pelaksanaan regenerasi unit penukar kation/anion yaitu:
Jumlah air yang melewati unit penukar ion mencapai ± 2200 m3
Kadar silika dari aliran keluar penukar anion ≥ 0.05 ppm
Regenerasi resin dilakukan dengan proses kebalikan dari operasi service. Regenerasi dibagi menjadi 3 tahap operasi yaitu : 1) Backwashing Backwashing dilakukan dengan membalikan arah aliran dari bawah ke
atas
dengan
demin
ke
exchanger.
Tujuannya
untuk
menghilangkan zat suspensi yang terakumulasi dan partikelpartikel resin halus yang terpecah. 2) Regenerasi dengan zat kimia Resin cation diregenerasi menggunakan larutan H2SO4, sedangkan resin anion menggunakan larutan NaOH. 3) Pembilasan lambat (slow rinse) dan pembilasan cepat (fast rinse) Setelah regenerasi dengan bahan kimia kemudian dilakukan slow rinse atau displacement. Air dialirkan melalui atas dengan laju yang lambat dan waktu yang lebih singkat dibandingkan fast rinse untuk displacing asam sulfat yang tersisa. Operasi terakhir adalah fast rinse sebagai pembilasan terakhir untuk membuang sisa sisa asam atau garam (garam sulfat dan natrium) yang ada. Air yang digunakan untuk pembilasan keluar dari bagian bawah exchanger.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
98
Cation exchanger Contoh reaksi yang terjadi di kation exchanger : CaSO4 + H2R
CaR +
H2SO4
Apabila resin sudah jenuh pencucian dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO4 4 %. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah :
RCa + H2SO4
RH2 + CaSO4
RMg + H2SO4
RH2 + MgSO4
RNa2 + H2SO4
RH2 + Na2SO4
Anion exchanger Contoh reaksi yang terjadi di anion exchanger : R(OH)2 + H2SO4
RSO4 + 2 H2O
R(OH)2 + 2 HCl
RCl2 + 2 H2O
R(OH)2 + 2 HNO3
R(NO3)2 + 2 H2O
R(OH)2 + H2SiO3
RSiO3 + 2 H2O
Apabila resin sudah jenuh dilakukan dengan pencucian menggunakan larutan NaOH 40 %. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah : RSO4
+ 2 NaOH
R(OH)2 + Na2SO4
RCl2
+ 2 NaOH
R(OH)2 + 2 NaCl
R(NO3)2 + 2 NaOH
R(OH)2 + 2 NaNO3
RSiO3
R(OH)2 + Na2SiO3
+ 2 NaOH
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
99
Air yang sudah mengalami demineralisasi tersebut dialirkan menuju demineralized water tank. Level kontrol pada tangki air bebas mineral mengatur flow menuju tangki. Apabila air di tangki berlebih maka dikembalikan ke filtered water tank.
2. Unit Penyediaan Steam Air demineralisasi digunakan sebagai umpan boiler yang akan memproduksi steam. Syeam merupakan kebutuhan penting, hamper sebagian besar pompa digerakan oleh steam. Selain untuk penggerak mula, steam juga digunakan sebagai pemanas. Steam jenuh yang dihasilkan boiler merupakan steam memiliki suhu 360 ºC dengan tekanan 18.675 kPa.
Adapun peralatan-peralatan yang membutuhkan steam dapat dilihat pada Tabel VI.3.berikut ini :
Tabel VI.3.Peralatan yang Membutuhkan Steam No.
Kebutuhan
Jumlah
Satuan
462,0680
kg/jam
1
Vaporizer 101 (VP-101)
2
Heater 101 (HE-101)
76,7660
kg/jam
3
Heater 102 (HE-102)
277,9570
kg/jam
4
Heater 103 (HE-103)
477,5640
kg/jam
5
Heater 104 (HE-104)
372,8200
kg/jam
6
Reboiler 101 (RB-101)
177,7090
kg/jam
7
Reboiler 102 (RB-102) Jumlah Kebutuhan
867,5630
kg/jam
2712,4470
kg/jam
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
100
Over design 10%
2983,6917
kg/jam
Recovery 90%
2441,2023
kg/jam
Make-up 10%
298,3692
kg/jam
Persyaratan umum air umpan boiler adalah : a. Kandungan silika
= 0,01 ppm maksimum
b. Konduktivitas
= 1 ( s/cm )
c. O2 terlarut kurang dari 10 ppm d. pH : 8,8 – 9,2 e. padatan terlarut total = 0,02 ppm maksimum
Sistem penyedian steam terdiri dari deaerator dan boiler.
Air demin
(demineralized water) dipompakan dan bergabung dengan condensate return dimana aliran total dimonitor oleh flow indicator. Aliran condensate return dimonitor konduktivitasnya, jika tidak memenuhi maka akan dibuang melalui sewer. Gabungan aliran ini masuk ke deaerator melalui internal distributor ke inlet tray bagian atas drum penampung deaerator yang kemudian sebagian besar gas-gas yakni CO2 dan O2 berkontak secara counter current dengan steam. Oksigen dan CO2 harus dihilangkan karena dapat menyebabkan korosi pada perpipaan dan tubetube boiler. Gas-gas tersebut kemudian di vent ke atmosfer. Demin water yang sudah bebas dari komponen udara ditampung dalam drum dari deaerator. Deaerator memiliki waktu tinggal 15 menit. Penghilangan lanjut kandungan oksigen terlarut dalam air bebas mineral dilakukan dengan menginjeksikan larutan hidrazin ke dalam deaerator dengan reaksi: Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
101
N2H4 + O2
N2 + 2 H2O
N2H4 juga bereaksi dengan besi: N2H4 + 6 Fe2O3 4 Fe3O4 + 2 H2O + N2 Kandungan oksigen keluar dari deaerator didesain tidak lebih besar dari 0,007 ppm. Keluaran deaerator merupakan air umpan boiler yang akan dijadikan steam atau disebut Boiler Feed Water (BFW)
kondensat
Stripping Section
Air Demin Steam LS
pH : 8.9 – 9.2 N2H4 : 0.05 ppm
N2H4 NH3
WHB
Pompa BFW Gambar. 6.4. Daerator
Pembentukan steam terjadi di dalam boiler. Untuk pabrik ini dibutuhkan steam dengan 186,7510 bar dan temperatur 360 oC. Jenis boiler yang digunakan adalah fire tube boiler . dengan air umpan boiler melalui tube dan terjadi pembentukan steam pada tube.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
PB
102
BFW dipompakan menuju Waste Heat Boiler (WHB) steam drum dan Package Boiler (PB) steam drum melalui economiser. Pemanasan melalui ekonomiser menggunakan panas gas buang sebelum keluar atmosfer. WHB yang berfungsi sebagai pembangkit steam beroperasi dengan memanfaatkan panas bekas exhaust gas turbine generator. Steam kemudian melewati demister untuk menangkap butir air yang masih ada. Uap uap yang keluar dari steam drum menuju superheater coil sehingga temperatur menjadi lebih tinggi dan lebih kering.
Sama seperti WHB, PB juga berfungsi menghasilkan steam dari deaerator yang
sama.
Perbedaannya
adalah
terletak
pada
pemanas
yang
menggunakan bahan bakar berupa gas alam yang dialirkan menuju burner package boiler.
3. Unit Penyediaan Listrik Kebutuhan tenaga listrik dipenuhi oleh generator yang digerakkan oleh turbin uap, dimana menggunakan steam yang dihasilkan dari boiler, hal ini bertujuan agar tidak diperlukan aliran listrik dari PLN, dan hal ini membuat keefisienan energi pabrik ini menjadi lebih baik. Generator yang digunakan adalah generator bolak balik atas dasar pertimbangan sebagai berikut :
Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar
Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai dengan kebutuhan dengan menggunakan transformator.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
103
4. Unit Penyediaan Bahan Bakar Unit pengadaan bahan bakar bertujuan untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar pada generator dan boiler. Bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar cair yaitu solar (untuk generator) dan fuel oil (untuk boiler) yang diperoleh dari PERTAMINA atau distribusinya.
Pemilihan didasarkan pada pertimbangan bahan bakar cair:
mudah didapat
tersedia secara kontinyu
mudah dalam penyimpanannya
kebutuhan bahan bakar : 80,7392 liter/jam
B. Pengolahan Limbah Beberapa limbah yang dihasilkan dari pabrik Isopropanolamin sebagai berikut: a. Air buangan sanitasi Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik, pencucian, dan dapur dapat langsung dibuang ke pembuangan umum, sedangkan kotoran yang berasal dari toilet dibuang ke tempat pembuangan khusus septic tank. b. Air buangan dari peralatan proses Air buangan ini mengandung bahan organik yang mungkin disebabkan oleh: Kebocoran dari suatu peralatan.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
104
Kebocoran karena tumpah pada saat pengisian. Pencucian atau perbaikan peralatan. Air buangan yang mengandung bahan organik dilakukan pemisahan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Larutan organik di bagian atas dialirkan ke tungku pembakaran, sedangkan air di bagian bawah dialirkan ke penampungan akhir, yang kemudian dapat dibuang ke pembuangan umum.
C. Unit Laboratorium Laboratorium merupakan bagian yang sangat penting dalam menunjang kelancaran proses produksi dan menjaga mutu produksi. Dengan data yang diperoleh dari laboratorium maka proses produksi akan selalu dapat dikendalikan dan kualitas produk dapat dijaga sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Disamping itu juga berperan dalam pengendali pencemaran lingkungan.
Laboratorium mempunyai tugas pokok antara lain : 1. Sebagai pengendali kualitas bahan baku dan pengendali kualitas produk. 2. Sebagai pengendali terhadap proses produksi dengan melakukan analisis terhadap pencemaran lingkungan yang meliputi polusi udara, limbah cair dan limbah padat yang dihasilkan unit-unit produksi. 3. Sebagai pengendali terhadap mutu air proses, air pendingin, air umpan Boiler, Steam, dan lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
105
Laboratorium melaksanakan tugas selama 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non-shift. a. Kelompok Non–Shift Kelompok ini bertugas melakukan analisis khusus, yaitu Analisis yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan oleh laboratorium. Dalam membantu kelancaran kinerja kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugastugas antara lain :
Menyediakan reagen kimia untuk analisis laboratorium.
Melakukan Analisis bahan buangan penyebab polusi.
Melakukan
penelitian/percobaan
untuk
membantu
kelancaran
produksi. b. Kelompok Shift Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisis-analisis rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir yaitu kerja shift selama 24 jam dengan masing-masing shift bekerja selama 8 jam.
Dalam pelaksanaan tugasnya, seksi laboratorium dikelompokkan menjadi : a. Laboratorium Fisika Bagian ini mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat-sifat fisis bahan baku dan produk. Pengamatan yang dilakukan antara lain : spesifik grafity, viskositas kinematik dan kandungan air
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
106
b. Laboratorium Analitik Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat-sifat kimianya. Analisis yang dilakukan antara lain : Kadar impuritis pada bahan baku Kandungan logam berat Kandungan metal c. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya : Diversifikasi produk Pemeliharaan lingkungan (pembersihan air buangan). Disamping
mengadakan
penelitian
rutin,
laboratorium
ini
juga
mengadakan penelitian yang sifatnya non-rutin, misalnya saja penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian, guna mendapatkan alternatif lain tentang penggunaan bahan baku. d. Laboratorium Analisis Air Pada laboratorium Analisis air ini yang di analisis antara lain : 1. Bahan baku air 2. Air demineralisasi 3. Air pendingin 4. Air umpan boiler Parameter yang diuji antara lain warna, pH, kandungan klorin, tingkat kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, kadar minyak, sulfat, silika dan konduktivitas air.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
107
Alat- alat yang digunakan dalam laboratorium Analisis air adalah : pH meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman / kebasaan. Spektrometer, untuk menentukan konsenterasi suatu senyawa terlarut dalam air dengan syarat larutan harus berwarna. Spectroscopy, untuk menentukan kadar sulfat. Gravimetric, untuk mengetahui jumlah kandungan padatan dalam air. Peralatan titrasi , untuk mengetahui kandungan klorida, kasadahan dan alkalinitas. Conductivity meter , untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air. Air terdeminerasasi yang dihasilkan unit terdemineralizer juga diuji oleh departemen ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan kandungan silikat (SiO2). Sedangkan parameter air umpan boiler yang dianalisis antara lain kadar hidrazin, amonia dan ion fosfat. e. Alat Analisis Alat Analisis yang digunakan : Water Content Tester, untuk menganalisis kadar air dalam produk. Viskometer Bath, untuk mengukur viskositas produk keluar reaktor. Hydrometer, untuk mengukur spesific gravity.
D. Unit Instrumentasi dan Pengendalian Proses Dalam pengoperasian dan pengendalian alat-alat proses, diperlukan sistem instrumentasi yang dapat mengukur, mengindikasikan, dan mencatat variabelvariabel proses. Variabel proses itu antara lain temperatur, tekanan, laju alir, dan
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
108
ketinggian. Pengendalian alat-alat proses dipusatkan di ruang kendali, walaupun dapat pula dilakukan langsung di lapangan. Pengendalian terhadap kualitas bahan baku dan produk dilakukan di laboratorium pabrik.
Sistem pengendalian di pabrik caprolactam ini menggunakan Distributed Control System (DCS). Sistem ini mempergunakan komputer mikroprosesor yang membagi aplikasi besar menjadi sub-sub yang lebih kecil. Data yang diperoleh dari elemen-elemen sensor diolah dan disimpan. Pengendalian dilakukan dalam Programmable Logic Controller dengan cara mengubah data-data tersebut menjadi sinyal elektrik untuk pembukaan atau penutupan valve-valve. Untuk melakukan perhitungan matematis yang rumit dan kompleks dibutuhkan Supervisor Control System (SCS).
Beberapa kemampuan yang dimiliki oleh SCS adalah : 1. Kalkulasi termodinamik. 2. Prediksi sifat/komposisi produk dan kontrol. 3. Menyimpan data dalam jangka waktu yang panjang.
Model hierarki pengendalian meliputi empat tingkat kebutuhan informasi dan sistem pengendalian. Computer Integrated Manufacturing (CIM) dicapai dengan pengkoordinasian dan penggunaan secara efektif aliran informasi melalui seluruh tingkatan. Keempat tingkatan ini diperlihatkan pada Tabel VI.4.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
109
Tabel VI.4.Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian. Tingkatan
Fungsi
1. Regulatory and Sequential
Memantau, mengendalikan, dan
Control
mengatur berbagai aktuator dan perangkat lapangan yang berhubungan langsung dengan proses.
2. Supervisory Control System
- Mengkoordinasikan kegiatan satu atau lebih DCS - Menyediakan plantwide summary dan plantwide process overview.
3. Sistem informasi yang
Pengaturan operasi hari ke hari, seperti
dibutuhkan oleh Local Plant
penjadwalan produk, pemantauan
Management
operasi, laboratorium jaminan kualitas, akumulasi data produksi – biaya, dan tracking shipment.
4. Management Information System
Mengkoordinasikan informasi keuangan, penjualan, dan pengembangan produk pada tingkat perusahaan.
Pengendalian terhadap variabel proses dilakukan dengan sistem pengendali elektronik. Variabel-variabel yang dikendalikan berupa temperatur, tekanan, laju alir dan level cairan. Pengendalian variabel utama proses tercantum pada Tabel VI.5.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
110
Tabel VI.5. Pengendalian Variabel Utama Proses. No. Variabel
Alat Ukur
1.
Temperatur
Termokopel
2.
Tekanan
Pressure gauge
3.
Laju Alir
Orificemeter, venturimeter, vortexcoriolismeter
4.
Level cairan
Float level device
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
VII. TATA LETAK PABRIK
A. Lokasi Pabrik Lokasi pabrik akan berpengaruh secara langsung terhadap kelangsungan hidup pabrik dan ikut menentukan keberhasilan dan kelancaran proses produksi. Penentuan lokasi pabrik yang tepat dapat menekan biaya produksi dan dapat memberikan keuntungan - keuntungan lain. Beberapa hal yang menjadi pertimbangan dalam penentuan lokasi pabrik, antara lain : 1. Penyediaan Bahan Baku 2. Fasilitas Transportasi 3. Utilitas 4. Lahan 5. Tenaga Kerja 6. Karakterisasi Lokasi 7. Perijinan
Berdasarkan faktor - faktor tersebut diatas, maka Pabrik Benzil Klorida dengan kapasitas 40.000 ton/tahun ini direncanakan berlokasi di desa Kolelet Wetan, kecamatan Rangkas Bitung, Kabupaten Lebak, Provinsi Banten.
112
Gambar 7.1. Letak Pabrik
B. Penyediaan bahan baku Bahan baku merupakan faktor yang sangat penting yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan lokasi. Pabrik Benzil Klorida menggunakan bahan baku berupa Toluen dan gas Klorin. Kebutuhan Toluen dapat dipenuhi dari perusahaan PT.Styrindo Mono Indonesia, Cilegon Banten Sedangkan Klorin di peroleh dari PT. Asahimas subcentra Cilegon, Banten. Dilihat dari segi bahan baku, maka pemilihan lokasi di daerah Lebak, Banten adalah tepat karena dekat sehingga mempermudah dalam sarana pengiriman bahan baku.
C. Fasilitas Transportasi Transportasi sangat dibutuhkan sebagai penunjang utama untuk penyediaan bahan baku dan pemasaran produk. Kawasan ini didukung oleh Pelabuhan Merak serta
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
113
jalur darat yang berupa jalan tol lintas Jawa yang menjadi salah satu jalur distribusi barang dan jasa utama di pulau Jawa yang dapat mempermudah akses dari maupun keluar kawasan ini. Selain itu, lokasi pendirian pabrik ini, berada di pesisir pantai yang berhadapan langsung dengan Laut Jawa, sehingga sangat memungkinkan untuk mendirikan dermaga. Oleh karena itu, maka lokasi ini sangat layak dan mendukung untuk didirikan pabrik Benzil Klorida ini dari sisi konektifitas dan transportasinya.
D. Utilitas Fasilitas yang terdiri dari penyediaan air, bahan bakar dan listrik mengharuskan lokasi pabrik dekat dengan sumber tersebut. Kebutuhan pabrik akan air sangat banyak, untuk itu diperlukan lokasi yang dapat memenuhi daerah desa Sumuradem ini dilintasi oleh sungai ciujung. Untuk kebutuhan bahan bakar dapat diperoleh dari PT. Pertamina RU-VI Balongan untuk kebutuhan akan listrik didapat dari Perusahaan Listrik Negara (PT. PLN).
E. Tenaga kerja Tenaga kerja termasuk hal yang sangat menunjang dalam operasional pabrik, tenaga kerja untuk pabrik ini dapat diperoleh dari : masyarakat sekitar pabrik dan tenaga ahli yang berasal dari putra daerah maupun luar daerah. Sebagai kawasan industri , maka kawasan Banten ini juga didukung oleh beberapa Perguruan Tinggi Negeri (PTN), 102 Perguruan Tinggi Swasta (PTS), 782 Sekolah Menengah Kejuruan (SMK), 19 Balai Latihan Kerja (BLK) dan 2 Badan Koordinasi Sertifikasi Profesi (BKSP) yang tersebar di sekitar Banten, yang
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
114
memungkinkan untuk di dayagunakan potensinya dalam pabrik ini. Oleh karena itu, sumber daya manusia yang ada di sekitar kawasan industri ini sangat beragam dari berbagai tingkatan kemampuan yang mendukung keberlangsungan pabrik ini kedepannya.
E. Pemasaran Produk Benzil Klorida ini direncanakan akan dipasarkan di pasar domestik yaitu indonesia dan juga pasar internasional. Hal itu didasari pada konsumsi senyawa tersebut terus menunjukan peningkatan dari tahun ke tahun, seiring dengan semakin berkembangnya industri – industri kimia di Indonesia dan juga impor yang dilakukan oleh negara – negara di Asia Tenggara. Orientasi dan segmentasi dari pasar domestik yang menggunakan produk Benzil Klorida ini , diantaranya yaitu : a. PT. Asahimas Chemical b. Satomo Indovyl Monomer
Berdasarkan pembagian wilayah tersebut, maka dapat dilihat bahwa hampir lebih dari 80% dari total penjualannya, berada di pulau Jawa dan sekitarnya, sehingga lokasi pabriknya pun sangat layak berada di Pulau Jawa serta dari sisi pendistribusiannya pun akan lebih ekonomis apabila dilakukan melalui jalur darat. Oleh karena itu, pabrik ini layak untuk didirikan di sekitar pulau Jawa, yaitu khususnya di daerah Lebak, Banten.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
115
F. Perizinan Lokasi pabrik dipilih pada daerah kawasan industri, sehingga memudahkan dalam perizinan pendirian pabrik. Pabrik yang didirikan harus jauh dari pemukiman penduduk dan tidak mengurangi lahan produktif pertanian agar tidak menimbulkan dampak negatif bagi masyarakat dan lingkungan sekitarnya. Selain itu, lokasi pabrik harus memungkinkan untuk dilakukan pengembangan area pabrik. Hal ini berkaitan dengan kemungkinan pengembangan pabrik di masa yang akan datang.
G. Tata Letak Pabrik Tata letak pabrik adalah tempat kedudukan dari bagian-bagian pabrik yang meliputi tempat bekerjanya karyawan, tempat penyimpanan bahan baku, dan produk yang saling berhubungan. Tata letak pabrik harus dirancang sedemikian rupa sehingga pembangunan area pabrik efisien dan proses produksi serta distribusi dapat berjalan dengan lancar, sehingga keamanan, keselamatan, dan kenyamanan bagi karyawan dapat dipenuhi. Selain peralatan proses, beberapa bangunan fisik seperti kantor, bengkel, klinik, laboratorium, kantin, pemadam kebakaran, tempat parkir, pos keamanan, dan sebagainya ditempatkan pada bagian yang tidak mengganggu lalu lintas barang dan proses.
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam menentukan tata letak suatu pabrik antara lain: a. Letak peralatan produksi ditata dengan baik, sehingga memberikan kelancaran dan keamanan bagi tenaga kerja. Selain itu, penempatan alat-
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
116
alat produksi diatur secara berurutan sesuai dengan urutan proses kerja, berdasarkan pertimbangan teknik, sehingga dapat diperoleh efisiensi teknis dan ekonomis. b. Letak peralatan harus mempertimbangkan faktor maintenance (perawatan dan
pemeliharaan)
yang
memberikan
area
yang
cukup
dalam
pembongkaran dan penambahan alat bantu. c. Alat - alat yang berisiko tinggi harus diberi ruang yang cukup sehingga aman dan mudah melakukan penyelamatan jika terjadi kecelakaan, kebakaran, dan sebagainya. d. Jalan di dalam pabrik harus cukup lebar dan memperhatikan faktor keselamatan manusia, sehingga lalu lintas dalam pabrik dapat berjalan dengan baik. Perlu dipertimbangkan juga adanya jalan pintas jika terjadi keadaan darurat. e. Letak alat-alat ukur dan alat kontrol harus mudah dijangkau oleh operator. f. Letak kantor dan gudang sebaiknya tidak jauh dari jalan utama.
Berdasarkan pertimbangan faktor-faktor tersebut, maka pengaturan tata letak pabrik potassium karbonat direncanakan sebagai berikut : a. Area Proses Area proses merupakan pusat kegiatan proses produksi potassium karbonat. Daerah ini diletakan pada lokasi yang strategis dalam suplai bahan baku dan pengiriman produk ke area penyimpanan serta mempermudah pengawasan dan perbaikan alat - alat. Pada area proses,
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
117
terdapat ruang kontrol yang akan berfungsi untuk mengontrol jalannya proses. b. Area Penyimpanan Area penyimpanan merupakan tempat penyimpanan bahan baku dan produk yang dihasilkan. Penyimpanan bahan baku dan produk diletakkan pada area yang dekat peralatan pengangkutan dan area proses. c. Area Laboratorium Area ini merupakan lokasi untuk menganalisis kualitas bahan baku dan produk, serta melakukan penelitian guna pengembangan dan peningkatan kualitas produk yang dihasilkan. Oleh karena itu, area ini diletakkan dekat dengan daerah proses. d. Area Utilitas Area ini merupakan lokasi untuk menyediakan keperluan yang menunjang jalannya proses, berupa penyediaan air, pengolahan udara dan penyediaan CO2. e. Area Perkantoran Area ini merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik sehari-hari, baik untuk kepentingan dalam pabrik maupun luar pabrik. Area ini mencakup ruang serba guna untuk para karyawan. f. Area Fasilitas Umum Area ini terdiri dari kantin, mushola, klinik dan lapangan parkir. Area ini diletakkan seefektif dan sestrategis mungkin.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
118
g. Area Pengembangan Area ini dimaksudkan untuk perluasan area pabrik di masa yang akan datang. Perluasan area pabrik dilakukan untuk peningkatan kapasitas produksi (revamping) atau penambahan unit baru guna meningkatkan kualitas produksi. h. Pos Keamanan Pos kemanan diletakkan pada pintu masuk dan pintu keluar pabrik. Pos keamanan ini diperlukan agar keamanan pabrik terjaga.
Gambar tata letak pabrik dan alat proses dapat dilihat pada gambar berikut ini:
CD101
AC-101
CT101
AE-101
CE-101
MD-102
CB-101
HB-101
CF-101
RB102
AB-101
CF-101
CD102
Unit Utilitas
AC102
Unit Absorpsi
CL-101
MD-101
RE-101 EX-101
HE102 HE104
RB101
Unit Reaksi VP-101
CD101
HE101 CL-102
Unit Penyiapan Bahan Baku
CL-103
AC101
CL-104
Unit Pendinginan Produk
Unit Distilasi
Area Proses Area Storage Area Storage Bahan Baku ST-102
ST101
Area Storage Produk
ST-103
ST-105
ST104
Gambar 7.2. Tata Letak Alat Prosess
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
ST106
119
Gambar 7.3. Tata Letak Pabrik
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
120
VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN
A. Bentuk Perusahaan Perusahaan adalah suatu unit kegiatan ekonomi yang diorganisasikan dan dioperasikan untuk menyediakan barang dan jasa bagi konsumen agar memperoleh
keuntungan.
Sistem
pengelolaan
(manajemen)
organisasi
perusahaan bertugas untuk mengatur, merencanakan, melaksanakan dan mengendalikan perusahaan dengan efektif dan efisien. Selain itu, untuk mendapatkan profit yang optimal juga harus didukung oleh pembagian tugas dan wewenang yang jelas dari setiap personil yang terlibat dalam perusahaan. Oleh karena itu untuk kelancaran jalannya perusahaan diperlukan pemilihan bentuk dan sistem manajemen organisasi yang sesuai dengan kapasitas dan tujuan perusahaan. 1. Perusahaan Perseorangan Perusahaan Perseorangan yaitu badan usaha yang didirikan, dimiliki, dan dimodali oleh satu orang. Pemilik juga bertindak sebagai pemimpin. Pemilik bertanggung
jawab penuh
atas segala hutang/kewajiban
perusahaan dengan seluruh hartanya, baik yang ditanamkan pada perusahaan maupun harta pribadinya. 2. Perusahaan Firma Perusahaan Firma yaitu badan usaha yang didirikan dan dimiliki oleh
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
121
beberapa orang dengan memakai satu nama (salah satu anggota atau nama lain) untuk kepentingan bersama. Semua anggota firma bertindak sebagai pemimpin perusahaan dan bertanggung jawab penuh atas segala kewajiban/hutang firma dengan seluruh hartanya, baik harta yang ditanamkan pada perusahaan maupun harta pribadinya. 3. Perusahaan Komanditer Perusahaan Komanditer yaitu badan usaha yang didirikan oleh dua orang atau lebih dimana sebagian anggotanya duduk sebagai anggota aktif dan sebagian yang lain sebagai anggota pasif. Anggota aktif yaitu anggota yang bertugas mengurus, mengelola, dan bertanggung jawab atas maju mundurnya perusahaan. Anggota aktif bertanggung jawab penuh atas kewajiban perusahaan dengan seluruh harta bendanya, baik yang ditanamkan pada perusahaan maupun harta pribadinya. Sedangkan anggota pasif yaitu anggota yang hanya berperan memasukkan modalnya ke perusahaan. 4. Perseroan Terbatas (PT) Perseroan Terbatas yaitu badan usaha yang modalnya didapatkan dari penjualan saham. Saham adalah surat berharga yang dikeluarkan oleh perusahaan atau PT. Setiap pemegang saham memiliki tanggung jawab pada sejumlah modal yang ditanamkan pada perusahaan dan setiap pemegang saham adalah pemilik perusahaan.Bentuk usaha ini memiliki kapabilitas untuk dapat memiliki, mengatur dan mengolah kekayaannya sendiri serta dapat mengumpulkan modal secara efektif.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
122
Bentuk perusahaan yang direncanakan pada prarancangan pabrik Benzil Klorida ini adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan bidang usahanya adalah produksi Benzil Klorida dan berlokasi di Lebak, Banten. Bentuk Perusahaan
: Perseroan Terbatas (PT)
Lapangan Usaha
: Industri Benzil Klorida
Lokasi Perusahaan
: Lebak, Banten
Alasan dipilihnya bentuk Perseroan Terbatas berdasarkan atas beberapa faktor: 1. Mudah mendapatkan modal dengan menjual saham perusahaan. 2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas sehingga kelancaran produksi hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan. 3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain.Pemilik perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah direksi beserta stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris. 4. Lapangan usaha lebih luas karena suatu PT dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha sehingga kelangsungan hidup perusahan lebih terjamin, karena tidak terpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, manajer beserta staff-nya dan karyawan perusahaan. 5. Kepemilikan dapat berganti-ganti dengan jalan memindahkan hak milik dengan cara menjual saham kepada orang lain. 6. Efisiensi dari manajemen. Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai Dewan Komisaris dan Direktur Utama yang cakap dan berpengalaman.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
123
B. Struktur Organisasi Perusahaan Salah satu faktor yang menunjang kemajuan perusahaan adalah struktur organisasi yang terdapat dan dipergunakan oleh perusahaan tersebut. Struktur organisasi yang sesuai untuk diterapkan pada perusahaan ini adalah sistem line and staff, mengingat pabrik ini merupakan perusahaan besar yang mempunyai ruang lingkup serta karyawan yang banyak sehingga membutuhkan staf ahli sebagai pemberi saran dalam bidangnya kepada pemimpin perusahaan. Pada sistem ini, masing-masing jabatan mempunyai tugas dan wewenang yang berbeda sesuai dengan bidangnya. Ada dua kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi garis dan staff ini, yaitu : a. Sebagai staff yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya, dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional. b. Sebagai garis atau line yaitu orang-orang yang menjalankan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan. Sistem organisasi ini mempunyai kelebihan antara lain: a. Dapat digunakan dalam organisasi skala besar dengan susunan organisasi yang kompleks dan pembagian tugas yang beragam. b. Dapat menghasilkan keputusan yang logis dan sehat karena adanya pegawai yangahli. c. Lebih mudah dalam pelaksanaan pengawasan dan pertanggungjawaban. d. Cocok untuk perubahan yang cepat (rasionalisasi dan promosi). e. Memungkinkan konsentrasi dan loyalitas tinggi terhadap pekerjaan. Bagan struktur organisasi dapat dilihat pada gambar berikut.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
Direktur Utama Staf Ahli
Direktur Teknik & Produksi
Direktur Keuangan & Umum
Bagian Produksi
Seksi Proses
Seksi Litbang
BAgian Teknik
Seksi Lab. & PP
Seksi Utilitas
Bagian Umum
Bagian Pemasaran
Seksi Pemeliharaan
Seksi Pemasaran
Seksi Pembelian
Seksi Personalia
Seksi Humas
Bagian Keuangan
Seksi Keamanan
Seksi Administrasi
KARYAWAN Gambar 8.1. Struktur Organisasi Perusahaan (Sumber:elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/pengantar...umum/Bab_5.pdf)
Seksi Kas
125
Pemegang saham sebagai pemilik perusahaan dalam pelaksanaan tugas sehariharinya diwakili oleh dewan komisaris yang dipimpin oleh presiden komisaris, sedangkan tugas untuk menjalankan perusahaan dilaksanakan direktur utama dibantu oleh direktur produksi serta direktur keuangan dan umum, dimana direktur produksi membawahi bagian teknik dan produksi. Sedangkan direktur keuangan dan umum membawahi bagian pemasaran, keuangan dan umum. Masing-masing kepala bagian akan membawahi beberapa seksi yang dikepalai oleh kepala seksi dan masing-masing seksi akan membawahi dan mengawasi para karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang dipimpin oleh masing-masing kepala regu, dan masing-masing kepala regu akan bertanggung jawab kepada kepala pengawas pada masing-masing seksi.
C. Tugas Dan Wewenang Secara khusus badan usaha Perseroan Terbatas diatur dalam Undang-Undang No. 40 Tahun 2007 tentang Perseroan Terbatas (UUPT), yang secara efektif berlaku sejak tanggal 16 Agustus 2007. Adapun tugas dan wewenang dari organ-organ PT adalah : 1. Pemegang Saham Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk Perseroan Terbatas (PT) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang :
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
126
a. Mengangkat dan memberhentikan dewan komisaris. b. Mengangkat dan memberhentikan dewan direksi. c. Mengesahkan hasil-hasil serta neraca perhitungan untung-rugi tahunan dari perusahaan. 2. DewanKomisaris Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham, sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab terhadap pemilik saham. Tugas-tugas dewan komisaris meliputi : a. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijaksanaan umum, target perusahaan, alokasi sumber-sumber dana dan pengarahan pemasaran. b. Mengawasitugas-tugasdirektur. c. Membantu direktur utama dalam tugas-tugas yang penting. 3. DewanDireksi a. DirekturUtama Direktur utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur utama bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala tindakan dan kebijaksanaan yang diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur utama membawahi direktur produksi dan direkturkeuangan dan umum. Tugas direktur utama antara lain : 1) Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggungjawabkan pekerjaannya pada pemegang saham pada akhir masa jabatannya.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
127
2) Menjaga stabilitas organisasi perusahaan dan membuat kontinuitas hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, konsumen dan karyawan. 3) Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). 4) Mengkoordinir kerjasama dengan direktur produksi serta direktur keuangan dan umum. b. Direktur Secara umum tugas direktur adalah mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis-garis yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Direktur yang terdiri dari direktur teknik dan produksi, serta direktur keuangan dan umum bertanggung jawab kepada direktur utama.Tugas direktur teknik dan produksi antara lain : 1) Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi dan teknik 2) Mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-kepala bagian yang menjadi bawahannya. Tugas direktur keuangan dan umum antara lain : 1) Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang keuangan, pemasaran dan pelayanan umum. 2) Mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-kepala bagian yang menjadi bawahannya.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
128
c. Staff Ahli Staff ahli terdiri dari tenaga-tenaga ahli yang bertugas membantu direktur dalam menjalankan tugasnya baik yang berhubungan dengan teknik maupun administrasi. Staff ahli bertanggung jawab kepada direktur utama. Tugas dan wewenang staff ahli meliputi : 1) Memberikan nasehat dan saran dalam perencanaan pengembangan perusahaan. 2) Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan. 3) Memberikan saran-saran dalam bidang hukum. 4. Kepala Bagian Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis-garis yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian bertanggung jawab kepada direktur sesuai dengan bagiannya masingmasing. Kepala bagian terdiridari : 1. Kepala Bagian Produksi Bertanggung jawab kepada direktur teknik dan produksi dalam bidang mutu dan kelancaran produksi. Kepala bagian produksi membawahi : a. Seksi Proses Tugass eksiproses meliputi : 1) Menjalankan tindakan seperlunya pada peralatan produksi yang mengalami kerusakan, sebelum diperbaiki oleh seksi yang berwenang. 2) Mengawasi jalannya proses dan produksi.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
129
b. Seksi Laboratorium & Pengendalian Proses (PP) Tugas seksi laboratorium & pengendalian proses yaitu : 1) Menangani hal-hal yang dapat membahayakan keselamatan kerja 2) Mengurangi potensi bahaya yang ada. 2) Mengawasi dan menganalisis mutu bahan baku. 3) Mengawasi dan menganalisis produk. 4) Mengawasi kualitas buangan pabrik. c. Seksi Penelitian dan Pengembangan (Litbang) Tugas dan wewenang litbang adalah : 1) Mempertinggi mutu suatu produk dan mengadakan pemilihan pemasaran produk ke suatu tempat. 2) Memperbaiki
proses
dari
pabrik/perencanaan
alat
untuk
pengembangan produksi. 3) Mempertinggi efisiensi kerja. 2. Kepala Bagian Teknik Tugas kepala bagian teknik antara lain : 1) Bertanggung jawab kepada direktur teknik dan produksi dalam bidang peralatan, proses dan utilitas. 2) Mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian teknik membawahi : a. Seksi Pemeliharaan Tugas Seksi Pemeliharaan meliputi : 1) Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik. 2) Memperbaiki peralatan pabrik.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
130
b. Seksi Utilitas Tugas seksi utilitas adalah melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan proses, air, steam dan tenaga listrik. 3. Kepala Bagian Pemasaran Kepala bagian pemasaran bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan Umum dalam bidang pengadaan bahan baku dan pemasaran hasil produksi. Kepala bagian pemasaran membawahi : a. Seksi Pembelian Tugas seksi pembelian antara lain : 1) Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan perusahaan 2) Mengetahui harga pemasaran dan mutu bahan baku serta mangatur keluar masuknya bahan dan alat dari gudang. b.
Seksi Pemasaran Tugas seksi pemasaran antara lain : 1) Merencanakan strategi penjualan hasil produksi 2) Mengatur distribusi hasil produksi dari gudang
4. Kepala Bagian Keuangan Kepala bagian keuangan bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan. Kepala Bagian Keuangan membawahi : (a) Seksi Administrasi Tugas seksi administrasi adalah menyelenggarakan pencatatan hutang piutang, administrasi persediaan kantor dan pembukuan serta masalah
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
131
pajak. (b) Seksi Kas Tugas Seksi Kas antara lain : 1) Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan. 2) Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang dan membuat prediksi keuangan masa depan. 5. Kepala Bagian Umum Kepala bagian umum bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat dan keamanan. Kepalabagianumum membawahi : 1) SeksiPersonalia Tugas Seksi Personalia antara lain : Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik mungkin antara pekerja dan pekerjaannya serta lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan waktu dan biaya. Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja yang dinamis. Melaksanakan hal-hal yang berhubungan dalam kesejahteraan karyawan. 2) SeksiHumas Tugas Seksi Humas adalah mengatur hubungan perusahaan dengan masyarakat luar.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
132
3) SeksiKeamanan Tugas Seksi Keamanan antara lain : Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas yang ada di perusahaan. Mengawasi keluar masuknya orang-orang baik karyawan maupun pengunjung kedalam lingkungan perusahaan. Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern perusahaan. 6. Kepala Seksi Kepala seksi adalah pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bidangnya sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing agar diperoleh hasil maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab terhadap kepala bagiannya masing-masing sesuai dengan seksinya.
Karena bahan-bahan yang ada di pabrik diproses secara kimia, maka perusahaan menetapkan dasar bagi rekrutmen operator pabrik dengan modal pendidikan minimum adalah SMA atau SMK kejuruan industri. Karena masing-masing operator harus sudah memiliki bekal pengetahuan ilmu kimia yang baru diajarkan oleh sekolah kepada siswa SMA atau SMK. Diharapkan dengan bekal ilmu pengetahuan yang sesuai, para karyawan mulai dari tingkat operator mempunyai kesadaran yang tinggi tentang keselamatan kerja dan mengatahui bahaya dari bahan kimia yang dikelola oleh unit kerjanya.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
133
D. Status Karyawan Dan Sistem Penggajian Pada pabrik benzil klorida ini sistem penggajian karyawan berbeda-beda tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab dan keahlian.Menurut status karyawan dibagi menjadi 3 golongan sebagai berikut: a. Karyawan Tetap Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan Surat Keputusan (SK) Direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian dan masa kerja. b. Karyawan Harian Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa Surat Keputusan (SK) Direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan. c. Karyawan Borongan Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu perusahaan.
E. Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik benzil klorida direncanakan beroperasi 330 hari selama satu tahun dan 24 jam perhari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perbaikan atau perawatan dan shutdown. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam 2 golongan, yaitu :
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
134
1) KaryawanReguler Karyawan reguler adalah para karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan reguler yaitu direktur, staff ahli, kepala bagian, kepala seksi serta bawahan yang berada di kantor. Karyawan reguler dalam satu minggu akan bekerja selama 5 hari dan libur pada hari Sabtu, Minggu dan hari besar, dengan pembagian jam kerja sebagai berikut : Jam kerja :
Hari Senin – Jumat
: jam 07.00 - 16.00
Jam istirahat :
Hari Senin – Kamis
: jam 12.00 – 12.30
Hari Jumat
: jam 11.30 – 13.00
2) KaryawanShift Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses produksi atau mengatur bagian-bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Yang termasuk karyawan shift antara lain karyawan unit proses, utilitas, laboratorium, sebagian dari bagian teknis, bagian gudang dan bagian-bagian yang harus selalu siaga untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik. Para karyawan shift akan bekerja bergantian sehari semalam, dengan pengaturan sebagai berikut : Karyawan Produksi dan Teknik : Shift pagi
: jam 07.00 – 16.00
Shift siang
: jam 16.00 – 23.00
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
135
Shift malam
: jam 23.00 – 07.00
Karyawan Keamanan : Shift pagi
: jam 07.00 – 16.00
Shift siang
: jam 16.00 – 23.00
Shift malam
: jam 23.00 – 07.00
Karyawan shift terbagi dalam 4 regu dan dalam sehari terdapat 3 regu bekerja dan 1 regu libur dan dikenakan secara bergantian. Tiap regu akan mendapat giliran 3 hari kerja dan 1 hari libur tiap-tiap shift dan masuk lagi untuk shift berikutnya. Jadwal kerja masing-masing regu ditunjukkan pada tabel berikut. Tabel VIII.1. Jadwal Kerja Masing-Masing Regu Hari/ 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1
P
P
P
L
M
M
M
L
S
S
S
L
P
P
2
S
S
L
P
P
P
L
M
M
M
L
S
S
S
3
M
L
S
S
S
L
P
P
P
L
M
M
M
L
4
L
M
M
M
L
S
S
S
L
P
P
P
L
M
Regu
Keterangan : P = Pagi
M = Malam
S = Siang
L = Libur
Jadi untuk kelompok kerja shift pada hari ke 13, jam kerja shift kembali seperti hari pertama, maka waktu siklus selama 13 hari.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
136
Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor kedisplinan
karyawannya.
diberlakukan
absensi
dan
Untuk masalah
itu
kepada
absensi
seluruh
karyawan
akan
digunakan
ini
pimpinanperusahaan sebagai dasar dalam mengembangkan karir para karyawan dalam perusahaan.
F. Penggolongan Jabatan Dan Jumlah Karyawan 1. Penggolongan Jabatan Rincian jabatan dan prasyarat yang harus dipenuhi terdapat pada tabel berikut. Tabel VIII.2. Perincian Tingkat Pendidikan No.
Jabatan
Prasyarat
1.
Direktur Utama
Sarjana Semua Jurusan
2.
Direktur Teknik dan Produksi
Sarjana Teknik Kimia
3.
Direktur Keuangan dan Umum
Sarjana Ekonomi Akuntansi
4.
Staff Ahli
Sarjana Teknik/Ekonomi
5.
Sekretaris
Sarjana Muda Sekretaris
6.
Kepala Bagian Umum
Sarjana Ekonomi
7.
Kepala Bagian Pemasaran
Sarjana Ekonomi Manajemen
8.
Kepala Bagian Keuangan
Sarjana Ekonomi Akuntansi
9.
Kepala Bagian Teknik
Sarjana Teknik Mesin/Elektro
10.
Kepala Bagian Produksi
Sarjana Teknik Kimia
11.
Kepala Seksi Personalia
Sarjana Hukum
12.
Kepala Seksi Humas
Sarjana Fisip
13.
Kepala Seksi Keamanan
SMU/Sederajat
14.
Kepala Seksi Pembelian
Sarjana Ekonomi Manajemen
15.
Kepala Seksi Lab & Pengendalian Sarjana Teknik Kimia Proses
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
137
16.
Kepala Seksi Litbang
Sarjana
Teknik
Kimia/Kimia
Murni 17.
Kepala Seksi Pemasaran
Sarjana Ekonomi Manajemen
18.
Kepala Seksi Administrasi
Sarjana Ekonomi Manajemen
19.
Kepala Seksi Kas
Sarjana Ekonomi Akuntansi
20.
Kepala Seksi Proses
Sarjana Teknik Kimia
21.
Kepala Seksi Pemeliharaan
SarjanaTeknikMesin
22.
Kepala Seksi Utilitas
SarjanaTeknikMesin/Elektro
23.
Karyawan Personalia & Humas
SMU/SMEA/Sederajat
24.
Karyawan Keamanan
SMU/SMP/Sederajat
25.
Karyawan Bagian Pemasaran
SMU/SMEA/Sederajat
26.
Karyawan Bagian Keuangan
SMU/SMEA/Sederajat
27.
Karyawan Bagian Produksi
SMU/STM/Sederajat
28.
Karyawan Bagian Teknik
SMU/STM/Sederajat
29.
Sopir, Pesuruh, Cleaning Service
SMP/Sederajat
2. Perincian Jumlah Karyawan Perhitungan jumlah karyawan shift (operator) dilakukan berdasarkan jumlah dan jenis alat. Perhitungannya ditetapkan menurut operator requirements for various types of process equipment (Ulrich 1984 : 329). Rincian jumlah karyawan yang bekerja di Pabrik Benzil Klorida ditabel berikut:
Tabel VIII.3. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat Alat Proses
Jumlahalat
Koefisien Operator
Jumlah
(pembulatan) operator 4 shift Storage Tank
6
0
0
Reactor
1
0,5
0,5
Heater
4
0,1
0,4
2,15 x 4 shift
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
138
Cooler
4
0,1
0,4
Distillation Column
2
0,2
0,4
Absorber Column
1
0,2
0,2
Reboiler
2
0,1
0,2
Condensor
3
0,1
0,3
Vaporizer
1
0,05
0,05
Fan & Compressor
2
0,2
0,4
Accumulator
3
0
0
Pump
10
0
0
Total
2,85
AlatUtilitas
Jumlahalat
Koefisien Operator
Boiler
1
2
2
Cooling Tower
1
1
1
Water Treatment Plant 1
1,4
1,4
Blower
0,1
0,1
1
12 Jumlahoperator
4,5 x 4 shift
4,5
Total
18
Total operator proses + total operator utilitas
27
Tabel VIII.4. Jumlah Karyawan No.
Jabatan
Jumlah
1.
Direktur Utama
1
2.
Direktur Teknik dan Produksi
1
3.
Direktur Keuangan dan Umum
1
4.
Staff Ahli
2
5.
Sekretaris
3
6.
Kepala Bagian Umum
1
7.
Kepala Bagian Pemasaran
1
8.
Kepala Bagian Keuangan
1
9.
Kepala Bagian Teknik
1
10.
Kepala Bagian Produksi
1
11.
Kepala Seksi Personalia
1
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
139
12.
Kepala Seksi Humas
1
13.
Kepala Seksi Keamanan
1
14.
Kepala Seksi Pembelian
1
15.
Kepala Seksi Lab & Pengendalian Proses 1
16.
Kepala Seksi Litbang
1
17.
Kepala Seksi Pemasaran
1
18.
Kepala Seksi Administrasi
1
19.
Kepala Seksi Kas
1
20.
Kepala Seksi Proses
1
21.
Kepala Seksi Pemeliharaan
1
22.
Kepala Seksi Utilitas
1
23.
Kepala Regu Proses
4
24.
Kepala Regu Utilitas
4
25.
Kepala Regu Keamanan
4
26.
Karyawan Personalia
4
27.
Karyawan Humas
2
28.
Karyawan Pembelian
4
29.
Karyawan Pemasaran
4
30.
Karyawan Administrasi
4
31.
Karyawan Kas
4
32.
Karyawan Proses
12
33.
Karyawan Lab & Pengendalian proses
4
34.
Karyawan Pemeliharaan
4
35.
Karyawan Utilitas
16
36.
Karyawan Litbang
4
37.
Satpam
15
38.
Sopir
6
39.
Pesuruh
6
40.
Cleaning Service
6
41.
Dokter
2
42.
Paramedis
4
Total
151
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
140
2. Penggolongan dan Gaji Sistem gaji pada perusahaan dibagi menjadi tiga golongan, yaitu : a. Gaji bulanan Gaji ini diberikan kepada pegawai tetap. Besarnya gaji sesuai dengan peraturan perusahaan. b. Gaji harian Gaji ini diberikan kepada karyawan tidak tetap atau buruh harian. c. Gaji lembur Gaji ini diberikan kepada karyawan yang bekerja melebihi jam kerja yang telah ditetapkan. Besarnya sesuai dengan peraturan perusahaan.
G. Kesejahteraan Karyawan Salah satu faktor dalam meningkatkan efektifitas kerja pada perusahaan ini adalah kesejahteraan bagi karyawan. Kesejahteraan karyawan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain berupa : 1. Gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan yang bersangkutan. 2. Tunjangan a) Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan. b) Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja. c) Cuti
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
141
a. Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam 1 tahun. b. Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang menderita sakit berdasarkan keterangan dokter. d) PakaianKerja Pakaian kerja diberikan kepada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap tahunnya. e) Pengobatan 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 tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan. f) Jaminan Sosial Tenaga Kerja (JAMSOSTEK) Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila karyawannya lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan Rp. 1.000.000,00 per bulan. 3. Kesehatan dan Keselamatan Kerja Dalam prarencanaan suatu pabrik, keselamatan kerja harus diperhatikan. Kesinambungan suatu perusahaan dipengaruhi oleh keadaan karyawannya. Dengan adanya keselamatan kerja dari suatu perusahaan berarti adanya suatu usaha untuk menciptakan unjuk kerja yang aman, bebas dari
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
142
kecelakaan, kebakaran, dan hal lain yang membahayakan. Ruang lingkup bagian keselamatan kerja secara umum meliputi: 1. Mencegah dan mengurangi kecelakaan, kebakaran, bahaya bahan kimia, dan penyakit yang timbul akibat kerja. 2. Mengamankan alat-alat instalasi, alat-alat produksi, dan bahan-bahan produksi. 3. Menciptakan lingkungan kerja yang aman dan nyaman. Jika kecelakaan kerja terjadi, maka hal ini dapat menimbulkan banyak kerugian, baik dari segi ekonomi maupun sosial. Usaha-usaha yang dilakukan untuk menjaga keselamatan kerja para karyawan dan pabrik itu sendiri antara lain: 1. Membina dan memberikan keterampilan serta latihan keselamatan kerja bagi karyawan. 2. Mengadakan pengawasan yang ketat bagi proses. 3. Memberikan sangsi bagi yang melanggar ketertiban. Pencegahan yang disebabkan oleh kondisi yang berbahaya, diprioritaskan sesuai dengan tingkatan bahaya yang terjadi, menghilangkan sumber bahaya, mengendalikan bahaya, dan memakai pelindung diri. Bahaya kecelakaan yang dapat terjadi pada pabrik Benzil Klorida ini adalah bahaya dari bahan kimia dan bahaya mekanis. Usaha-usaha dapat dilakukan untuk mencegah terjadinya tindakan ataupun kondisi yang membahayakan, namun tentunya harus disertai kesadaran dan disiplin yang tinggi dalam upaya menciptakan keselamatan kerja.
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI
Suatu pabrik layak didirikan jika telah memenuhi beberapa syarat antara lain keamanan terjamin dan dapat mendatangkan keuntungan. Investasi pabrik merupakan dana atau modal yang dibutuhkan untuk membangun sebuah pabrik yang siap beroperasi termasuk untuk start up dan modal kerja. Suatu pabrik yang didirikan tidak hanya berorientasi pada perolehan profit, tetapi juga berorientasi pada pengembalian modal yang dapat diketahui dengan melakukan uji kelayakan ekonomi pabrik.
A. Investasi Investasi total pabrik merupakan jumlah dari Total Capital Investment dan Total Product Cost. Total Capital Investment (TCI) terdiri dari Fixed Capital Investment (FCI) dan Working Capital Investment (WCI). Sedangkan Total Product Cost (TPC) terdiri dari Manufacturing Cost dan General Expenses. 1. Fixed Capital Investment (Modal Tetap) Fixed Capital Investment merupakan biaya yang diperlukan untuk mendirikan fasilitas - fasilitas pabrik secara fisik. FCI terdiri dari biaya langsung (Direct Cost) dan biaya tidak langsung (Indirect Cost). Fixed Capital Investment pada prarancangan Pabrik Benzil Klorida ditunjukkan pada tabel 9.1 berikut.
144
Tabel 9.1. Fixed Capital Investment Jenis Pengeluaran
Biaya
1. Direct Cost -Purchased equipment – delivered
Rp
47.245.754.468,442
-Purchased equpment installation
Rp
18.898.301.787,377
- Instrumentation dan controls
Rp
14.173.726.340,533
- Piping
Rp
23.622.877.234,221
- Electrical (installed)
Rp
14.173.726.340,533
- Buildings
Rp
16.536.014.063,955
- Yard improvement
Rp
4.724.575.446,844
- Service facilities
Rp
23.622.877.234,221
- Land
Rp
30.000.000.000,000
Total Direct Cost
Rp 197.084.855.897,825
2. Indirect Cost - Engineering and supervision
Rp
10.735.530.894,760
- Construction expenses
Rp
8.588.424.715,808
- Contractor Fee
Rp
3.220.659.268,428
- Contingencies
Rp
12.083.713.844,335
- Plant start up
Rp
Total Indirect Cost
87.557.463.871,395
9.545.816.335
Fixed Capital Investment (FCI)
Rp 330.979.441.592,117
Working Capital Investment (WCI)
Rp
Total Capital Invesment (TCI)
Rp 389.387.578.343,667
58.408.136.751,550
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
145
2. Working Capital Investment (Modal Kerja) WCI merupakan jumlah total uang yang diinvestasikan untuk beberapa hal seperti : stok bahan baku, stok produk akhir dalam proses yang sedang dibuat, uang diterima (account receivable), uang tunai untuk pembayaran bulanan biaya operasi (seperti gaji, upah, dan bahan baku), uang terbayar (account payable), dan pajak terbayar (taxes payable). WCI untuk prarancangan
Pabrik
Benzil
Klorida
ini
adalah
sebanyak
Rp.58.408.136.751,550,3. Manufacturing Cost (Biaya Produksi) Modal yang digunakan untuk biaya produksi, yakniterbagi menjadi tiga macam yaitu biaya variabel produksi, biaya tetap dan biaya rencana pengeluaran tambahan. Biaya variabel produksi adalah biaya yang digunakan untuk pembiayaan langsung suatu proses, seperti bahan baku, buruh dan supervisor, perawatan dan lain - lain. Biaya tetap adalah biaya yang tetap dikeluarkan baik pada saat pabrik berproduksi maupun tidak, biaya ini meliputi depresiasi, pajak dan asuransi. Biaya rencana pengeluaran tambahan adalah biaya yang dikeluarkan untuk mendanai hal hal yang secara tidak langsung membantu proses produksi.
Tabel 9.2. Manufacturing Cost MANUFACTURING COST 1. Variable Production Cost - Raw material
Rp
728.758.867.688
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
146
- Utilities
Rp
41.252.749.632
- Maintenance and repair cost
Rp
1.510.464.231
- Operating labor
Rp 120.747.188.282,43
- Operating supervision and clerical assistance Rp
12.074.718.828,24
- Operating supplies
Rp
277.293.808,88
- Laboratory charges
Rp
12.074.718.828,24
- Patents and Royalties
Rp
12.074.718.828,24
Total Variable Production Cost
Rp 930.033.193.984,37
2. Fixed Charges -Depreciation
Rp
18.345.782.576
-Local Taxes
Rp
8.318.814.266,38
-Insurance
Rp
2.772.938.088,79
Total Fixed Charges
Rp
24.387.639.499
Rp
72.448.312.969,46
3.Plant Overhead Cost (POC) Total Manufacturing cost
Rp.1.047.344.596
GENERAL EXPENSES 1. Administrative cost
Rp
7.836.000.000
2. Distribution and Selling Cost
Rp
96.597.750.626
3. Research and Development Cost
Rp
36.224.156.485
4. Financing (interest)
Rp
19.469.378.917
Total General Expenses
Rp 160.127.286.028
Total Product Cost (TPC) = Manufacturing Cost + General expenses
Rp1.207.471.882.824
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
147
4. General Expenses (Biaya Umum) Selain biaya produksi, ada juga biaya umum yang meliputi administrasi, sales expenses, penelitian dan finance. Besarnya general expenses pabrik Benzil Klorida ditunjukkan pada tabel 9.3 berikut.
Tabel 9.3. General Expenses GENERAL EXPENSES 1. Administrative cost
Rp
7.836.000.000
2. Distribution and Selling Cost
Rp
96.597.750.626
3. Research and Development Cost
Rp
6.224.156.485
4. Financing (interest)
Rp
19.469.378.917
Total General Expenses
Rp 160.127.286.028
Total Product Cost (TPC) = Manufacturing Cost + General expensesRp1.207.471.882.82
B. Evaluasi Ekonomi Evaluasi atau uji kelayakan ekonomi pabrik Benzil Klorida dilakukan dengan menghitung Return on Investment (ROI), Payout Time (POT), Break Even Point (BEP), Shut Down Point (SDP), dan Cash Flow pabrik yang dihitung dengan menggunakan metode discounted cash flow (DCF). 1. Return On Investment (ROI) Nilai Return on Investment (ROI) merupakan cara yang paling sederhana untuk menentukan keuntungan atau profitability dari sebuah investasi. Nilai ROI merupakan perbandingan antara persen net income terhadap investasi
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
148
total atau kecepatan tahunan dari keuntungan untuk mengembalikan modal. Besar ROI setelah pajak adalah 102,18 %. 2. Pay Out Time (POT) Pay Out Time (POT) adalah lama waktu yang dibutuhkan pabrik sejak dari mulai beroperasi untuk melunasi investasi awal dari pendapatan yang diperoleh. Waktu pengembalian modal prarancangan Pabrik Benzil Klorida adalah 0,77 tahun tahun tahun. Angka 0,77 tahun tahun menunjukkan lamanya pabrik dapat mengembalikan modal dimulai sejak pabrik beroperasi. 3. Break Even Point (BEP) Break Even Point (BEP) merupakan persentase kapasitas pabrik terhadap kapasitas penuhnya, dimana pada presentase kapasitas tersebut, pabrik mengalami tingkat biaya produksi dan penghasilan yang jumlahnya sama. Dengan Break Even Point, maka dapat ditentukan tingkat harga jual dan jumlah unit yang dijual secara minimum dan berapa harga serta unit penjualan yang harus dicapai agar mendapat keuntungan. Nilai BEP pada prarancangan Pabrik Benzil Klorida ini setelah pajak sebesar 17,5% Nilai BEP tersebut menunjukkan pada saat pabrik beroperasi 17,5% dari kapasitas maksimum pabrik 100%, maka pendapatan perusahaan yang masuk sama dengan biaya produksi yang digunakan untuk menghasilkan produk sebesar 17,5% tersebut. 4. Shut Down Point (SDP) Shut Down Point (SDP) merupakan presentase kapasitas pabrik terhadap kapasitas penuhnya, dimana pada kapasitas tersebut, pabrik lebih baik Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
149
menghentikan operasinya dibandingkan melanjutkan proses operasinya. Jika pabrik beroperasi pada kapasitas di bawah SDP maka akan mengalami kerugian. Nilai SDP pada prarancangan Pabrik Benzil Klorida ini setelah pajak sebesar 10%, jadi pabrik akan mengalami kerugian jika beroperasi di bawah 10% dari kapasitas produksi total. Grafik BEP, SDP ditunjukkan pada gambar berikut.
Gambar 9.1. Analisa Ekonomi Pabrik Benzil Klorida
Hasil evaluasi atau uji kelayakan ekonomi prarancangan Pabrik Benzil Klorida ditunjukkan pada Tabel 9.4. Tabel 9.4. Hasil Analisa Kelayakan Ekonomi No Analisa Kelayakan
Nilai
Batasan
Keterangan
105,58%
Min. 15%
Layak
1.
ROIa
2.
POTa
3.
BEP
17,5%
30 – 60%
Layak
4.
SDP
10%
20 - 30%
Layak
0,75 tahun Maks. 3-5 tahun
Layak
Prarancangan Pabrik Benzil klorida dari Toluene dan Chlorine Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung
X. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan Berdasarkan hasil analisis ekonomi
yang telah dilakukan terhadap
Prarancangan Pabrik Benzil Klorida dari Toluen dan Klorin dengan kapasitas 40.000 ton/tahun dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Percent Return on Investment (ROI) setelah pajak sebesar 105,58%. 2. Pay Out Time (POT) setelah pajak 0,75 tahun. 3. Break Even Point (BEP) sebesar 17.5% dan Shut Down Point (SDP) sebesar 10%. 4. Interest Rate of Return (IRR) sebesar 20%, lebih besar dari suku bunga bank saat ini, sehingga investor akan lebih memilih untuk menanamkan modalnya ke pabrik ini daripada ke bank.
B. Saran Berdasarkan pertimbangan hasil analisis ekonomi di atas, maka dapat diambil kesimpulan bahwa Prarancangan Pabrik Benzil Klorida dari Toluena dan Klorin dengan kapasitas 40.000 ton/tahun sangat layak untuk dikaji lebih lanjut dari segi proses maupun ekonominya.
DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik, 2013, Statistic Indonesia, www.bps.go.id, Indonesia Brown.G.George., 1950, Unit Operation 6ed, Wiley&Sons, USA. Brownell.L.E. and Young.E.H., 1959, Process Equipment Design 3ed, John Wiley & Sons, New York. Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1983, Chemical Engineering vol 6, Pergamon Press Inc, New York. Fogler.A.H.Scott, 1999, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall International Inc, New Jersey. Geankoplis.Christie.J., 1993, Transport Processes and unit Operation 3th Allyn & Bacon Inc, New Jersey.
ed
,
Hewwit.G.F., 2000, Process Heat Transfer, Begell House Inc, New York. Himmeblau.David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey. Kern.D.Q., 1983, Process Heat Transfer, McGraw-Hill Book Company, New York. Kirk, R.E and Othmer, D.F., 2006, “Encyclopedia of Chemical Technologi”, 4nd ed., vol. 17., John Wiley and Sons Inc., New York. McCabe.W.L. and Smith.J.C., 1985, Operasi Teknik Kimia, Erlangga, Jakarta. McKetta.J.J., Encyclopedia of Chemical Process & Design, The International Inc, New York. Megyesy.E.F., 1983, Pressure Vessel Handbook, Pressure Vessel Handbook Publishing Inc, USA. Perry.R.H. and Green.D., 1997, Perry’s Chemical Engineer Handbook 7th McGraw-Hill Book Company, New York.
ed
,
Peter.M.S. and Timmerhause.K.D., 1991, Plant Design an Economic for Chemical Engineering 3ed, McGraww-Hill Book Company, New York.
Powell, S.T., 1954, “Water Conditioning for Industry”, Mc Graw Hill Book Company, New York. Reklaitis, 1984, Mass & Energy Balance, John Wiley and Sons, New York. Smith.J.M. and Van Ness.H.C., 1975, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics 3ed, McGraww-Hill Inc, New York. Treyball.R.E., 1983, Mass Transfer Operation 3ed, McGraw-Hill Book Company, New York. Ulmann, 2007. “Ulmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry”. VCH Verlagsgesell Scahft, Wanheim, Germany. Ulrich.G.D., 1984, A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics. John Wiley & Sons Inc, New York. Wahyu, 2010, Proses Pengolahan Air, www.zeofilt.wordpress.com, Indonesia Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers, Stoneham USA. Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, Mc Graw Hill Book Co., New York Zhen, Xu., 1999, Doctoral Thesis,Washington University sever Institute of technology, Washington, USA. www.matches.com, diakses pada Juli 2015 www.icis.com, diakses pada Feb 2014 www.alibaba.com, diakses pada Feb 2014 web of Puyang Dingxin Chemical Co., Ltd. diakses pada Feb 2015