JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK AMONIUM KLORIDA DARI AMONIUM SULFAT DAN SODIUM KLORIDA KAPASITAS 35.000 TON/TAHUN

Oleh: Lucky Wahyu Nuzulia S N

I 0506029

Wibiana Wulan N

I 0506053

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2011

i


digilib.uns.ac.id

LAMPIRAN

commit to user

i


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Segala puji hanya bagi Allah SWT, hanya karena Rahmat dan Hidayah-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul “ Prarancangan Pabrik Ammonium Chloride dari Ammonium Sulfate dan Sodium Chloride Kapasitas 35.000 ton/tahun”. Dalam penyusunan tugas akhir ini Penulis memperoleh banyak bantuan baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : Ir. Arif Jumari M.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UNS. Ir. Nunik Sri Wahjuni, M.Si., selaku Dosen Pembimbing I atas bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir. Endang Kwartiningsih,S.T.,M.T., selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir. Seluruh staf dosen Jurusan Teknik Kimia atas bimbingan dan bantuannya selama Penulis menempuh pendidikan. Teman-teman mahasiswa dan seluruh civitas akademik Jurusan Teknik Kimia yang telah memberikan banyak bantuan penyusunan tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu Penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi Penulis dan pembaca sekalian. Surakarta, Desember 2010 Penyusun iii

½ š

Î

Ï

Ô

å

é

ø

7

8

Ô

2 ‰ •

þ ÿ h ïãÖÆãÖãÖã¶£“£€ãtãhãY¶J J aJ hÞ Ù hî:y CJ OJ

h_>Ã QJ

aJ

h„na CJ

commit to user

OJ

QJ

aJ

hî:y CJ OJ Q h·bj CJ OJ QJ


digilib.uns.ac.id

aJ $ h„na hî:y CJ OJ QJ aJ mH! sH! - h„na CJ OJ QJ aJ mH! sH! >Ã hî:y CJ OJ QJ aJ mH! sH! - hî:y CJ OJ QJ aJ mH! sH! hÂoÄ hî:y 6 • CJ OJ QJ aJ hî:y 6 • CJ OJ QJ aJ hî:y CJ OJ QJ hfv* hî:y 5 • CJ OJ QJ aJ Ô ‰ ÿ i ò å

commit to user

$ h_ aJ


digilib.uns.ac.id

commit to user


digilib.uns.ac.id

ó ÿ a- â ÿ Ò ÿ Y Ò ÿ 4² Ò ÿ 4² º ÿ 4² ¢ ÿ 4² â ÿ id • ÿ 4² Ž ÿ †ñ ‰ ÿ T ‡ ÿ †ñ Ž Ž ¤ ^„à `„Ð gdî:y $ & F „Ê „›þ dà ¤ ^„Ê `„›þa$ gdî:y & F „Ê „›þ dà ¤ ^„Ê `„›þa$ gdî:y & F dà ¤ a$ gdî:y $ „Ð dà

id

â ÿ

O

$ a$

$ $ ¤

`„Ð a$ gdî:y

commit to user

„à

„Ð

dà


$

dà

digilib.uns.ac.id

@& a$ gdî:y

commit to user


digilib.uns.ac.id

ýý

h i ò

commit to user


digilib.uns.ac.id

commit to user


digilib.uns.ac.id

L

commit to user


digilib.uns.ac.id

M

commit to user


digilib.uns.ac.id

Ç

commit to user


digilib.uns.ac.id

È

commit to user


digilib.uns.ac.id

ó

commit to user


digilib.uns.ac.id

û

commit to user


digilib.uns.ac.id

commit to user


digilib.uns.ac.id

commit to user


digilib.uns.ac.id

ñâÖÃÖ·Ö·Ö§Ö˜”• q• m” J OJ QJ aJ mH! sH! $ hZi8 h„na CJ OJ QJ aJ :y CJ OJ QJ aJ - h·bj CJ OJ QJ aJ mH! sH! 0 hî:y B* CJ OJ QJ aJ ph hî:y CJ OJ QJ J aJ h Û hî:y CJ OJ QJ aJ ý ÿ †ñ

h„na - h„na C mH! sH! hî:y hfv* hî h„na CJ OJ QJ aJ % h7 aJ h_>Ã hî:y CJ OJ Q

-

. &P

1• h

P

:pî:y °…. °ÂA!°Ü "°¥ #• Ü $• ¥ %°

commit to user


digilib.uns.ac.id

INTISARI Lucky Wahyu N & Wibiana Wulan N, 2010, Prarancangan Pabrik Amonium Klorida dari Amonium Sulfat dan Sodium Klorida Kapasitas 35.000 ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta Amonium klorida banyak digunakan pada berbagai industri seperti industri baterai, pupuk, dan farmasi .Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan adanya peluang ekspor yang masih terbuka, maka dirancang pabrik amonium klorida dengan kapasitas 35.000 ton/tahun dengan bahan baku amonium sulfat 43.250,242 ton/tahun dan sodium klorida 38.439,458 ton/tahun . Dengan memperhatikan beberapa faktor, seperti aspek penyediaan bahan baku, transportasi, tenaga kerja, pemasaran, serta utilitas, maka lokasi pabrik yang cukup strategis adalah di Kawasan Industri Gresik Jawa Timur pada tahun 2015 . Reaksi pembuatan amonium klorida dilakukan dengan mereaksikan amonium sulfat dengan sodium klorida dalam reaktor CSTR yang dilengkapi dengan koil pemanas dan pada kondisi tekanan 1 atm dan suhu 1000C, produk yang keluar dari reaktor masuk ke rotary vacuum filter untuk memisahkan antara endapan sodium sulfat yang terbentuk untuk selanjutnya dikeringkan di dalam rotary dryer dan diambil sebagai produk samping, sedangkan larutan amonium klorida akan dikristalkan di dalam Crystalizer dengan sebelumnya dilewatkan pada evaporator agar mencapai kondisi jenuh sebelum masuk ke Crystalizer. Dari Crystalizer produk dilewatkan pada centrifuge untuk memisahkan antara kristal amonium klorida dengan mother liquor-nya, dan selanjutnya dikeringkan di dalam rotary dryer. Peralatan proses yang ada antara lain tangki pencampur, hopper, belt conveyor, bucket elevator, pompa, reactor, rotary vacuum filter, rotary dryer, evaporator, crystalizer, centrifuge, dan heat exchanger. Unit pendukung proses didirikan untuk menunjang proses produksi yang terdiri dari unit penyediaan air, steam, tenaga listrik, penyediaan bahan bakar, serta unit pengolahan limbah. Agar mutu bahan baku dan kualitas produk tetap terkendali, maka keberadaan laboraturium sangat diperlukan. Dalam pabrik amonium klorida ini terdapat tiga buah laboraturium, yaitu laboraturium analitika dan fisik, laboraturium pengamatan, laboraturium penelitian dan pengembangan. Bentuk perusahaan adalah PT (Perseroan Terbatas) dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non shift . Hasil analisa ekonomi terhadap prarancangan pabrik amonium klorida diperoleh bahwa Total investasi (TCI) sebesar US$ 228.867.877,64 dan total biaya produksi (Production Cost) US$ 275.825.660,36. Dari analisa kelayakan diperoleh hasil ROI sebelum pajak 34,91 % dan sesudah pajak 26,18 %.POT sebelum pajak 2,23 tahun dan sesudah pajak 2,76 tahun, BEP 48,19 %, SDP 27,70% dan DCF sebesar 26,88 %. commit to user

xiv


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman Judul ...................................................................................................

i

Lembar Pengesahan ...........................................................................................

ii

Kata Pengantar ................................................................................................... iii Daftar Isi .........................................................................................................

iv

Daftar Tabel ......................................................................................................

x

Daftar Gambar .................................................................................................

xiii

Intisari ..............................................................................................................

xiv

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

1

1.1

Latar Belakang Pendirian Pabrik..............................................

1

1.2

Penentuan Kapasitas Perancangan ..........................................

2

1.3

Pemilihan Lokasi Pabrik .........................................................

5

1.4

Tinjauan Pustaka .....................................................................

7

1.4.1 Macam-macam Proses .................................................

7

1.4.2 Alasan Pemilihan Proses ..............................................

8

1.4.3 Kegunaan Produk .........................................................

9

1.4.4 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk ............

10

1.4.5 Tinjauan Proses Secara Umum.....................................

11

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

13

2.1

Spesifikasi Bahan Baku dan Produk .......................................

13

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ...............................................

13

2.1.2 Spesifikasi Produk ........................................................ commit to user

13

iv


2.2

digilib.uns.ac.id

Konsep Proses .........................................................................

14

2.2.1 Dasar Reaksi ................................................................

14

2.2.2 Tinjauan Termodinamika ............................................

15

2.2.3 Tinjauan Kinetika .........................................................

17

2.2.4 Sifat Reaksi...................................................................

18

2.2.5 Perbandingan Mol Reaktan ..........................................

19

Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ...............................

19

2.3.1 Diagram Alir Proses .....................................................

19

2.3.2 Langkah Proses.............................................................

23

Neraca Massa dan Neraca Panas .............................................

26

2.4.1 Neraca Massa ...............................................................

26

2.4.2 Neraca Panas ................................................................

31

Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses .......................................

35

2.5.1 Lay Out Pabrik..............................................................

35

2.5.2 Lay Out Peralatan Proses..............................................

40

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ...........................................

43

3.1 Silo Penyimpan Amonium Sulfat ..............................................

43

3.2 Silo Penyimpan Sodium Klorida.................................................

43

3.3 Silo Penyimpan Sodium Sulfat ...................................................

44

3.4 Silo Penyimpanan Amonium Klorida .........................................

45

3.5 Mixer Amonium Sulfat ...............................................................

45

3.6 Mixer Sodium Klorida ................................................................

47

3.7 Reaktor ........................................................................................ commit to user

49

2.3

2.4

2.5

v


digilib.uns.ac.id

3.8 Rotary Vakuum Filter..................................................................

51

3.9 Evaporator...................................................................................

52

3.10 Crystalizer...................................................................................

53

3.11 Centrifuse ....................................................................................

54

3.12 Rotary Dryer - 01........................................................................

55

3.13 Rotary Dryer - 02........................................................................

55

3.14 Heater-01 ....................................................................................

56

3.15 Heater-02 ....................................................................................

57

3.16 Belt Conveyor.............................................................................. 59 3.17 Condensor-01.............................................................................. 59 3.18 Condensor-02.............................................................................. 60 BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ............ 4.1

4.2

64

Unit Pendukung Proses ...........................................................

64

4.1.1 Unit Pengadaan Air .....................................................

65

4.1.1.1 Air Proses ......................................................

67

4.1.1.2 Air Pendingin .................................................

68

4.1.1.3 Air Umpan Boiler ...........................................

69

4.1.1.4 Air Konsumsi umum dan Sanitasi .................

73

4.1.2 Unit Pengadaan Steam ..................................................

74

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan .......................................

77

4.1.4 Unit Pengadaan Listrik ................................................

77

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ......................................

84

Laboratorium ........................................................................... commit to user

85

vi


digilib.uns.ac.id

4.2.1 Laboratorium Fisik ....................................................

87

4.2.2 Laboratorium Analitik ...............................................

87

4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ............ 87 4.2.4 Prosedur Analisa Bahan Baku dan Produk................. 88 4.2.5 Analisa Air.................................................................. 89 4.3 Unit Pengolahan Limbah..........................................................

90

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

94

5.1

Bentuk Perusahaan ..................................................................

94

5.2

Struktur Organisasi ..................................................................

95

5.3

Tugas dan Wewenang .............................................................

99

5.3.1 Pemegang Saham ........................................................

99

5.3.2 Dewan Komisaris ........................................................

99

5.3.3 Dewan Direksi .............................................................

100

5.3.4 Staf Ahli .......................................................................

101

5.3.5 Penelitian dan Pengembangan .....................................

101

5.3.6 Kepala Bagian............................................................... 102 5.3.7 Kepala Seksi ................................................................. 106 5.4

Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................ 106 5.4.1 Karyawan Non Shift .....................................................

107

5.4.2 Karyawan Shift............................................................. 107 5.5

Status Karyawan dan Sistem Upah ......................................... 109 5.4.1 Karyawan Tetap ........................................................... 109 5.4.2 Karyawan Harian ......................................................... 110 commit to user vii


digilib.uns.ac.id

5.4.3 Karyawan Borongan .................................................... 110 5.6

Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ............... 110 5.6.1 Penggolongan Jabatan ................................................. 110 5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji .......................................... 111

5.7

Kesejahteraan Sosial Karyawan .............................................. 113

BAB VI ANALISIS EKONOMI ..................................................................... 115 6.1

Penaksiran Harga Peralatan ..................................................... 115

6.2

Dasar Perhitungan ................................................................... 118

6.3

Penentuan Total Capital Investment (TCI) ............................ 119

6.4

Hasil Perhitungan ................................................................... 120 6.4.1 Fixed Capital Investment (FCI) .................................... 120 6.4.2 Working Capital Investment (WCI) .............................. 122 6.4.3 Total Capital Investment (TCI) .................................... 122 6.4.4 Direct Manufacturing Cost (DMC) .............................. 123 6.4.5 Indirect Manufacturing Cost (IMC) ............................. 123 6.4.6 Fixed Manufacturing Cost (FMC) ................................ 124 6.4.7 Total Manufacturing Cost (TMC) ................................ 124 6.4.8 General Expense ........................................................... 124 6.4.9 Total Production Cost (TPC) ....................................... 125 6.4.10 Perhitungan Keuntungan ............................................... 125

6.5

Analisis Kelayakan .................................................................. 126 6.5.1 6.5.2

Persent Return On Investment (ROI)........................... 126 Pay Out Time ............................................................... 127 commit to user viii


digilib.uns.ac.id

6.5.3

Break Even Point (BEP) .............................................. 127

6.5.4

Shutdown Point (SDP) ................................................. 129

6.5.5

Discounted Cash Flow (DCF)...................................... 130

6.6

Pembahasan.............................................................................. 133

6.7

Kesimpulan .............................................................................. 133

Daftar Pustaka ................................................................................................. xv Lampiran

commit to user ix

Prarancangan Pabrik Amonium klorida perpustakaan.uns.ac.id dari Amonium Sulfat dan Sodium Klorida Kapasitas 35.000 ton/tahun

1 digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Perkembangan industri yang begitu cepat, mempunyai dampak terhadap tumbuhnya berbagai industri yang terkait. Salah satu industri yang cukup baik dikembangkan adalah industri amonium klorida. Pabrik amonium klorida didirikan dengan tujuan merangsang industriindustri yang menggunakan ammonium klorida sebagai bahan baku dan bahan pembantu. Hal ini secara tidak langsung dapat menambah devisa negara, membuka kerja dan memperkuat perekonomian negara. Amonium klorida digunakan sebagai bahan baku industri pembuatan sel baterai kering. Sedangkan kegunaan lainnya adalah sebagai bahan baku dalam industri pupuk , bahan penunjang dalam industri farmasi, pembuatan berbagai senyawa ammonia, electroplating, bahan pencuci, pembersih logam dalam industri soldering, sebagai pelapis dalam industri logam timah dan galvani, bahan pengasam dalam industri pelapisan seng serta sebagai bahan untuk memperlambat melelehnya salju. Amonium klorida belum diproduksi secara khusus di Indonesia, sehingga sebagian besar kebutuhan amonium klorida dalam negeri harus diimpor. Impor amonium klorida di Indonesia disajikan pada table 1.1 dan gambar 1.1.

commit to user

Bab I Pendahuluan


2 digilib.uns.ac.id

1.2. Penentuan kapasitas Perancangan Penentuan kapasitas produksi suatu industri senantiasa diupayakan dengan memperhatikan segi teknis, finansial, ekonomis, dan kapasitas minimal. Dari segi teknis, industri amonium klorida yang direncanakan memperhatikan peluang pasar, segi ketersediaan dan kontinuitas bahan baku. Selain itu penentuan kapasitas rancangan pabrik yang akan didirikan harus berada di atas kapasitas minimum atau sama dengan kapasitas pabrik yang sudah berjalan. Adapun faktor – faktor yang perlu dipertimbangkan dalam menentukan kapasitas pabrik amonium klorida yaitu : 1.

Perkiraan kebutuhan amonium klorida di Indonesia Dari segi ekonomis pendirian industri amonium klorida harus memperhatikan

profitabilitas selain modal yang harus disediakan yang pada akhirnya harus melihat kondisi finansial nasional. Berdasarkan data impor, data ekspor, proyeksi kebutuhan amonium klorida dalam industri baterai kering, dan data dari proyeksi konsumsi amonium klorida, dapat ditentukan kapasitas pra rancangan pabrik amonium klorida pada tahun 2015 sebesar 35.000 ton/tahun. Besarnya kapasitas ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan amonium klorida di dalam negeri dan sisanya diekspor ke luar negeri.

commit to user

Bab I Pendahuluan


3 digilib.uns.ac.id

Table 1.1. Perkembangan Impor Amonium Klorida di Indonesia Tahun

Tahun ke-

Jumlah (ton)

1999

1

6.233,017

2000

2

7.443,456

2001

3

9.368,937

2002

4

11.278,15

2003

5

10.611,38

2004

6

12.821,46

2005

7

14.199,20

2006

8

13.310,67

2007

9

13.325,89

2008

10

12.018,75 ( BPS, 2009)

Impor amonium klorida terutama berasal dari Cina, impor lainnya berasal dari

Jepang, USA, Kanada, Inggris, Belanda, Swedia dan Jerman. Dari

tabel 1.1. tersebut dapat dilihat bahwa kebutuhan amonium klorida di Indonesia semakin meningkat yang ditunjukkan dengan nilai import yang semakin tinggi. Besarnya kebutuhan amonium klorida di Indonesia dapat dilihat dari jumlah importnya, karena selama ini produksi amonium klorida secara khusus masih belum ada. Sedangkan amonium klorida yang merupakan co-product dari industri lain telah diekspor seluruhnya.

commit to user

Bab I Pendahuluan


4 digilib.uns.ac.id

25000 y = 751,09x + 6930,1 R2 = 0,8704

Jumlah impor (ton)

20000

15000

10000

5000

0 1997

1999

2001

2003

2005

2007

2009

2011

2013

2015

tahun ke-

Gambar 1.1 Grafik Impor Amonium Klorida di Indonesia

Dari gambar 1.1 , diperoleh persamaan regresi : jumlah impor tahun ke- =

752,09 (tahun) + 6.930,1

Dengan persamaan tersebut,dimana tahun 2015 adalah tahun ke-17, diperkirakan kebutuhan amonium klorida di Indonesia pada tahun 2015 adalah 19.698,630 ton .

2.

Ketersediaan bahan baku Bahan baku amonium sulfat disediakan oleh PT. Petrokimia Gresik dengan

kapasitas 600.000 ton/tahun. Sedangkan bahan baku garam (NaCl) didapat dari PT Garam Persero. Dengan demikian bahan baku cukup tersedia dan mudah memperolehnya.

commit to user

Bab I Pendahuluan


3.

5 digilib.uns.ac.id

Kapasitas pabrik amonium klorida yang sudah beroperasi

Tabel 1.2 Data Pabrik Amonium Klorida di Dunia Pabrik

Kapasitas (ton/thn)

Hubei Chemical Complex

180.000

Jiang Su

52.000

Hubei Yingcheng

40.000

Shaanxin

40.000

Jiang Hai

30.000

Chongqing Chinabase

250.000

Pabrik direncanakan akan mulai beroperai secara komersial pada tahun 2015. Pada tahun tersebut proyeksi kebutuhan amonium klorida dalam negeri berdasarkan data-data impor dari BPS Jakarta sebesar 19.698,630 Ton. Penentuan kapasitas produksi dari Pabrik amonium klorida ini ditujukan untuk memenuhi kebutuhan amonium klorida dalam negeri dan ekspor ke luar negeri dengan negara tujuan ekspor adalah Thailand, Singapura, Malaysia, Selandia Baru, Korea dan Filipina. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, maka direncanakan kapasitas Pabrik amonium klorida ini sebesar 35.000 ton / tahun. Kapasitas tersebut diatas kapasitas pabrik minimum yang telah berdiri.

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik Pabrik direncanakan akan didirikan di Kawasan Industri Gresik Jawa Timur. Pemilihan lokasi pabrik ini didasarkan pada beberapa faktor antara lain: 1. Pemasaran produk Dipilih lokasi pabrik di kawasan industri Gresik Jawa Timur karena Jawa Timur merupakan salah satu daerah sentral industri di Indonesia. Dengan prioritas utama pasar dalam negeri maka diharapkan lokasi ini tidak jauh dari konsumen, sehingga biaya pengangkutan akan lebih murah dan harga jual commit to user

Bab I Pendahuluan


6 digilib.uns.ac.id

dapat ditekan lebih rendah, sehingga dapat diperoleh hasil penjualan yang maksimal. 2. Letak sumber bahan baku Bahan baku yang digunakan yaitu NaCl dan (NH4)2SO4, dapat diperoleh dengan mudah karena lokasi pabrik tidak begitu jauh dari letak sumber bahan baku. NaCl dibeli dari PT Garam Persero yang mempunyai cabang di daerah Gresik, sedangkan (NH4)2SO4 dibeli dari PT. Petrokimia Gresik. 3. Utilitas Utilitas pabrik yang diperlukan meliputi tenaga listrik , air dan bahan bakar. Kebutuhan listrik disuplai oleh PLN dan Generator Pabrik yang dibangun sendiri sebagai cadangan. Kebutuhan air diambil dari sungai yang dekat lokasi pabrik (Sungai Brantas). Sedangkan untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar untuk generator dan boiler yang berupa fuel oil dapat diperoleh dari Pertamina 4. Buruh dan Tenaga Kerja Lokasi pabrik yang dekat dengan pusat pendidikan dan banyaknya jumlah tenaga kerja usia produktif yang belum tersalurkan serta banyaknya industri-industri baru yang dibangun di sekitar pendirian pabrik menjadikan daerah Gresik sebagai salah satu daerah tujuan pencari kerja. Sehingga buruh dan tenaga kerja yang terampil dan berkualitas dapat diperoleh dengan mudah. 5. Transportasi dan Telekomunikasi Daerah lokasi pabrik di kawasan industri Gresik merupakan daerah yang mudah dijangkau oleh sarana transportasi dan telekomunikasi antara lain karena dekat dengan pelabuhan (Pelabuhan Tanjung Perak) dan sarana jalan raya dan jalan tol yang memadai.

commit to user

Bab I Pendahuluan


1.4.

7 digilib.uns.ac.id

Tinjauan Pustaka

1.4.1. Macam-macam Proses Pembuatan Amonium Klorida Amonium klorida dapat diproduksi dengan beberapa macam proses, sehingga diperlukan seleksi untuk mendapatkan hasil yang optimal. Ada 4 macam Proses pembuatan amonium klorida yaitu: 1. Proses Ammonia-Soda amonium klorida dibuat sebagai produk sampingan dari proses Solvay yang digunakan untuk membuat Natrium Karbonat. Reaksi : NH3 + CO2 + NaCl + H2O à NaHCO3 + NH4Cl Natrium Bikarbonat mengendap dari larutan dan dipisahkan dengan filtrasi. amonium klorida kemudian dikristalkan dari filtrat, dipisahkan, dicuci, dan dikeringkan. Proporsi amonium klorida tergantung pada permintaan pasar.Jika diinginkan amonium klorida yang lebih banyak, dapat diperoleh dengan mereaksikan CaCl2 Reaksi: CaCl2 + 2NH3 + CO2 + H2O à CaCO3 + 2 NH4Cl Kalsium Karbonat yang terbentuk dipisahkan dari larutan Ammonium Kloridanya (Kirk-Othmer,1963) 2. Proses Ammonium Sulfit-Sodium Klorida Reaksi: 2NaCl + SO2 + 2NH3 + H2O à Na2SO3 + NH4Cl Proses ini hanya praktis ketika bahan baku tersedia semua dan dalam kemurnian tinggi. Sodium Sulfit mengendap pertama kali dan dipindahkan dengan sentrifugasi, dicuci dan dikeringkan. Cairan induk yang mengandung amonium klorida dikirim ke tangki kristalisasi dan garam amonium klorida yang terbentuk dicuci dan dikeringkan. Kemurnian produk yang diperoleh cukup tinggi (lebih dari 99%) .(Kirk Othmer, 1963).

Bab I Pendahuluan

commit to user


8 digilib.uns.ac.id

3. Direct Neutralisation Reaksi: NH3(g) + HCl(g) à NH4Cl

ΔH= -175.7 kJ/mol

Reaksi dari proses ini sangat eksotermis, dan panas yang dibangkitkan digunakan untuk menguapkan sebagian besar air yang ada ketika HCl cair digunakan. amonium klorida dihasilkan lewat kristalisasi. 4. Proses Amonium Sulfat-Sodium Klorida Ammonium Sulfat, produk sampingan yang mudah didapat telah banyak

digunakan

untuk

membuat

amonium

klorida

lewat

dekomposisi ganda dengan NaCl. Reaksi: (NH4)2SO4 + 2 NaCl à Na2SO4 + 2 NH4Cl (NH4)2SO4 dan NaCl (5% excess) ditambahkan ke larutan NH4Cl recyle di dalam reaktor berpengaduk pada temperatur 100oC tekanan 1 atm. Konversi reaksi dalam reaktor 97%. Hasil Na2SO4 berupa padatan yang tersuspensi dalam cairan hasil reaktor yang kemudian dipisahkan melalui proses filtrasi, filtrat yang banyak

mengandung

amonium

klorida

kemudian

dipisahkan

kandungan airnya dengan proses evaporasi kemudian dikristalisasi, dicuci dan dikeringkan ( Faith Keyes, 1975)

1.4.2. Alasan Pemilihan Proses Proses yang dipilih dalam pembuatan amonium klorida dalam pabrik ini adalah proses yang ke-4 atau proses Amonium Sulfat-Sodium Klorida. Pemilihan proses ini didasarkan pada: ·

Bahan baku cukup tersedia dan

mudah didapat serta tingkat

kemurnian hasil cukup tinggi yaitu sekitar 99,6%. ·

Kondisi operasi yang mudah dicapai, yaitu pada suhu 100 oC dan commit to user tekanan 1 atm

Bab I Pendahuluan


·

9 digilib.uns.ac.id

Karena proses produksi lebih sederhana, maka investasi yang ditanamkan juga lebih kecil. Proses Ammonium-Soda (Proses I) tidak dipilih karena produk

utama dari reaksi yaitu Natrium Bikarbonat, sedangkan amonium klorida hanya sebagai produk samping sehingga hasilnya hanya sedikit. Proses Amonium Sulfit-Sodium Klorida (Proses II) tidak dipilih karena proses ini hanya praktis ketika bahan baku (NaCl,SO2,NH3,H2O) dalam kemurnian tinggi sehingga berdampak pada sulitnya mendapatkan bahan baku. Proses Direct Neutralisation (Proses III) tidak dipilih karena reaksinya sangat eksotermis, yaitu menghasilkan panas sebesar 175,7 kJ/mol sehungga proses ini mempunyai resiko tinggi .

1.4.3. Kegunaan Produk Amonium klorida mempunyai kegunaan yang sangat luas dalam industri kimia, baik sebagai bahan baku ataupun sebagai bahan pembantu. Sebagai bahan baku terutama digunakan sebagai bahan isian sel baterai kering. Sedangkan kegunaan lain adalah sebagai bahan baku dalam industri pupuk, bahan penunjang dalam industri farmasi yaitu obat batuk dan menjaga pH urine agar asam untuk mengetahui metabolisme dalam tubuh, industri suplemen bagi hewan ternak, elektroplating, bahan pencuci pembersih logam dalam industri soldering, sebagai pelapis dalam industri pelapisan seng , penunjang dalam industri sampo, industri lilin, pelekat kayu, percetakan kain,penambah cita rasa pada vodka, dan dalam pembuatan permen .(Kirk-Othmer, 1963)

commit to user

Bab I Pendahuluan


1.4.4.

10 digilib.uns.ac.id

Sifat fisis dan Sifat Kimia Bahan Baku dan Produk

A. Sifat fisis dan Sifat Kimia Bahan Baku 1. Amonium Sulfat Sifat Fisis Amonium Sulfat ·

Rumus molekul

= (NH4)2SO4

·

BM

= 132,14

·

Berwarna abu-abu kecoklatan sampai putih

·

Berbentuk kristal

·

Titik leleh

= 513oC

·

Specific gravity pada 20oC

= 1,769

Sifat Kimia Amonium Sulfat ·

Tidak mudah terbakar

·

Larut dalam air

·

Tidak larut dalam alkohol dan aseton

2. Sodium Klorida Sifat Fisis Sodium Klorida ·

Rumus molekul

= NaCl

·

BM

= 58,45

·

Berbentuk kristal atau bubuk putih

·

Titik leleh

= 800,4oC

·

Titik didih

= 1413oC

·

Specific gravity pada 20oC

= 2,163

Sifat Kimia Sodium Klorida ·

Menyerap air (higroskopis)

·

Larut dalam air dan gliserol

·

Tidak larut dalam alkohol

·

Tidak mudah terbakar commit to user

Bab I Pendahuluan



B. Sifat Fisis dan Sifat Kimia Produk Amonium klorida Sifat fisik ·

Rumus molekul

= NH4Cl

·

BM

= 53,5

·

Berbentuk kristal putih

·

Titik didih

= 520oC

·

Titik sublimasi

= 350oC

·

Densitas pada 17oC

= 1,527 gr/cm3

Sifat Kimia ·

Rasa asin

·

Sedikit larut dalam alkohol

·

Larut dalam air

·

Tidak larut dalam aseton dan pyridin

·

Larutan Amonium klorida bersifat asam dan cenderung menyerang logam besi dan permukaan logam lainnya terutama pada tembaga, perunggu dan kuningan (Perry, 1984)

1.4.5. Tinjauan Proses Secara Umum Tahap persiapan dalam proses pembuatan Amonium klorida ini adalah melarutkan padatan amonium sulfat dan sodium klorida masingmasing dalam mixer 1 (untuk NaCl) dan mixer 2 (untuk (NH4)2SO4) sampai didapatkan konsentrasi larutan Amonium Sulfat dan larutan sodium klorida yang cukup jenuh untuk diumpankan ke reaktor. Pembuatan amonium klorida dengan proses amonium sulfat sodium klorida berlangsung pada fase cair-cair dalam reaktor alir tangki berpengaduk pada suhu 100oC dan tekanan 1 atm. Konversi reaksi dalam reaktor 97 %.

Bab I Pendahuluan

commit to user



Reksi yang terjadi adalah sebagai berikut: (NH4)2SO4 (aq) + 2 NaCl (aq) à Na2SO4 (s) + 2 NH4Cl (aq) Sodium Sulfat yang terbentuk dalam reaktor berbentuk padatan halus yang tersuspensi dalam larutan hasil reaktor. Pemisahan pertama dilakukan untuk memisahkan sodium sulfat dari larutan hasil, yaitu dengan cara filtrasi. Pemisahan kedua untuk memisahkan kandungan air yang berlebihan dari filtrat yang mengandung Amonium klorida sehingga memenuhi persyaratan kondisi kristalisasinya. Pemisahan kandungan air dari filtrat ini dilakukan dalam evaporator dan sebagian lagi di dalam kristalisator itu sendiri. Di dalam kristalisator amonium klorida lewat jenuh diubah kedalam bentuk kristal yang kemudian dipisahkan dari larutan lainnya dalam centrifuge. Hasil padatan centrifuge (kristal amonium klorida) diumpankan ke alat pengering putar, sedangkan hasil cair dari centrifuge direcycle ke reaktor.

commit to user

Bab I Pendahuluan

Prarancangan Pabrik Amonium Klorida perpustakaan.uns.ac.id dari Amonium Sulfat dan Sodium Klorida Kapasitas 35.000 ton/tahun

digilib.uns.ac.id

BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk 2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku 1. Amonium sulfat -

Rumus Molekul

= ( NH4 )2SO4

-

Berat Molekul

= 132,14

-

Wujud

= Kristal padat

-

Kemurnian

= 99,8 %

-

Impuritas

= 0,2 % H2O (Petrokimia Gresik,2010)

2. Sodium klorida -

Rumus Molekul

= NaCl

-

Berat Molekul

= 58,45

-

Wujud

= Kriatal padat

-

Kemurnian

= 99,6 %

-

Impuritas

= 0,4 % H2O (PT Garam,2010)

2.1.2. Spesifikasi Produk 1. Amonium klorida -

Rumus Molekul

= NH4Cl

-

Berat Molekul

= 53,5

-

Wujud

= Kristal padat

-

Diameter rata-rata kristal

= 0,5 mm

-

Kemurnian

= 99,6 %

-

Impuritas

= 0,4 %

2. Sodium sulfat -

Rumus Molekul commit to user = Na2SO4

Bab II Deskripsi Proses

13



-

Berat Molekul

= 142,05

-

Wujud

= serbuk

-

Kemurnian

= 99,9 %

- Impuritas

= 0, l %

2.2 Konsep Proses 2.2.1. Dasar Reaksi Reaksi pembentukan amonium klorida adalah reaksi yang terjadi antara amonium sulfat dengan natrium klorida (Proses Amonium Sulfat-Sodium Klorida) dengan reaksinya sebagai berikut : (NH4)2SO4(aq) + 2NaCl(aq) Dengan sifat reaksi : -

Reaksi

2NH4Cl(aq) + Na2SO4(s) ∆H = + 12,2369 kkal/kmol homogen

-

irreversibel

-

endotermis

-

orde dua

-

konversi di reaktor

= 97 %

berlangsung dalam reaktor alir tangki berpengaduk dengan kondisi

operasi : - Temperatur

= 100 oC ( isotermal )

- Tekanan

= 1 atm ( Faith Keyes, 1975 )

commit to user




2.2.2. Tinjauan Termodinamika Tinjauan termodinamika adalah untuk mengetahui reaksi itu memerlukan panas atau melepaskan panas. Secara termodinamika reaksi pembentukan amonium

klorida

dapat

dilihat

dari

harga

enthalpi

dan

konstanta

kesetimbangannya. Diketahui pada suhu kamar : Tabel 2.1 Harga ΔHof dan Cp masing – masing komponen ∆Hf 298 (kcal/kmol)

Cp pada 100oC (kcal/kmol.oC)

NH4Cl

-71,2

12,4926

Na2SO4

-330,82

51,002

(NH4)2SO4

-279,33

47,1027

NaCl

-97,324

0.006815

Komponen

(Reff : Perry Chemical Engineering Hand Book) ΔHreaktan 373 k = Σ Cp. ∆T = 47,1027(25-100) + 2 x 0,006815(25-100) kcal/kmol = -3,533 kcal/kmol ΔHreaksi 298 k = Σ ΔHproduk - Σ ΔHreaktan = (2ΔHfoNH4Cl+ΔHfoNa2SO4)–(2ΔHfoNaCl+ΔHfo(NH4)2SO4) = {(2 x -71,2) + (-330,82) – (2 x -97,324) + (-279,33)} = 0,758 kcal/kmol ΔHproduk 373 k = Σ Cp. ∆T = 51,002 (100-25) + 2 x 12,4926 (100-25) kcal/kmol = 5,699 kcal/kmol ΔHreaksi 373 k = ΔHreaktan 373 k + ΔHreaksi 298 k + ΔHproduk 373 k = (-3,533 + 0,758 + 5,699) kcal/kmol = 12,2369 kcal/kmol commit to user




Dari harga ΔHfo tersebut dapat dilihat bahwa reaksi pembentukan amonium klorida adalah endotermis. Pada suhu kamar diperoleh data sebagai berikut : ΔGfo NH4Cl

= -48,59 kcal/gmol

ΔGfo Na2SO4

= -329,772 kcal/gmol

ΔGfo (NH4)2SO4

= -214,02 kcal/gmol

ΔGfo NaCl

= -93,92 kcal/gmol

ΔGr 298 K = Σ ΔGproduk - Σ ΔGreaktan = (2 ΔGfo NH4Cl + ΔGfo Na2SO4 ) – (2 ΔGfo NaCl + ΔGfo (NH4)2SO4) = {(2 x -48,59) + (-329,77) – (2 x -93,92 + (-214,02)} = -25,092 kcal/gmol Dari harga ΔHfo tersebut dapat dilihat bahwa reaksi pembentukan amonium klorida adalah endotermis, dan reaksi ini berlangsung secara spontan karena mempunyai harga ΔGr <0 Menghitung harga konstanta keseimbangan pada suhu 250C (2980K) ΔG

298 K

=

kkal = mol ln K =

- 25,092

K

=

- R . T . ln K kal 1 kkal . . 298 K . ln K mol.K 1000 kal 42,37611589

- 1,987

2,53346 . 1018

Menghitung harga konstanta keseimbangan pada suhu 1000C (3730K) ln K 373 DH 1 1 = ( - ) ln K 298 R t 1 t2

ln K 373 0, 758 1 1 to user = ( commit ) 42,3761 0, 001987 298 373)




ln K 373 = 0, 2573994 42,3761

K373 = ln-1 10,90758 = 1,45 x 1016 K =

k1 k2

1,45 x 1016

=

52,1443 k2

k2 = 3,59616 x 10-15 Karena harga konstanta kecepatan reaksi pembentukkan reaktan (k2) sangat kecil maka dapat disimpulkan bahwa reaksi berjalan irreversible/searah, ke arah produk/ke kanan.

2.2.3. Tinjauan Kinetika (NH4)2SO4(aq) + 2NaCl(aq)

2NH4Cl(aq) + Na2SO4(s) ∆H = + 12,2369 kkal/kmol

Reaksi tersebut merupakan reaksi orde dua dimana kecepatan reaksi dinyatakan dengan rA = rB = k CA CB Dengan harga k ( konstanta kecepatan reaksi ) adalah sebagai berikut :

k=

σ.T h

e - ΔG/RT

Dimana : σ

= konstanta Boltzman. harganya = 1,3805 x 10-16 erg/ (K)

(molecule) h

to user = konstanta Planck,commit harganya = 6,624 x 10-23 ergs / ( molecule)



T

= suhu (K)

R

= 1,987 kal / gmol . K

DG =


Energi bebas Gibs sebesar = –25,092.103 cal/gmol

Sehingga untuk reaksi ini, diperoleh harga kc : k =

0,33087 x 10-23 calories/

( K ) ( molecule) ( T K ) . e o

0

1,58427x10-34calories/molecule

-25092,50 RT

k = 2,09084.1010 . T exp-25092,50/RT = 52,1443 L/mol.jam ( Levenspiel,1999)

2.2.4. Sifat Reaksi Ditinjau dari besarnya harga panas reaksi yang terjadi pada suhu 100oC adalah sebagai berikut : ΔHr = 12,2369 kkal/kmol. Jadi reaksi tersebut berjalan searah dan membutuhkan panas. Dari harga ΔHfo yang harganya positif dapat disimpulkan bahwa reaksi yang terjadi adalah reaksi endotermis yang berarti ada penyerapan panas. Hal ini mengakibatkan suhu reaktor akan mengalami penurunan terus-menerus. Oleh karena itu perlu adanya pemanas untuk mempertahankan suhu reaktor.

commit to user




2.2.5. Perbandingan Mol Reaktan Pada proses pembuatan amonium kloride reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : (NH4)2SO4(aq) + 2NaCl(aq)

2NH4Cl(aq) + Na2SO4(s) ∆H = + 12,2369 kkal/kmol

Diketahui perbandingan mol reaktan dari koefisien reaksi masing-masing reaktan secara stoikiometri adalah 1 : 2 yaitu 1 mol amonium sulfat bereaksi dengan 2 mol sodium klorida.

2.3 Diagram Alir Proses 2.3.1. Diagram Alir Proses Diagram alir pra rancangan pabrik Ammonium Chloride proses ammonium sulfat sodium chloride ditunjukan ada tiga macam, yaitu : a. Diagram alir kualitatif (gambar 2.1 ) b. Diagram alir kuantitatif ( gambar 2.2 ) c. Diagram alir proses ( 2.3 )

commit to user



Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif commit to user




M-02

H2O = 5.275,8639

M-01

(NH4)2SO4 = 5.449,9674 H2O = 5.460,8892 10.736,7531

NaCl = 4.834,0531 H2O = 19,4139

(NH4)2SO4 = 5.449,9674 H2O = 10,9218

S-01

S-02

R

H2O = 12.145,8619

(NH4)2SO4 NaCl NH4Cl Na2SO4 H2O


= 168,1222 = 396,6195 = 4.633,1738 = 4.016,4444 = 20.682,6183 29.896,9783

H2O

EV

= 168,1222 = 396,6195 = 4.633,1738 = 4.016,4444 = 2.068,2618 11.282,6218


= 4.514,7579 = 0,1515 = 0,3573 = 4,1740 = 18,6330 4.519,3821


=18.614,3565

RD

Udara (NH4)2SO4 udara NaCl 4.514,7579 NH4Cl H 2O

= 0,1683 = 0,397 = 4,6378 = 5.648,6547 = 20,7033 5.674,5611

= 966,5099

RVF

H2O

= 168,290 = 397,0165 = 4.637,8117 = 9.665,0991 = 19.736,8117 34.605,0292

NaCl = 4.834,0531 H2O = 12.165,2749 16.999,3289


CR

= 0,0168 = 0,0397 = 0,4638 = 5.648,6547 = 2,0703 5.669,9369

(NH4)2SO4 = 168,1222 NaCl = 396,6195 NH4Cl (aq) = 231,6587 NH4Cl (c) = 4.401,5152 Na2SO4 = 4.016,4444 H2O = 2.068,2618 11.282,6218

H2O

udara

Udara (NH4)2SO4 NaCl Na2SO4 H2O

= 159,7161 = 376,7885 = 231,6587 = 3.815,6222 = 2.284,7502 6.868,5357

= 8,4061 = 19,8310 = 4.401,5152 = 200,8222 = 223,6631 4.854,2376

RD

9.634,2809



CF

= 440,1515

DIAGRAM ALIR KUANTITATIF PABRIK AMMONIUM KLORIDA

= 0,4203 = 0,9915 = 4.401,5152 = 5,0817 = 114,2375 4.419,1919

Keterangan: CF :Centrifuge CR :Crystalizer EV :Evaporator RVF :Rotary Vacuum Filter M-01 :Mixer Ammonium Sulfate M-02 :Mixer Sodium Chloride R :Reaktor RD :Rotary Dryer S-01 :Silo Ammonium Sulfate S-02 :Silo Sodium Chloride


= 9.634,2809 = 7,9858 = 18,8394 = 195,7405 = 212,4800 10.069,3266

Prarancangan Pabrik Amonium Klorida perpustakaan.uns.ac.id dari Amonium Sulfat dan Sodium Klorida Kapasitas 35.000 ton/tahun 21 digilib.uns.ac.id

to user Gambar 2.2commit Diagram Alir Kuantitatif


commit to user





2.3.2. Langkah Proses Pada pembuatan amonium klorida dengan bahan baku amonium sulfat dan sodium klorida secara garis besar dapat dibagi empat tahap : 1. Tahap penyiapan bahan baku 2. Tahap pembentukan produk 3. Tahap pemurnian produk 4. Tahap penyimpanan produk

2.3.2.1.Tahap Penyiapan Bahan Baku Tahap ini dimaksudkan untuk mengangkut bahan baku amonium sulfat dari silo penyimpanan (NH4)2SO4 (S – 01) pada kondisi tekanan 1 atm dengan temperatur 30OC, selanjutnya dilewatkan dalam belt conveyor (BC – 01) kemudian dimasukan ke hopper dan ditambah air untuk dimasukan bersama-sama menjadi larutan jenuh amonium sulfat dalam mixer (M – 01) pada kondisi tekanan 1 atm dengan temperatur 100OC. Bahan baku NaCl dari silo (S – 02) pada kondisi tekanan 1 atm dengan temperatur 30OC dilewatkan dalam belt conveyor (BC – 02) kemudian dimasukan ke hopper selanjutnya ditambah air untuk dimasukan kedalam mixer (M – 02) pada kondisi tekanan 1 atm dengan temperatur 100OC sehingga dicapai larutan jenuh NaCl.

commit to user




2.3.2.2.Tahap Pembentukan Produk Dalam Reaktor CSTR (R-01) yang dilengkapi dengan koil pemanas untuk mensuplai panas ke dalam reactor agar suhu reaktor tetap pada 100oC dan untuk mengurangi kandungan air. Pengaduk berfungsi untuk menjaga agar komposisi larutan dalam reaktor selalu sama dengan komposisi aliran keluar reaktor dan untuk menjaga agar distribusi suhu larutan dalam reaktor tetap seragam. Tekanan di dalam reaktor 1 atm dan konversi 97 %. Reaktor ini digunakan untuk mereaksikan (NH4)2SO4 dan NaCl sehingga membentuk produk amonium klorida dan produk samping natrium sulfat. Reaksi yang terjadi dalam Reaktor (R-01) adalah sebagai berikut : (NH4)2SO4(aq) + 2NaCl(aq)

2NH4Cl(aq)+Na2SO4(s) ,∆H = + 12,2369 kkal/kmol

2.3.2.3.Tahap Pemurnian Produk Bertujuan untuk memisahkan padatan natrium sulfat dari larutan amonium klorida melalui rotary vakum filter (RVF-01) (P = 0,2 atm dan T = 85OC). Kemudian mengeringkan kristal basah natrium sulfat menjadi kristal kering dengan menghilangkan sebagian air digunakan rotary dryer (RD – 01) dengan udara pemanas bersuhu 130 OC. Untuk memekatkan amonium sulfat digunakan evaporator (E – 01) (P = 1 atm dan T = 100OC). Larutan jenuh dari evaporator dialirkan ke crystalizer (CR-01) untuk membentuk kristal amonium klorida pada kondisi operasi P = 1 atm commit to user dan T = 40OC, untuk mempertahankan suhu pada crystalizer dialirkan air




pendingin yang dimasukan lewat jaket crystalizer. Kemudian kristal dan mother liquor dari crystalizer dialirkan ke centrifuge (CF–01) (P=1 atm dan T = 40OC) melalui screw conveyor (SC – 01), didalam centrifuge kristal dan mother liquor akan dipisahkan dan mother liquor akan dikembalikan atau direcycle ke reaktor (R – 01). Sedangkan kristal amonium klorida melalui screw conveyor dikeringkan kedalam rotary dryer (RD – 02) dengan udara pemanas bersuhu 130

O

C, untuk

mengurangi kadar airnya sehingga sesuai dengan spesifikasi produk yang diharapkan.

2.3.2.4. Tahap Penyimpanan Produk ·

Penyimpanan produk pada silo (S – 03)

·

Penyimpanan produk pada silo (S – 04)

Kristal sodium sulfat dari rotary dryer (RD – 01) dilewatkan kedalam belt conveyor (BC – 03) yang kemudian dimasukkan kedalam silo (S – 03), untuk dimasukkan kedalam gudang penyimpanan. Kristal amonium klorida dari rotary dryer (RD – 02) dilewatkan kedalam belt conveyor (BC – 04) untuk dimasukkan kedalam silo (S – 04) untuk selanjutnya dimasukkan kedalam gudang penyimpanan.

commit to user




2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas 2.4.1. Neraca Massa Produk

: Amonium klorida

Kapasitas

: 35.000 ton/tahun

Satu tahun produksi

: 330 hari

Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan

: kg/jam

Tabel 2.2 Neraca Massa Total Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

(NH4)2SO4

5.449,9674

8,5744

NaCl

4.834,0530

20,2280

Na2SO4

-

5.849,4769

NH4Cl

-

4.406,1530

H2O

18.556,6040

18.556,6040

Udara

5.944,6660

5.944,6660

Total

34.785,2904

34.785,2904

Tabel 2.3 Neraca Massa Pada Pelarutan (NH4)2SO4 (M-01) Komponen (NH4)2SO4

Masuk (kg/jam) Arus 1

Keluar (kg/jam)

Arus 2

Arus 3

5.449,9674

-

5.449,9674

10,9218

5.275,8639

5.286,7857

H2O Total

10.736,7531

commit to user


10.736,7531



Tabel 2.4 Neraca Massa Pada Pelarutan NaCl (M-02) Masuk (kg/jam)

Komponen NaCl H2O

Keluar (kg/jam)

4

5

4.834,0531 19,4139

12.145,8619

Total

6

16.999,3289

4.834,0531 12.165,2758 16.999,3289

Tabel 2.5 Neraca Massa Pada Reaktor (R-01) Masuk (kg/jam)

Komponen 3 (NH4)2SO4

Keluar (kg/jam)

6

19 ( R )

7

8

5.449,9674

-

159,7161

-

168,2905

NaCl

-

376,7885

-

397,0165

NH4Cl

-

4.834,0531 -

231,6587

-

4.637,8117

Na2SO4

-

-

794,4328

-

6.643,9097

5.286,7857 12.165,2758

778,6922

14.584,6030

3.646,1507

H2O

Total

30.077,7821

commit to user


30.077,7821



Tabel 2.6 Neraca Massa Pada Rotary Filter (RF-01) Komponen

Masuk (kg/jam) 8

Keluar (kg/jam)

9

10

14

(NH4)2SO4

168,2905

-

0,1683

168,1222

NaCl

397,0165

-

0,3970

396,6195

NH4Cl

4.637,8117

-

4,6378

4.633,1738

Na2SO4

6.643,9097

-

5.807,6646

836,2451

H2O

3.646,1507

664,3910

4,3105

4.306,2312

15.493,1792

664,3910

5.817,1783

10.340,3918

Total 16.157,5701

16.157,5701

Tabel 2.7 Neraca Massa Pada Evaporator (EV-01) Komponen

Masuk (kg/jam) 14

Keluar (kg/jam) 15

16

(NH4)2SO4

168,1222

-

168,1222

NaCl

396,6195

-

396,6195

4.633,1738

-

4.633,1738

836,2451

-

836,2451

4.306,2312

3.875,6081

430,6231

3.875,6080

6.464,7838

NH4Cl Na2SO4 H2O

Total

10.340,3918

commit to user


10.340,3918



Tabel 2.8 Neraca Massa Pada Crystalizer (CR-01) Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

(NH4)2SO4

16 168,1222

17 168,1222

NaCl

396,6195

396,6195

4.633,1738

231,6587

836,2451

836,2451

-

4.401,5152

430,6231

430,6231

6.464,7838

6.464,7838

NH4Cl larutan Na2SO4 NH4Cl kristal H2O

Total

Tabel 2.9 Neraca Massa Pada Centrifuge (CF-01) Komponen

Masuk (kg/jam) 17

Keluar (kg/jam)

18

19

20

(NH4)2SO4

168,1222

-

159,7161

8,4061

NaCl

396,6195

-

376,7885

19,8310

4.633,1739

-

231,6587

4.401,5152

Na2SO4

836,2451

-

794,4328

41,8123

H2O

430,6231

440,1515

778,6922

92,0824

6.464,7838

440,1515

2.341,2884

4.563,6469

NH4Cl

Total 6.904,9353

commit to user


6.904,9353



Tabel 2.10 Neraca Massa Pada Rotary Dryer (RD-01) Komponen

Masuk (kg/jam) 10

Keluar (kg/jam)

12

11

13

(NH4)2SO4

0,1683

-

0,1681

0,0002

NaCl

0,3970

-

0,3966

0,0004

NH4Cl

4,6378

-

4,6332

0,0046

5.807,6646

-

5.807,6646

-

4,3105

-

0,2155

4,0950

-

1.777,7263

-

1.777,7236

5.817,1783

1.777,7263

5.813,0781

1.781,8265

Na2SO4 H2O Udara Total

7.594,9046

7.594,9046

Tabel 2.11 Neraca Massa Pada Rotary Dryer (RD-02) Komponen

Masuk (kg/jam) 20

(NH4)2SO4

Keluar (kg/jam)

22

21

23

8,4061

-

0,4203

7,9858

19,8310

-

0,9915

18,8394

4.401,5152

-

4.401,5152

-

Na2SO4

41,8123

-

11,6608

30,1515

H2O

92,0824

-

4,6041

87,4783

-

4.166,9397

-

4.166,9397

4.563,6469

4.166,9397

4.419,1919

4.311,3947

NaCl NH4Cl

Udara Total

8.730,5866

commit to user


8.730,5866



2.4.1. Neraca Panas Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan

: kJ/jam

Tabel 2.12 Neraca Panas Pada Pelarutan (NH4)2SO4 (M-01) Panas

Q input (kJ)

Q output (kJ)

Qumpan

122.573,31

-

Qpelarutan

476.366,91

-

1.245.951,17

-

-

1.844.891,38

1.844.891,38

1.844.891,38

Qcoil Q3 Jumlah

Tabel 2.13 Neraca Panas Pada Tangki Pelarutan NaCl (M-02) Panas Qumpan

Q input (kJ) 397.980,16

-

-

404.323,67

705.518,29

-

-

4.090.781,78

4.495.105,45

4.495.105,45

Qpelarutan Qcoil Q6 Jumlah

Q output (kJ)

commit to user




Tabel 2.14 Neraca Panas Pada Reaktor (R-01) Panas

Q input (kJ)

Q output (kJ)

Q3

1.844.891,38

-

Q6

4.090.781,78

-

353.170,74

-

-

2.105.384,20

Qsteam

719.790,76

-

Qreaksi

-

130.604,20

Q 7 penguapan

-

4.772.646,26

7.008.634,66

7.008.634,66

Qrecycle Q8

Jumlah

Tabel 2.15 Neraca Panas Pada Rotary Vacuum Filter (RVF-01) Panas

Q input (kJ)

Q output (kJ)

Q8

2.105.384,20

-

Q9

13.796,20

-

Q10

-

340.315,70

Q14

-

1.508.695,55

QL

-

270.169,15

2.119.180,40

2.119.180,40

jumlah

Tabel 2.16 Neraca Panas Pada Evaporator (E-01) Panas

Q input (kJ)

Q14

Q output (kJ)

1.508.695,55

-

373.686,91

-

Q15

-

1.202.470,842

Q16

-

681.911,62

1.884.382,47

1.884.382,47

Qs

Total

commit to user




Tabel 2.17 Neraca Panas Pada Crystalizer (CR-01) Panas

Q input (kJ)

Di bawa umpan

Q output (kJ)

681.911,62

-

Entalphi air pendingin

-

551.161,15

Di bawa produk

-

130.750,47

681.911,62

681.911,62

Total

Tabel 2.18 Neraca Panas Pada Centrifuge (CF-01) Masuk

(kJ)

Enthalpy kristal & M.L Panas

dibawa

air

Keluar

(kJ)

130.750,47 Panas dibawa kristal 9.139,83

pencuci

Panas

dibawa

82.789,99 65.646,65

Recycle

Jumlah

148.436,64 Jumlah

148.436,64

Tabel 2.19 Neraca Panas Pada Rotary Dryer (RD-01) Panas Q10

Q input (kJ)

Q output (kJ)

194.303,38

-

Q terbawa udara

-

5.685,00

Q11

-

356.702,78

365.761,78

-

-

192.051,26

Udara in Udara out

Jumlah


560.065,162 commit to user

560.065,162



Tabel 2.20 Neraca Panas Pada Rotary Dryer (RD-02) Panas

Q input (kJ)

Q output (kJ)

Q20

82.789,99

-

Q21

-

325.924,77

Qterbawa udara

-

23.504,09

1.269.770,82

-

-

1.003.399,79

1.356.305,73

1.356.560,81

Udara in Udara out

Jumlah

commit to user




2.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses 2.5.1.

Lay Out Pabrik Lay out pabrik adalah tempat kedudukan bagian-bagian pabrik yang

meliputi tempat bekerjanya karyawan, tempat peralatan, tempat penimbunan bahan, baik bahan baku maupun produk. Tata letak pabrik harus dirancang sedemikian rupa sehingga penggunaan area pabrik dan kelancaran proses produksi terjamin. Tata letak pabrik harus memperkirakan penentuan penempatan alat-alat produksi, sehingga alir proses produksi dapat berjalan dengan lancar serta faktor keamanan, keselamatan dan kenyamanan bagi karyawan dapat terjamin. Selain peralatan yang tercantum dalam flow sheet proses, beberapa bangunan fisik lain seperti kantor, bengkel, poliklinik, laboratorium, kantin, pos penjagaan dan sebagainya hendaknya ditempatkan pada bagian yang tidak mengganggu, ditinjau dari segi lalu lintas barang, control dan keamanan. Secara garis besar beberapa hal yang harus diperhatikan dalam perancangan tata letak pabrik amonium klorida, adalah : 1. Kemungkinan perluasan di masa depan 2. Adanya ruang yang cukup untuk pergerakan pekerja 3. Penerangan ruangan 4. Ventilasi yang baik 5. Bentuk kerangka bangunan, atap dan tembok 6. Pondasi dari bangunan dan mesin-mesin commit to user




7. Kemungkian timbulnya bahaya seperti kebakaran dan ledakan Untuk lebih jelasnya hal-hal yang perlu diperhatikan dalam prarancangan tata letak pabrik amonium klorida : 1. Perluasan pabrik dan kemungkinan penambahan bangunan Perluasan pabrik ini harus sudah masuk dalam perhitungan awal, supaya masalah kebutuhan tempat tidak timbul di waktu yang akan datang. Sejumlah area khusus sudah disiapkan untuk dipakai sebagai perluasan pabrik maupun mengolah produknya sendiri ke produk yang lain. 2. Keamanan Keamanan terhadap kemungkinan adanya bahaya kebakaran, ledakan dan asap/gas beracun harus benar-benar diperhatikan dalam prarancangan tata letak pabrik. Untuk itu harus dilakukan penempatan alat-alat pengaman seperti hydrant, penampung air yang cukup, penahan ledakan. Tangki penyimpan bahan baku atau produk berbahaya harus diletakkan di area yang khusus serta perlu adanya jarak antara bangunan yang satu dengan bangunan yang lain guna memberikan pertolongan dan menyediakan jalan bagi karyawan untuk menyelamatkan diri. 3. Luas area yang tersedia Harga tanah yang membatasi kemampuan penyediaan area. Jika harga tanah amat tinggi, maka diperlukan efisiensi dalam pemakaian ruangan, peralatan tertentu diletakkan di atas peralatan yang lain jika memungkinkan ataupun lantai ruangan diataur sedemikian rupa sehingga menghemat tempat. commit to user




4. Instalasi dan utilitas Pemasangan dan distribusi yang baik dari gas, udara, steam dan listrik akan memudahkan

kerja

dan

perawatannya.

Penempatan

pesawat

proses

sedemikian rupa sehingga petugas dapat dengan mudah mencapainya dan dapat menjamin kelancaran operasi serta memudahkan perawatan. Secara umum lay out pabrik ini dapat dibagi menjadi beberapa daerah denah utama, yaitu : 1. Daerah administrasi/perkantoran, laboratorium dan ruang control a. Daerah administrasi merupakan kegiatan administrasi pabrik b. Daerah laboratorium dan ruang control merupakan pusat pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang akan dijual 2. Daerah proses Daerah proses merupakan tempat alat-alat proses diletakkan dan proses berlangsung. 3. Daerah pergudangan dan bengkel Gudang meruapakan tempat penyimpanan bahan kimia pendukung proses, barang dan suku cadang alat proses. Bengkel digunakan untuk perbaikan alatalat dan pembuatan alat-alat penunjang proses. 4. Daerah utilitas Merupakan daerah dimana terjadi kegiatan penyedian sarana pendukung proses.


commit to user



5. Daerah fasilitras umum Merupakan daerah penunjang segala aktivitas pabrik dalam pemenuhan kepentingan pekerja seperti tempat parkir, masjid dan kantin. 6. Daerah pengolahan limbah Merupakan daerah pembuangan dan pegolahan limbah yang berasal dari aktivitas pabrik. Daerah ini ditempatkan di tempat yang jauh dari bangunan kantin, poliklinik, masjid dan daerah administrasi Tabel 2.20 Perincian luas tanah sebagai Bangunan Pabrik Nama Bangunan

Luas (m2)

Pos Keamanan

100

Masjid

250

Parkir

1000

Kantor Pusat

1000

Kantin

200

Poliklinik

300

Laboratorium

450

Daerah Proses

1800

Bengkel

350

Gudang

650

Utilitas

2300

Daerah Perluasan

200

Jalan

5200

Control Room

300

Taman

600

Jembatan Timbang

200

Pemadam

350

Jumlah

18.000

commit to user



Taman

Taman

Adapun lay out pabrik dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 2.4 Tata Letak Pabrik

commit to user





2.5.2. Layout Peralatan Proses Dalam penentuan lay out peralatan proses pada pabrik Amonium klorida ini ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu: 1. Aliran bahan baku dan produk Pengaliran bahan baku yang tepat akan menunjang kelancaran dan keamanan produksi. Perlu diperhatikan elevasi pipa, untuk pipa diatas tanah sebaiknya dipasang pada ketinggian 3 meter atau lebih, sedangkan untuk pemipaan pada permukaan tanah perlu diatur sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu lalu lintas pekerja. 2. Aliran udara Aliran udara didalam dan sekitar area proses perlu diperhatikan supaya lancar. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya stagnasi udara pada suatu tempat yang dapat mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang berbahaya sehingga dapat membahayakan keselamatan pekerja. 3. Cahaya Penerangan seluruh pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat proses yang berbahaya dan beresiko tinggi perlu diberikan penerangan tambahan. 4. Lalu lintas manusia Dalam perancangan lay out, perlu diperhatikan agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dengan tepat dan mudah supaya apabila ada gangguan alat proses dapat segera diperbaiki. Selain itu keamanan pekerja selama menjalankan tugasnya juga perlu diperhatikan. commit to user




5. Jarak antar proses Untuk alat proses yang mempunyai temperatur dan tekanan operasi yang tinggi, sebaiknya dipisahkan dari alat-alat proses lainnya sehingga apabila tejadi ledakan atau kebakaran pada alat tersebut tidak membahayakan alatalat proses lainnya. 6. Pertimbangan ekonomi Dalam menempatkan alat-alat proses pada pabrik diusahakan agar dapat menjamin kelancaran serta keamanan produksi pabrik sehingga dapat menguntungkan dari segi ekonomi. Pada perancangan pabrik amonium klorida ini lay out peralatan pabrik dapat dilihat seperti gambar 2.5

commit to user




Keterangan: S : Silo M : Mixer R : Reaktor RVF : Rotary Vacuum Filter EV : Evaporator CR : Crystalizer CF : Centrifuge RD : Rotary Dryer commit to user Gambar 2.5 Tata Letak Alat


perpustakaan.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Amonium Klorida Dari Amonium Sulfat dan Sodium Klorida Kapasitas 35.000 Ton/Tahun


BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES

3.1. Silo Penyimpanan Amonium Sulfat (NH4)2SO4 Kode

: S-01

Tugas

: Menyimpan bahan baku Amonium Sulfat (NH4)2SO4 selama 7 hari

Jumlah

: 1 Buah

Kapasitas

: 26.305,9162 ft3 = 744,9278 m3

Kondisi penyimpanan Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 30˚C

Dimensi Diameter

: 26,5593 ft = 8,0954 m

Tinggi

: 63,0015 ft = 19,2031 m

Tebal shell

:

in

Tebal head

:

in

3.2. Silo Penyimpanan Sodium Klorida (NaCl) Kode

: S-02

Tugas

: Menyimpan bahan baku Sodium Klorida (NaCl)

Jumlah

selama 7 hari commit to user : 1 Buah

Bab III Spesifikasi Peralatan Proses


Kapasitas


: 14.942,8339 ft3 = 423,1494 m3


: 1 atm

Suhu

: 30˚C

Dimensi Diameter

: 23,3743 ft = 7,1246 m

Tinggi

: 55,4655 ft = 16,9061 m

Tebal shell

: 3

Tebal head

:

8

in in

3.3. Silo Penyimpanan Sodium Sulfat (Na2SO4) Kode

: S-03

Tugas

: Menyimpan bahan baku Sodium Sulfat (Na2SO4) selama 7 hari

Jumlah

: 1 Buah

Kapasitas

: 223.504,4980ft3 = 665,5975 m3


: 1 atm

Suhu

: 30˚C

Dimensi Diameter

: 25,5809 ft = 7,7972 m

Tinggi

: 60,6866 ft = 18,4975 m commit to user



Tebal shell

: 3

Tebal head

:

8


in in

3.4. Silo Penyimpanan Amonium Klorida (NH4Cl) Kode

: S-04

Tugas

: Menyimpan bahan baku Amonium Klorida (NH4Cl) selama 7 hari

Jumlah

: 1 Buah

Kapasitas

: 17.869,3953 ft3 = 506,02338 m3


: 1 atm

Suhu

: 30˚C

Dimensi Diameter

: 23,3473 ft = 7,1163 m

Tinggi

: 55,4017 ft = 16,8866 m

Tebal shell

: 3

Tebal head

:

8

in in

3.5. Mixer (NH4)2SO4 (M-01) Fungsi

: Tempat melarutkan Amonium Sulfat dengan air

Jenis

: Silinder vertikal dengan head dan bottom berbentuk commit to user torispherical




Dimensi tangki Diameter (D) : 4,7096 ft

= 1,4355 m

Tinggi (H)

: 6,6332 ft

= 2,0218 m

Tebal

:3

16

in

Tutup Atas Tipe

: Standard Dished Head

Tebal

: 1 in 4

Tutup Bawah Tipe


Tebal

: 1 in 4

Pengaduk Tipe

: Flat Blade Turbine dengan 6 blade dan 4 baffle

Diameter

: 1,5698 ft

Rpm

: 45 rpm

Power

: 12 Hp

= 0,4785 m

Jumlah Baffle : 4 buah Koil Pemanas Pemanas

: Steam

Suhu Masuk

: 180˚C

Suhu keluar

: 180˚C

Jumlah lilitan

: 26 buah commit to user




Pipa Koil IPS

: 1/2 in = 0,0127 m

OD

: 0,84 in = 0,0213 m

SN

: 40

ID

: 0,622 in = 0,0158 m

Susunan koil

: Helix

Diameter helix

: 3,7677 ft = 1,1484 m

Tinggi koil

: 1,1095 m

Volume koil

: 0,8443 m3

3.6. Mixer NaCl (M-02) Fungsi

:

Tempat melarutkan Sodium Klorida dengan air

Jenis

:

Silinder vertikal dengan head dan bottom berbentuk torispherical

Dimensi tangki Diameter (D) : 5,5350 ft

= 1,6871 m

Tinggi (H)

: 7,7151 ft

= 2,3516 m

Tebal

:3

16

in

Tutup Atas Tipe


Tebal

: 1 in 4 commit to user




Tutup Bawah Tipe


Tebal

: 1 in 4

Pengaduk Tipe

: Flat Blade Turbine dengan 6 blade dan 4 baffle

Diameter

: 1,8445 ft

Rpm

: 40 rpm

Power

: 18 Hp

= 0,5624 m

Jumlah Baffle : 4 buah Koil Pemanas Pemanas

: Steam

Suhu Masuk

: 180˚C

Suhu keluar

: 180˚C

Jumlah lilitan

: 15 buah

Pipa Koil IPS

: 1/2 in = 0,0127 m

OD

: 0,84 in = 0,0213 m

SN

: 40

ID

: 0,622 in = 0,0158 m

Susunan koil

: Helix

Diameter helix

: 3,7677 ft = 1,1484 m

Tinggi koil

: 0,6401 m commit to user : 0,2791 m3

Volume koil




3.7. Reaktor (R) Kode

:

R

Tugas

: Mereaksikan Amonium Sulfat dengan Sodium Klorida

Tipe

:

Reaktor Alir Tangki Berpengaduk

Jumlah

: 2 Buah

Volume

: 148,0376 ft3 = 8,6862 m3

Waktu tinggal

: 15,3 menit = 0,255 jam

Bahan

: Stainless steel SA 203 Grade C

Kondisi Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 100 ˚C

Dimensi Diameter tangki

: 6,850 ft = 2,0879 m

Tinggi tangki

: 6,850 ft = 2,0879 m

Tebal shell

: 0,1875 in = 0,004763 m

Dimensi head Bentuk

: Torispherical dished head

Tebal head

: 0,25 in = 0,0064 m

Tinggi Head

: 16,057 in = 0,4078 m

Tinggi Total

: 9,5262 ft = 2,9036 m

Pengaduk R-01 Tipe

commit to user : 6 blade plate turbine impeller with 4 baffle



Jumlah

: 1 buah

Diameter

: 2,2833 ft = 0,696 m

Kecepatan

: 117,5181 rpm

Power

: 15 hp


R-02 Tipe

: 6 blade plate turbine impeller with 4 baffle

Jumlah

: 1 buah

Diameter

: 2,2833 ft = 0,696 m

Kecepatan

: 123,1676 rpm

Power

: 18 hp

Koil Pemanas Pemanas

: Steam

Suhu Masuk

: 180˚C

Suhu keluar

: 180˚C

Jumlah lilitan R-01

: 16 buah

R-02

: 9 buah

Pipa Koil IPS

: 0,5 in = 0,0381 m

OD

: 0,84 in = 0,02134 m

SN

: 40

ID

: 0,622 in = 0,0158 m

Susunan koil

commit to user : Helix




3.8.

Diameter helix

: 4,11 ft = 1,2527 m

Tinggi koil

: 0,7681 m

Volume koil

: 0,1265 m3

Komponen

IPS

Reaktan (NH4)2SO4

2,5

Reaktan NaCl

SN

ID (in)

OD (in)

40

2,469

2,875

3

80

2,9

3,5

Produk (NH4Cl)

4

40

4

4,5

Pemanas (Steam)

3

80

2,875

3,5

Rotary Vacuum Filter Kode

: RVF-01

Tugas

: Memisahkan padatan Na2SO4 produk keluaran reaktor dari cairan

Bentuk

: Tangki Silinder Horisontal

Jumlah

: 1 Buah

Bahan Konstruksi

: Carbon Steel 283 grade C

Kondisi Operasi Suhu

: 85˚C

Tekanan

: 0,2 atm

Dimensi Diameter

: 2,8819 m

= 9,4550 ft

Panjang

: 5,7638 m

= 18,9100 ft

Rpm

commit to user : 0,7417 Rpm



3.9.

Jumlah putaran

: 45 siklus per jam

Power Motor

: 3 HP

Evaporator Kode

: EV-01

Tugas

: Menguapkan air dari produk reaktor

Jenis

: Forced circulation

Jumlah

: 1 Buah

Bahan Konstruksi

: Stainless steel SA 353

Dimensi HE Diameter shell

: 8 in = 0,2032 m

Diameter tube

:0,75 in = 0,01905 m

Tinggi

: 6 ft = 1,828 m

Dimensi Displacement Vapor Diameter

: 2,3242 ft = 0,7084 m

Tebal shell

: 0,25 in = 0,0064 m

Tinggi

: 2,3242 ft = 0,7084 m

Dimensi head Tipe

: Torispherical dished head

Tebal head

: 0,25 in = 0,0064 m

Tinggi head

: 1,1099 ft = 0,3383 m

commit to user




3.10.


Crystalizer Kode

: CR-01

Fungsi

: Mengkristalkan Amonium Klorida dari larutannya dengan mendinginkan larutan sampai diperoleh kristal Amonium Klorida

Jenis

: Swenson- Walker Crystallizer

Jumlah

: 1 Unit besar = 3 Unit kecil

Volume Total

: 0,32 m3

Bahan

: Stainless Steel SA-167 type 304 grade 3

Dimensi kristaliser Lebar

: 0,6096 m

= 24 in

Tinggi

: 0,6604 m

= 26 in

Panjang total

: 9,144 m

Tebal dinding

: 3

16

in

= 0,005 m

Kondisi Operasi Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 50 OC

Pengaduk Jenis

: Spiral agitator

Kecepatan

: 7 Rpm

Power

: 2 HP

Diameter

: 0,6091 m commit to user




Pendingin Media

: Air

Jumlah

: 1947,9800 kg/jam

3.11. Centrifuge Kode

: CF-01

Tugas

: Memisahkan kristal Amonium Klorida dari mother liquor-nya

Jenis

: Continuous Conveyor Centrifugal Filter

Jumlah

: 1 Buah

Kapasitas

: 6,9049 ton/jam

Kondisi Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 40˚C

Dimensi Diameter bowl

: 35 in = 0,889 m

Panjang bowl

: 2,4709 m

Motor Kecepatan putar

: 600 rpm

Power

: 0,1 hp

commit to user



3.12.


Dryer-01 Kode

: RD-01

Fungsi

: Mengurangi kadar cairan yang terikut pada hasil padatan Sodium Sulfat

Jenis

: Rotary Dryer

Kondisi operasi Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 79 °C

Spesifikasi

3.13.

Panjang

: 20,3754 ft = 6,21 m

Diameter

: 2,1413 ft = 0,65 m

Kecepatan putar

: 9 rpm

Kemiringan

: 0,101 ft/ft

Jumlah flight

:2

Waktu tinggal

: 3,083 menit = 0,0514 jam

Daya

: 0,75 Hp

Dryer-02 Kode

: RD-02

Fungsi

: Mengurangi kadar cairan yang terikut pada hasil padatan Amonium Klorida

Jenis

: Rotary Dryer commit to user



Kondisi operasi Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 58°C

Spesifikasi

3.14.

Panjang

: 31,38 ft = 9,56 m

Diameter

: 3,3056 ft = 1,01 m

Kecepatan putar

: 6 rpm

Kemiringan

: 0,02 ft/ft

Jumlah flight

:4

Waktu tinggal

: 0,3802 jam = 22,8110 menit

Daya

: 4 Hp

Heater-01 Kode

: HE - 01

Fungsi

: Memanaskan udara

Tipe

: Double Pipe Heat Exchanger

Luas transfer panas

: 74,64 ft2

Beban panas

: 582.663,2566 KJ/jam

Spesifikasi ·

Annulus

Fluida

: udara

Kapasitas

: 6.033,90 kg/jam

IPS

: 3 commit to user




SN

: 40

ho

: 129,1147 Btu/j.ft2.ºF

Pressure drop

: 8,6062. 10-5 psi

Bahan

: Carbon Steel SA 201 grade B

·

3.15.

Inner Pipe

Fluida

: steam

Kapasitas

: 289,4214 kg/jam

IPS

:2

SN

: 40

hio

: 32,2681 Btu/j.ft2.ºF

Pressure drop

: 3,4753. 10-4 psi

Bahan

: Carbon Steel SA 283 grade C

UC

: 55,8162 Btu/j.ft2.ºF

UD

: 46,0685 Btu/j.ft2.ºF

Panjang tube

: 12 ft = 3,658 m

Harpin

:5

Heater-02 Kode

: HE - 02

Fungsi

: Memanaskan arus recycle

Tipe

: Double Pipe Heat Exchanger

Luas transfer panas

: 59,712 ft2

Beban panas

commit to userKJ/jam : 1.142.369,2218




Spesifikasi ·

Annulus

Fluida

: arus recycle

Kapasitas

: 6.868,54 kg/jam

IPS

:3

SN

: 40

ho

: 1140,2338 Btu/j.ft2.ºF

Pressure drop

: 6,3367.10-4 psi

Bahan

: Carbon Steel SA 201 grade B

·

Inner Pipe

Fluida

: steam

Kapasitas

: 567,439 kg/jam

IPS

:2

SN

: 40

hio

: 129,0726 Btu/j.ft2.ºF

Pressure drop

: 2,7621. 10-4 psi

Bahan


UC

: 105,8162 Btu/j.ft2.ºF

UD

: 93,9580 Btu/j.ft2.ºF

Panjang tube

: 12 ft = 3,658 m

Harpin

:4

commit to user




3.16.


Belt Conveyor Jenis

: Closed Belt Conveyor

Jumlah

: 8 buah

Lebar belt

: 14 in

Kemiringan

: 0o

3.17 Kondensor 1 Kode

: CD-01

Fungsi

: Mengembunkan uap air dari Reaktor

Tipe

: Shell and tube heat exchanger

Beban panas

: 862.307,0664 Btu/jam

Luas transfer panas

: 318,3488 ft2

Spesifikasi Tube side § Fluida

: Uap air keluar Reaktor

§ Kapasitas

: 14.584,6 kg/jam

§ Material


§ Suhu

: Tmasuk = 100 oC Tkeluar = 100 oC

§ OD tube

: 1 in

§ Susunan

: Triangular pitch

§ BWG

: 18

§ Pitch

commit : 1,25 in to user



§ Panjang tube

: 8 ft

§ Jumlah tube

: 152

§ Passes

:2

§ Delta P

: 1,7577 Psi


Shell side §

Fluida

: Air Pendingin

§ Kapasitas

: 619,222 kg/jam

§ Material


§ Suhu


3.18

§ ID shell

: 19,25 in

§ Passes

:1

§ Delta P

: 8,71.10-6 Psi

Uc

: 86,8828 Btu/j.F.ft2

Ud

: 22,3039

Rd

: 0,0033 J.F.ft2/Btu

Btu/j.F.ft2

Kondenser 2 Kode

: CD-02

Fungsi

: Mengembunkan uap air dari Evaporator

Tipe

: Shell and tube heat exchanger

Beban panas

: 1.153.068,6532 Btu/jam

Luas transfer panas

2 commit to ftuser : 2.116,7856



Spesifikasi Tube side § Fluida

: Uap air keluar Reaktor

§ Kapasitas

: 3.875,61 kg/jam

§ Material


§ Suhu


§ OD tube

: 1 in

§ Susunan

: Triangular pitch

§ BWG

: 18

§ Pitch

: 1,25 in

§ Panjang tube

: 8 ft

§ Jumlah tube

: 199

§ Passes

:2

§ Delta P

: 0,0724 Psi

Shell side §

Fluida

: Air Pendingin

§ Kapasitas

: 828,0177 kg/jam

§ Material


§ Suhu


§ ID shell

: 21,25 in

§ Passes

: 1 commit to user





: 9,61.10-6 Psi

§ Delta P Uc

: 86,8828 Btu/j.F.ft2

Ud

: 71,1044

Rd

: 0,003983 J.F.ft2/Btu

Btu/j.F.ft2

Tabel 3.1 Spesifikasi Screw Conveyor Kode Fungsi Jenis Jumlah Kapasitas, m3/jam Diameter flight, in Diameter shaft, in Panjang, ft Power motor, HP

SC-01 Mengumpulkan cake dari evaporator ke crystalizer Screw Conveyor dengan feed hopper 1 3,2347 10 2 12 0,5

SC-02 Mengumpulkan cake dari crystalizer ke centrifuge Screw Conveyor dengan feed hopper 1 3,3396 10 2 12 0,5

Tabel 3.2 Spesifikasi Hopper Kode

H-01

H-02

H-03

Fungsi

Mengumpankan padatan (NH4)2SO4 ke Mixer-01

Mengumpankan padatan NaCl ke Mixer-02

Tangki silinder dengan conical bottom 3,6941

Tangki silinder dengan conical bottom 2,5145

Menampung cake dari rotary vakum filter sebelum diumpankan ke Rotary Dryer Tangki silinder dengan conical bottom

Diameter, m

1,7298

1,5217

1,4928

Tinggi, m

2,0388

1,7927

1,7586

Jenis

Kapasitas m3/j

commit to user


2,3739


commit to user




commit to user





BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1

Unit Pendukung Proses Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas

merupakan bagian penting untuk menunjang proses produksi dalam pabrik. Utilitas di pabrik amonium klorida yang dirancang antara lain meliputi unit pengadaan air (air proses, air pendingin, air konsumsi, sanitasi, dan air umpan boiler), unit pengadaan steam, unit pengadaan udara tekan, unit pengadaan listrik, dan unit pengadaan bahan bakar. 1. Unit pengadaan air Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut : a. Air proses b. Air Pendingin c. Air umpan boiler d. Air konsumsi umum dan sanitasi 2. Unit pengadaan steam Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas mixer, reaktor, evaporator dan heat exchanger.

commit to user

Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium



3. Unit pengadaan udara tekan Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel dan untuk kebutuhan umum yang lain. 4. Unit pengadaan listrik Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau listrik AC, maupun untuk penerangan. Lisrik di-supply dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan. 5. Unit pengadaan bahan bakar Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator.

4.1.1

Unit Pengadaan Air Air yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari Sungai Brantas

yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat-alat penukar panas maka perlu diadakan pengolahan air sungai. Pengolahan dilakukan secara fisis dan kimia. Pengolahan tersebut antara lain meliputi screening, pengendapan, penggumpalan, klorinasi, demineralisasi, dan deaerasi. Diagram alir dari pengolahan air sungai dapat dilihat pada gambar 4.1

commit to user




Keterangan : AE

: Anion Exchanger

BU

: Bak Utilitas

CL

: Clarifier

D

: Deaerator

CE

: Cation Exchanger

PU

: Pompa Utilitas

SP

: Saringan Pasir

TU

: Tangki Utilitas

TF

: Tangki Flokulator Gambar 4.1 Diagram Alir Pengolahan Air Sungai commit to user


(Powel, 1954)



Tahapan pengolahan adalah : Air sungai dialirkan dari sungai ke kolam penampungan dengan menggunakan pompa. Sebelum masuk pompa, air dilewatkan pada traveling screen untuk menyaring partikel dengan ukuran besar. Pencucian dilakukan secara kontinyu. Setelah dipompa kemudian dialirkan ke strainer yang mempunyai saringan stainless steel 0,4 mm dan mengalami pencucian balik secara periodik. Air sungai kemudian dialirkan ke flokulator. Di dalam flokulator ditambahkan larutan tawas 5%, larutan kapur 5%. Dari flokulator air sungai kemudian dialirkan ke dalam clarifier untuk mengendapkan gumpalan partikel-partikel halus. Endapan kemudian dikeluarkan sebagai blowdown, melalui bagian bawah clarifier. Air sungai kemudian dialirkan ke saringan pasir untuk menghilangkan partikel-partikel yang masih lolos di clarifier. Air sungai yang sudah bersih kemudian dialirkan ke bak penampung air bersih. Dari bak penampung air bersih sebagian dipompa ke bak penampung air proses untuk didistribusikan ke alat proses dan sebagian dipompa untuk digunakan sebagai air pendingin.

4.1.1.1 Air proses Air proses yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari Sungai Brantas yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air sungai sebagai air proses adalah karena faktor-faktor sebagai berikut : a. Air sungai dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah. commit to user b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.




Air proses ini digunakan sebagai pelarut pada mixer, sebagai air pencuci pada Rotary Vacuum Filter dan Centrifuge. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai air proses adalah : a. Partikel-partikel besar/makroba (makhluk hidup sungai dan konstituen lain). b. Partikel-partikel

kecil/mikroba

(ganggang

dan

mikroorganisme

sungai). Tabel 4.1 Kebutuhan air proses No

Kode Alat

Nama Alat

Kebutuhan ( kg/jam )

1

M-01

Mixer-01

11.631,2751

2

M-02

Mixer-02

26.777,0101

3

RVF

Rotary Vacuum Filter

14.64,7296

4

CF

Centrifuge

970,3668

Total kebutuhan air proses

= 18.526,2683 kg/jam

Densitas air pada 30oC adalah

= 994,3965 kg/m3

(Geankoplis, 2003)

4.1.1.2 Air Pendingin Air pendingin yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari Sungai Brantas yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air sungai sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor sebagai berikut : a. Air sungai dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah. commit to user b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.




Air pendingin ini digunakan sebagai media pendingin pada crystalizer. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai pendingin adalah : a. Partikel-partikel besar/makroba (makhluk hidup sungai dan konstituen lain). b. Partikel-partikel kecil/mikroba (ganggang dan mikroorganisme sungai). Tabel 4.2 Kebutuhan air pendingin No

Kode Alat

Nama Alat


1

CR

Crystalizer

1.947,9800

2

CD

Condenser

2.015.375,7196

Total kebutuhan air pendingin

= 2.017.323,699 kg/jam

Densitas air pada 30oC adalah

= 994,3965 kg/m3

(Geankoplis, 2003)

Kebutuhan air pendingin ini dibutuhkan pada suhu masuk unit proses 30 °C dan keluar unit proses pada suhu 50 °C. Air pendingin yang keluar dari crystallizer dan condensor pada suhu 50 °C dibuang langsung ke sungai (one pass) dengan sebelumnya dilewatkan kanal di sekitar pabrik sehingga suhu air menjadi 30 °C.. Kebutuhan air pendingin sebesar 2.017.323,699 kg/jam.

4.1.1.3 Air umpan boiler Untuk kebutuhan umpan boiler sumber air yang digunakan adalah air sungai. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai berikut :

commit to user




a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut. b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale forming) Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi, yang biasanya berupa garam - garam karbonat dan silikat. c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming) Air yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler dan alat penukar panas karena adanya zat - zat organik, anorganik, dan zat - zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi. Kebutuhan air untuk steam dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 4.3 Kebutuhan Air untuk Steam No

Kode Alat

Nama Alat


1

M-01

Mixer-01

618,8909

2

M-02

Mixer-02

350,4636

3

R

Reaktor

311,0262

4

EV

Evaporator

191,1237

5

HE-01

Heat Exchanger-01

289,4214

6

HE-02

Heat Exchanger-02

567,4395

Jumlah air yang digunakan adalah sebesar 2.328,3654 kg/jam = 2,3414 m3/jam. commit to user Jumlah air ini hanya pada awal start up pabrik. Untuk kebutuhan selanjutnya Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium



hanya menggunakan air make up saja. Jumlah air untuk keperluan make up air umpan boiler sebesar 465,6731 kg/jam. Pengolahan air umpan boiler Air yang berasal dari sungai belum memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai umpan boiler, sehingga harus menjalani proses pengolahan terlebih dahulu. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan tertentu agar tidak menimbulkan masalah-masalah seperti : · Pembentukan kerak pada boiler · Terjadinya korosi pada boiler · Pembentukan busa di atas permukaan dalam drum boiler

Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler meliputi : 1.

Cation Exchanger Cation Exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut dalam air lunak. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butirbutir resin penukar ion. Resin yang digunakan adalah jenis C-300 dengan notasi RH2. Adapun reaksi yang terjadi dalam Cation Exchanger adalah: 2NaCl + RH2 --------> RNa2 + 2 HCl CaCO3 + RH2 --------> RCa + H2CO3 BaCl2 + RH2 --------> RBa + 2 HCl Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah: commit to2 user RNa2 + H2SO4 --------> RH + Na2SO4




RCa + H2SO4 --------> RH2 + CaSO4 RBa + H2SO4 --------> RH2 + BaSO4 2.

Anion Exchanger Alat ini hampir sama dengan Cation Exchanger namun memiliki fungsi yang berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak. Dan resin yang digunakan adalah jenis C - 500P dengan notasi R(OH)2. Reaksi yang terjadi di dalam anion exchanger adalah: R(OH)2 + 2 HCl --------> RCl2 + 2 H2O R(OH)2 + H2SO4 --------> RSO4 + 2 H2O R(OH)2 + H2CO3 --------> RCO3 + 2 H2O Pencucian resin yang sudah jenuh digunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang terjadi saat regenerasi adalah: RCl2 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 NaCl RSO4 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 Na2SO4 RCO3 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 Na2CO3

3.

Deaerasi Merupakan proses penghilangan gas - gas terlarut, terutama oksigen dan karbon dioksida dengan cara pemanasan menggunakan steam. Oksigen terlarut dapat merusak baja. Gas – gas ini kemudian dibuang ke atmosfer.

4.

Tangki Umpan Boiler Unit ini berfungsi menampung air umpan boiler dengan waktu tinggal 24 jam. Ke dalam tangki ini ditambahkan bahan-bahan yang dapat mencegah korosi dan kerak, antara lain: commit to user



a.


Hidrazin (N2H4) Zat ini berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa gas terlarut terutama gas oksigen sehingga dapat mencegah korosi pada boiler. Adapun reaksi yang terjadi adalah: N2H4 (aq) + O2 (g)

N2 (g) + 2 H2O (l)

b. NaH2PO4 Zat ini berfungsi untuk mencegah timbulnya kerak. Reaksi yang terjadi adalah: 2 NaH2PO4 + 4 NaOH + 3 CaCO3

Ca3(PO4)2 + 3 Na2CO3 + 4 H2O (Powel,1954)

4.1.1.4 Air konsumsi umum dan sanitasi Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi juga berasal dari air sungai. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat, yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis. Syarat fisik : a. Suhu di bawah suhu udara luar b. Warna jernih c. Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau Syarat kimia : a. Tidak mengandung zat organik b. Tidak beracun

commit to user




Syarat bakteriologis : Tidak mengandung bakteri – bakteri, terutama bakteri yang pathogen. Jumlah air sungai untuk air konsumsi dan sanitasi Jumlah air sungai untuk air konsumsi dan sanitasi = 963,3333 kg/jam = 0,9688 m3/jam Tabel 4.4 Jumlah Total Kebutuhan Air Jumlah kebutuhan Komponen Kg/jam

m3/jam

Air make up umpan boiler

465,6731

0,4683

Air konsumsi dan sanitasi

963,333

0,9687

2.017.323,699

2.028,6914

Air proses make up

18.526,2683

18,6307

Total

2.037.278,88

2.048,7591

Air pendingin make up

Untuk keamanan dipakai 10 % lebih, maka : Total kebutuhan

4.1.2

= 2.037.278,88 kg/jam = 2 .048,7591m3/jam

Unit Pengadaan Steam Steam yang diproduksi pada pabrik ammonium klorida ini digunakan

sebagai media pemanas evaporator, mixer, reaktor dan heat exchanger. Untuk memenuhi kebutuhan steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini mempunyai suhu 180 oC dan tekanan 9,8959 atm. commit to user




Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 2.328,3654 kg/jam. Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi dan make up blowdown pada boiler maka, jumlah steam dilebihkan sebanyak 10 %. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah 2.561,2019 kg/jam . Perancangan boiler : Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam Steam yang dihasilkan : T

= 356 °F

P

= 215 psia

λsteam

= 2013,2 BTU/lbm

Untuk tekanan > 200 psia, digunakan boiler jenis water tube boiler. ·

Menentukan luas penampang perpindahan panas Daya yang diperlukan boiler untuk menghasilkan steam dihitung dengan persamaan : Daya =

ms.(h - hf ) 970,3 x34,5

Dengan : ms

= massa steam yang dihasilkan (lb/jam)

h

= entalpi steam pada P dan T tertentu (BTU/lbm)

hf

= entalpi umpan (BTU/lbm)

dimana : ms = 5.646,4257 lb/jam h = 4206.7970 BTU/lbm Umpan air terdiri dari 20 % make up water dan 80 % kondensat. Make up water adalah air pada suhu 30 °C dan kondensat pada suhu 180 °C. hf = 200,4929 BTU/lbm commit to user




Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 604,4857 HP ditentukan luas bidang pemanasan = 12 ft2/HP Total heating surface = 7.253,8289ft2 ·

Perhitungan kapasitas boiler Q

= ms (h – hf) = 5.646,4257 (4206.7970 – 694,52493) = 20.235.371,6821 BTU/jam

·

Kebutuhan bahan bakar Bahan bakar diperoleh dari IDO (Industrial Diesel Oil) Heating value (HV) IDO

= 18800 BTU/lb

Densitas

= 54,3188 lb/ft3

Jumlah bahan bakar IDO untuk memenuhi kebutuhan panas yang ada sebanyak 876,7345 L/jam Spesifikasi boiler yang dibutuhkan : Kode

: B-01

Fungsi

: Memenuhi kebutuhan steam

Jenis

: Water tube boiler

Jumlah

: 1 buah

Tekanan steam

: 215 psia (9,8959 atm)

Suhu steam

: 356 oF (180 oC)

Efisiensi

: 80 %

Bahan bakar

: IDO

Kebutuhan bahan bakar

commit L/jam to user : 876,7345



4.1.3


Unit Pengadaan Udara Tekan Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik ammonium klorida ini

diperkirakan sebesar 100 m3/jam, tekanan 100 psi dan suhu 35 oC. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai maksimal 84 ppm. Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan :

4.1.4

Kode

: KU-01

Fungsi

: Memenuhi kebutuhan udara tekan

Jenis

: Single Stage Reciprocating Compressor

Jumlah

: 1 buah

Kapasitas

: 100 m3/jam

Tekanan suction

: 14,7 psi (1 atm)

Tekanan discharge

: 100 psi (6,8 atm)

Suhu udara

: 35 oC

Efisiensi

: 80 %

Daya kompresor

: 15 HP

Tegangan

: 220/380 volt

Frekuensi

: 50 Hz

Unit Pengadaan Listrik Kebutuhan tenaga listrik di pabrik amonium klorida ini dipenuhi oleh PLN

dan generator pabrik. Hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat commit to user




berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. Generator yang digunakan adalah generator arus bolak-balik dengan pertimbangan : a. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar b. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari : 1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 2. Listrik untuk penerangan 3. Listrik untuk AC 4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi 5. Listrik untuk alat-alat elektronik Besarnya kebutuhan listrik masing – masing keperluan di atas dapat diperkirakan sebagai berikut : 4.1.4.1 Listrik untuk keperluan proses dan utilitas Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air diperkirakan sebagai berikut : Tabel 4.5 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas Nama Alat

Jumlah

HP

Total HP

P-01

1

1

1

P-02

1

1,5

1.5

P-03

1

5

5

M-01

1

20

20

M-02

1

20

20

R-01

1 commit to user 15


15



R-02

1

18

18

RV

1

16

16

CR

1

2

2

CF

1

0,5

0,5

SC

1

0,5

0,5

RD-01

1

2

2

RD-02

1

5

5

BC

6

0,5

3

BL-01

1

2

2

BL-02

1

3

3

BE-01

1

1

1

BE-02

1

0,5

0,5

PWT-01

1

1,00

1,00

PWT-02

1

1

1

PWT-03

1

2

2

PWT-04

1

1,5

1,5

PWT-05

1

1

1

PWT-06

1

1

1

PWT-07

1

1

1

PWT-08

1

1

1

PWT-09

1

1

1

PWT-10

1

1

1

PWT-11

1

1

1

PWT-12

1

PU-01

1 commit to user 1 1


1 1



PU-02

1

3

3

PU-03

1

1

1

PU-04

1

1

1

PU-05

1

1

1

KU-01 Jumlah

1

11

11 147,5

Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas sebesar 147,5 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan sebesar ± 10 % dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik adalah 162,25 HP atau sebesar 241,98 kW.

4.1.4.2 Listrik untuk penerangan Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan : L=

a.F U .D

dengan : L

: Lumen per outlet

a

: Luas area, ft2

F

: foot candle yang diperlukan (tabel 13 Perry 6th ed)

U

: Koefisien utilitas (tabel 16 Perry 6th ed)

D

: Efisiensi lampu (tabel 16 Perry 6th ed)

commit to user




Tabel 4.6 Jumlah Lumen Berdasarkan luas bangunan Bangunan

Luas, m2

Luas, ft2

F

U

D

Lumen

Pos keamanan 1

50

605,455

20

0,42 0,75

38.441,602

Pos keamanan 2

50

605,455

20

0,42 0,75

384.41,602

Parkir 1

500

6.401,68

10

0,49 0,75

174.195,375

Parkir 2

500

5.818,425

10

0,49 0,75

158.324,485

Taman

600

9.762,845

5

0,55 0,75

118.337,510

Kantor Keamanan

100

1.271,46

20

0,55 0,75

61.646,35

Masjid

250

2.404,38

20

0,55 0,75

116.576,19

Kantin

200

2.470,26

20

0,51 0,75

129.163,78

Perpus & Diklat

200

1.889,02

35

0,6 0,75

146.923,804

1000

15.027,40

35

0,6 0,75 1.168.797,70

Poliklinik

300

3.153,21

20

0,56 0,75

150.152,90

Ruang control

300

3.229,09

40

0,56 0,75

307.532,82

Laboratorium

450

4.940,51

40

0,56 0,75

470.525,21

Proses

1.800

50.903,45

30

0,59 0,75

2.451.081,2

Utilitas

2.300

25.525,99

10

0,59 0,75

576.858,6

Ruang generator

300

3.444,37

10

0,51 0,75

90.048,83

Bengkel

350

3.911,24

40

0,51 0,75

409.018,65

Garasi

350

3.911,24

10

0,51 0,75

102.254,66

Gudang

650

6.999,06

10

0,51 0,75

182.982,03

Pemadam

350

3.732,83 20 commit to user

0,51 0,75

195.180,83

Kantor




Jembatan Timbang

200

1.948,76

10

0,51 0,75

Jalan

5200

86.614,60

10

0,51 0,75 1.264.433,89

Area perluasan

2000

40.266,81

5

18.000

289.892,0

Jumlah

0,57 0,75

50.947,94

470.956,84 6.704.391,91

Jumlah lumen : * untuk penerangan dalam ruangan

= 6.139.486,335 lumen

* untuk penerangan bagian luar ruangan

= 564.905,579 lumen

Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 W mempunyai 1920 lumen (Tabel 18 Perry 6th ed.). Jadi jumlah lampu dalam ruangan

=

6139486,335 1920

= 3198 buah Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt, dimana lumen output tiap lampu adalah 3000 lumen (Perry 6th ed.). Jadi jumlah lampu luar ruangan Total daya penerangan

=

564905,579 = 189 buah 3000

= ( 40 W x 3198 + 100 W x 189 ) = 323004 W = 323,004 kW

commit to user




4.1.4.3 Listrik untuk AC Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15.000 Watt atau 15 kW 4.1.4.4 Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10.000 Watt atau 10 kW. Tabel 4.7 Total Kebutuhan Listrik Pabrik No.

Kebutuhan Listrik

Tenaga listrik, kW

1.

Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

2.

Listrik untuk keperluan penerangan

3.

Listrik untuk AC

15

4.

Listrik untuk laboratoriun dan instrumentasi

10

Total

241,98 323

589,90

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 80 %, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar 737,48 kW. Dipilih menggunakan generator dengan daya 800 kW, sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 62,52 kW. Spesifikasi generator yang diperlukan : Jenis

: AC generator

Jumlah

: 1 buah

Kapasitas

: 800 kW

Tegangan

: 220/360 Volt

Efisiensi

: 80 %

Bahan bakar

commit to user : IDO



4.1.5


Unit Pengadaan Bahan Bakar Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi

kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah IDO (Industrial Diesel Oil). IDO diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Pemilihan IDO sebagai bahan bakar didasarkan pada alasan : 1. Mudah didapat 2. Lebih ekonomis 3. Mudah dalam penyimpanan Bahan bakar solar yang digunakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Specific gravity

: 0,8691

Heating Value

: 18800 Btu/lb

Efisiensi bahan bakar

: 80%

Densitas

: 54,3187 lb/ft3

a. Kebutuhan bahan bakar untuk boiler Kapasitas boiler

= 20.235.371,6821 BTU/jam

Kebutuhan bahan bakar = 876,7345 L/jam b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator Bahan bakar

=

Kapasitas generator

Kapasitas alat eff . r . h

= 800 kW = 2.729.710 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = 94,62L/jam commit to user



4.2


Laboratorium Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk

memperoleh data – data yang diperlukan. Data – data tersebut digunakan untuk evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu. Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk. Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi. Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang mempunyai tugas pokok antara lain : a.

Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk

b.

Sebagai pengontrol terhadap proses produksi

c.

Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi

commit to user




Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non-shift. 1.

Kelompok shift Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa – analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift. Masing – masing shift bekerja selama 8 jam.

2.

Kelompok non-shift Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas antara lain : a.

Menyediakan reagent kimia untuk analisa laboratorium

b.

Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi

c.

Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi

Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi : 1.

Laboratorium fisik

2.

Laboratorium analitik

3.

Laboratorium penelitian dan pengembangan

commit to user




4.2.1

Laboratorium Fisik Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap

sifat – sifat bahan baku dan produk. Pengamatan dilakukan untuk mengetahui kandungan air.

4.2.2

Laboratorium Analitik Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk

mengenai sifat – sifat kimianya. Analisa yang dilakukan antara lain :

4.2.3

§

kadar kandungan kimiawi dalam produk

§

kandungan logam

Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya : §

diversifikasi produk

§

perlindungan terhadap lingkungan Disamping

mengadakan

penelitian

rutin,

laboratorium

ini

juga

mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku.

commit to user



4.2.4


Prosedur Analisa Bahan Baku dan Produk

4.2.4.1. X-Ray Diffractometer (XRD) X-Ray Diffractometer (XRD) dapat digunakan untuk analisa kualitatif hampir semua material padat. Kerja alat ini adalah dengan menganalisa komponen dalam padatan dan ditentukan kadarnya dalam sampel melalui grafik yang ditampilkan. (Datrow & Clark, 2008) 4.2.4.2 Analisis kandungan air Untuk menganalisa kandungan air dalam padatan salah satu caranya adalah dengan menggunakan alat Water Content Analyzer. Dengan alat ini dapat diketahui kandungan air dan berat kering dari berbagai macam produk dan material. Pada pabrik digunakan untuk mengontrol kualitas padatan yang mengandung air. Kerja alat ini adalah dengan menempatkan sampel produk pada ruang pengeringan dalam alat dan dengan menekan tombol start maka analisis akan segera dilakukan. Sampel diukur dalam 3 macam pilihan berat yaitu 50 g, 110 g, atau 310 g. Data yang ditampilkan berupa grafik. (Adam, 2010) 4.2.4.3 Spektrometri Spektrometri adalah teknik yang digunakan untuk mengukur jumlah (konsentrasi) suatu zat berdasarkan interaksi antara radiasi dan benda sebagai fungsi panjang gelombang. Instrument yang digunakan disebut spektrometer. (Wahyu Riyadi, 2008)

commit to user




4.2.5. Analisa Air Air yang dianalisis antara lain: 1. Air proses 2. Air Pendingin 3. Air konsumsi umum dan sanitasi 4. Air umpan boiler Parameter yang diuji antara lain warna, pH, kandungan klorin, tingkat kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, sulfat, silika, dan konduktivitas air. Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air ini antara lain: 1.

pH meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman/kebasaan air.

2.

Spektrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu senyawa terlarut dalam air.

3.

Spectroscopy, digunakan untuk mengetahui kadar silika, sulfat, hidrazin, turbiditas, kadar fosfat, dan kadar sulfat.

4.

Peralatan titrasi, untuk mengetahui jumlah kandungan klorida, kesadahan dan alkalinitas.

5.

Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air. Air umpan boiler yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh

laboratorium ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan kandungan silikat (SiO2), kandungan Mg2+, Ca2+. commit to user




4.3 Unit Pengolahan Limbah Limbah yang dihasilkan dari pabrik amonium klorida dapat diklasifikasi : 1. Bahan buangan cair 2. Bahan buangan padatan 3. Bahan buangan gas Pengolahan limbah ini didasarkan pada jenis buangannya : 1. Pengolahan bahan buangan cair Pada pengolahan limbah cair, semua limbah cair yang berasal dari limbah domestik maupun limbah utilitas semua diolah di dalam Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) kecuali oli bekas yang akan ditampung di dalam penampungan yang selanjutnya dikirim ke badan yang berwenang.

Gambar 4.2 Blok Diagram Proses Pengolahan Limbah Cair commit to user




2. Pengolahan bahan buangan padatan Limbah padat yang dihasilkan berasal dari limbah domestic, IPAL, dan limbah padat dari proses. Limbah domestik berupa sampah – sampah dari keperluan sehari – hari seperti kertas dan plastik, sampah tersebut ditampung di dalam bak penampungan dan selanjutnya dikirim ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Limbah yang berasal dari IPAL diurug didalam tanah yang dindingnya dilapisi dengan clay (tanah liat) agar bila limbah yang dipendam termasuk berbahaya tidak menyebar ke lingkungan sekitarnya. Limbah padat yang berasal dari proses (debu) ditangkap oleh ElectroStatic Precipitator. ElectroStatic Precipitator (ESP) adalah salah satu alternatif penangkap debu dengan effisiensi tinggi (mencapai diatas 90%) dan rentang partikel yang didapat cukup besar. Dengan menggunakan electro static precipitator (ESP) ini, jumlah limbah debu yang keluar dari cerobong diharapkan hanya sekitar 0,16 % (efektifitas penangkapan debu mencapai 99,84%). Limbah Padat

Limbah Domestik

IPAL

Proses

Bak Penampungan

Land Fill

ElectroStatic Precipitator

TPA

Gambar 4.3 Bagan Unit Pengolahan Limbah padat commit to user



3.


Pengolahan limbah gas Limbah gas yang berasal dari alat – alat produksi dibuang ke udara

melalui stack yang mempunyai tinggi minimal 4 kali tinggi bangunan, banyaknya limbah gas yang dibuang dapat diminimisasi dengan jalan melakukan perawatan yang rutin terhadap mesin – mesin produksi.

4.3.1. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Instalasi pengolahan air limbah adalah suatu instalasi untuk mengolah limbah cair baik yang berasal dari limbah domestik maupun limbah proses. Limbah dari berbagai sumber sebelum masuk ke IPAL dilewatkan melalui bak ekualisasi untuk menyamakan beban dalam pengolahan dengan jalan melakukan pengadukan pada limbah sehingga menjadi homogen, dari bak ekualisasi limbah masuk ke bak netralisasi untuk menetralkan pH, karena pH yang netral selain tidak mengganggu lingkungan juga dapat berguna untuk mempermudah proses pengendapan pada bak sedimentasi, penetralan pH dilakukan dengan jalan penambahan NaOH/H2SO4, setelah netral limbah dialirkan ke bak sedimentasi untuk mengendapkan kandungan solid yang terdapat di dalamnya dengan bantuan koagulan, dari bak sedimentasi selanjutnya dilakukan penyaringan dengan menggunakan media penyaring berbutir seperti kerikil, pasir, dan juga ditambahkan karbon aktif untuk menghilangkan bau. Limbah setelah melalui proses filtrasi dimasukkan ke dalam bak Bio Control yang bertujuan untuk menguji apakah limbah tersebut sudah benar – benar tidak mencemari lingkungan, commit to ikan user ke dalam bak Bio Control, bila pengujian dilakukan dengan memasukkan




ikan tersebut tetap hidup normal maka proses pengolahan air limbah dapat dikatakan sudah berhasil dan air yang dihasilkan selanjutnya akan dibuang ke badan penerima air baik di selokan, ataupun di laut.

Bak Ekualisasi

Air Buangan

Bak Netralisasi

Drying Bed

padatan

Bak Sedimentasi cairan

Filtrasi

Bak Bio Control Badan Penerima Air

Gambar 4.4 Skema Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

commit to user




BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1

Bentuk Perusahaan Pabrik amonium klorida yang akan didirikan, direncanakan mempunyai : Bentuk

: Perseroan Terbatas (PT)

Lapangan Usaha

: Industri Amonium Klorida

Lokasi Perusahaan

: Gresik, Jawa Timur

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor yaitu : 1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu 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. Kelangsungan Perusahaan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya atau karyawan perusahaan. 5. Efisiensi dari manajemen Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan komisaris dan direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman. commit to user

Bab V Manajemen Perusahaan



6. Lapangan usaha lebih luas Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha. (Widjaja, 2003) Ciri-ciri Perseroan Terbatas : 1. Perseroan Terbatas didirikan dengan akta dari notaris dengan berdasarkan Kitab Undang-Undang Hukum Dagang. 2. Besarnya modal ditentukan dalam akta pendirian dan terdiri dari sahamsahamnya. 3. Pemiliknya adalah para pemegang saham. 4. Perseroan Terbatas dipimpin oleh suatu Direksi yang terdiri dari para pemegang saham. Pembinaan personalia sepenuhnya diserahkan kepada Direksi dengan memperhatikan hukum-hukum perburuhan.

5.2

Struktur Organisasi Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat

menunjang kelangsungan dan kemajuan perusahaan, karena berhubungan dengan komunikasi yang terjadi dalam perusahaan demi tercapainya kerjasama yang baik antar karyawan. Untuk mendapatkan sistem organisasi yang baik maka perlu diperhatikan beberapa azas yang dapat dijadikan pedoman, antara lain: a) Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas commit user orang dalam organisasi b) Tujuan organisasi harus dipahami olehtosetiap




c) Tujuan organisasi harus diterima oleh setiap orang dalam organisasi d) Adanya kesatuan arah (unity of direction) e) Adanya kesatuan perintah ( unity of command ) f) Adanya keseimbangan antara wewenang dan tanggung jawab g) Adanya pembagian tugas (distribution of work) h) Adanya koordinasi i) Struktur organisasi disusun sederhana j) Pola dasar organisasi harus relatif permanen k) Adanya jaminan jabatan (unity of tenure) l) Balas jasa yang diberikan kepada setiap orang harus setimpal dengan jasanya m) Penempatan orang harus sesuai keahliannya (Zamani, 1998) Dengan berpedoman pada azas tersebut maka diperoleh struktur organisasi yang baik yaitu Sistim Line and Staff. Pada sistem ini garis kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Demikian pula dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-orang yang ahli di bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan perusahaan.

commit to user




Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi garis dan staf ini, yaitu: 1. Sebagai garis atau lini yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan. 2. Sebagai staf yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional. (Zamani, 1998) Dewan Komisaris mewakili para pemegang saham (pemilik perusahaan) dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas untuk menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh seorang Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan-Umum. Direktur Produksi membawahi bidang produksi dan teknik, sedangkan direktur keuangan dan umum membawahi bidang pemasaran, keuangan, dan bagian umum. Kedua direktur ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan bertanggung jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab. Masing-masing kepala bagian akan membawahi beberapa seksi dan masingmasing seksi akan membawahi dan mengawasi para karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang dipimpin oleh seorang kepala regu dimana setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada pengawas masing - masing seksi. (Widjaja, 2003)

commit to user




Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut : a. Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dan tanggung jawab setiap orang yang terlibat di dalamnya b. Penempatan tenaga kerja yang tepat c. Pengawasan, evaluasi dan pengembangan perusahaan serta manajemen perusahaan yang lebih efisien. d. Penyusunan program pengembangan manajemen e. Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada f. Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila tebukti kurang lancar.

Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Amonium Klorida

commit to user



5.3


Tugas dan Wewenang

5.3.1

Pemegang Saham

Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT (Perseroan Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Pada RUPS tersebut, para pemegang saham berwenang: 1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris 2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur 3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi tahunan dari perusahaan. (Widjaja, 2003) 5.3.2

Dewan Komisaris

Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik saham. Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi : 1. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target perusahaan, alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran 2. Mengawasi tugas - tugas direksi 3. Membantu direksi dalam tugas - tugas penting (Widjaja, 2003) commit to user




5.3.3

Dewan Direksi

Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur utama bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala tindakan dan kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur utama membawahi direktur produksi dan direktur keuangan-umum. Tugas direktur umum antara lain : 1. Melaksanakan

kebijakan

perusahaan

dan

mempertanggung

jawabkan

pekerjaannya secara berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada pemegang saham. 2. Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat kelangsungan hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, karyawan, dan konsumen. 3. Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat pemegang saham. 4. Mengkoordinir kerja sama antara bagian produksi (direktur produksi) dan bagian keuangan dan umum (direktur keuangan dan umum). Tugas dari direktur produksi antara lain : 1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik, dan rekayasa produksi. 2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepalakepala bagian yang menjadi bawahannya. commit to user




Tugas dari direktur keuangan antara lain: 1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran, keuangan, dan pelayanan umum. 2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepalakepala bagian yang menjadi bawahannya. (Djoko, 2003) 5.3.4

Staf Ahli

Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu direktur dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan bidang keahlian masing - masing. Tugas dan wewenang staf ahli meliputi : 1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan. 2. Memberi masukan - masukan dalam perencanaan dan pengembangan perusahaan. 3. Memberi saran - saran dalam bidang hukum.

5.3.5

Penelitian dan Pengembangan (Litbang)

Litbang terdiri dari tenaga - tenaga ahli sebagai pembantu direksi dan bertanggung jawab kepada direksi. Litbang membawahi 2 departemen, yaitu Departemen Penelitian dan Departemen Pengembangan commit to user




Tugas dan wewenangnya meliputi : 1. Memperbaiki mutu produksi 2. Memperbaiki dan melakukan inovasi terhadap proses produksi 3. Meningkatkan efisiensi perusahaan di berbagai bidang

5.3.6

Kepala Bagian

Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian bertanggung jawab kepada direktur Utama. Kepala bagian terdiri dari: 1. Kepala Bagian Produksi Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang mutu dan kelancaran produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian produksi membawahi seksi proses, seksi pengendalian, dan seksi laboratorium. Tugas seksi proses antara lain : a. Mengawasi jalannya proses produksi b. Menjalankan tindakan seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang tidak diharapkan sebelum diambil oleh seksi yang berwenang. commit to user




Tugas seksi pengendalian : Menangani hal - hal yang dapat mengancam keselamatan pekerja dan mengurangi potensi bahaya yang ada. Tugas seksi laboratorium, antara lain: a. Mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu b. Mengawasi dan menganalisa mutu produksi c. Mengawasi hal - hal yang berhubungan dengan buangan pabrik d. Membuat laporan berkala kepada Kepala Bagian Produksi. 2. Kepala Bagian Teknik Tugas kepala bagian teknik, antara lain: a. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan dan utilitas b. Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya Kepala Bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan, seksi utilitas, dan seksi keselamatan kerja-penanggulangan kebakaran. Tugas seksi pemeliharaan, antara lain : a. Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik b. Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik Tugas seksi utilitas, antara lain : Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan proses, air, steam, dan tenaga listrik.

commit to user




Tugas seksi keselamatan kerja antara lain : a. Mengatur, menyediakan, dan mengawasi hal - hal yang berhubungan dengan keselamatan kerja b. Melindungi pabrik dari bahaya kebakaran 3. Kepala Bagian Keuangan Kepala bagian keuangan ini bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan dan membawahi 2 seksi, yaitu seksi administrasi dan seksi keuangan. Tugas seksi administrasi : Menyelenggarakan pencatatan utang piutang, administrasi persediaan kantor dan pembukuan, serta masalah perpajakan. Tugas seksi keuangan antara lain : a. Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang, dan membuat ramalan tentang keuangan masa depan b. Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan (Djoko, 2003) 4. Kepala Bagian Pemasaran Bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang bahan baku dan pemasaran hasil produksi, serta membawahi 2 seksi yaitu seksi pembelian dan seksi pemasaran.

commit to user




Tugas seksi pembelian, antara lain : a. Melaksanakan

pembelian

barang

dan

peralatan

yang

dibutuhkan

perusahaan dalam kaitannya dengan proses produksi b. Mengetahui harga pasar dan mutu bahan baku serta mengatur keluar masuknya bahan dan alat dari gudang. Tugas seksi pemasaran : a. Merencanakan strategi penjualan hasil produksi b. Mengatur distribusi hasil produksi 5. Kepala Bagian Umum Bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat, dan keamanan serta mengkoordinir kepalakepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian imim membawahi seksi personalia, seksi humas, dan seksi keamanan. Seksi personalia bertugas : a. Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik mungkin antara pekerja, pekerjaan, dan lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan waktu dan biaya. b. Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja yang tenang dan dinamis. c. Melaksanakan hal - hal yang berhubungan dengan kesejahteraan karyawan.

commit to user




Seksi humas bertugas : Mengatur hubungan antara perusahaan dengan masyarakat di luar lingkungan perusahaan. Seksi Keamanan bertugas : a. Mengawasi keluar masuknya orang - orang baik karyawan maupun bukan karyawan di lingkungan pabrik. b. Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas perusahaan c. Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern perusahaan. 5.3.7

Kepala Seksi

Kepala seksi adalah pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing agar diperoleh hasil yang maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab kepada kepala bagian masing masing sesuai dengan seksinya.

5.4

Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik Amonium klorida ini direncakan beroperasi 330 hari dalam satu

tahun dan proses produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perawatan, perbaikan, dan shutdown. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan yaitu karyawan shift dan non shift


commit to user


5.4.1


Karyawan non shift Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses produksi

secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta karyawan yang berada di kantor. Karyawan harian dalam satu minggu akan bekerja selama 5 hari dengan pembagian kerja sebagai berikut : Jam kerja : ·

Hari Senin – Kamis

: Jam 07.30 – 16.30

·

Hari Jum’at

: Jam 07.30 – 16.30

Jam Istirahat :

5.4.2

·

Hari Senin – Kamis

: Jam 12.00 – 13.00

·

Hari Jum’at

: Jam 11.00 – 13.00

Karyawan Shift / Ploog Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses

produksi atau mengatur bagian - bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Yang termasuk karyawan shift ini adalah operator produksi, sebagian dari bagian teknik, bagian gedung dan bagian - bagian yang harus selalu siaga untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik.

commit to user




Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam sebagai berikut : Shift Pagi

: Jam 07.00 – 15.00

Shift Sore

: Jam 15.00 – 23.00

Shift Malam

: Jam 23.00 – 07.00

Untuk karyawan shift ini dibagi menjadi 4 regu (A / B / C / D) dimana tiga regu bekerja dan satu regu istirahat serta dikenakan secara bergantian. Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan pemerintah, regu yang bertugas tetap harus masuk. Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift Tgl

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10

Pagi

B

B

B

A

A

D

D

C

C

C

Sore

C

C

C

B

B

A

A

D

D

D

Malam D

D

D

C

C

B

B

A

A

A

Off

A

A

A

D

D

C

C

B

B

B

Tgl

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Pagi

B

B

A

A

D

D

D

C

C

B

Sore

C

C

B

B

A

A

A

D

D

C

Malam D

D

C

C

B

B

B

A

A

D

Off

A

D

D

C

C

C

B

B

A

A

commit to user




Tgl

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Pagi

B

A

A

A

D

D

C

C

B

B

Sore

C

B

B

B

A

A

D

D

C

C

Malam D

C

C

C

B

B

A

A

D

D

Off

D

D

D

C

C

B

B

A

A

A

(PT Candra Asri, 2008) Jadwal untuk tanggal selanjutnya berulang ke susunan awal. Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor kedisiplinan para karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi kelangsungan dan kemajuan perusahaan. Untuk itu kepada seluruh karyawan perusahaan dikenakan absensi. Disamping itu masalah absensi digunakan oleh pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan karier para karyawan di dalam perusahaan.(Djoko, 2003)

5.5

Status Karyawan dan Sistem Upah Pada pabrik ini sistem upah karyawan berbeda - beda tergantung pada status,

kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian. Menurut status karyawan dapat dibagi menjadi tiga golongan karyawan tetap, harian dan borongan. 5.5.1

Karyawan Tetap Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat keputusan

(SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya. commit to user



5.5.2


Karyawan Harian Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi

dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan. 5.5.3

Karyawan Borongan Yaitu

karyawan

yang digunakan

oleh pabrik bila diperlukan saja.

Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan

5.6

Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji

5.6.1. Penggolongan Jabatan 1. Direktur Utama

: Sarjana Ekonomi/Teknik/Hukum

2. Direktur Produksi

: Sarjana Teknik Kimia

3. Direktur Keuangan dan Umum

: Sarjana Ekonomi

4. Kepala Bagian Produksi

: Sarjana Teknik Kimia

5. Kepala Bagian Teknik

: Sarjana Teknik Mesin

6. Kepala Bagian Pemasaran

: Sarjana Teknik Kimia/Ekonomi

7. Kepala Bagian Keuangan

: Sarjana Ekonomi

8. Kepala Bagian Umum

: Sarjana Sosial

9. Kepala Seksi

: Ahli Madya

10. Operator

: STM/SLTA/SMU

11. Sekretaris

: Akademi Sekretaris

12. Dokter

: Sarjana Kedokteran

13. Perawat

: Akademi Perawat

14. Lain-lain


commit to user : SD/SMP/Sederajat



5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji Jumlah karyawan harus ditentukan secara tepat sehingga semua pekerjaan yang ada dapat diselesaikan dengan baik dan efisien. Tabel 5.2 Jumlah Karyawan menurut Jabatannya No

Jabatan

1

Direktur Utama

1

2

Direktur Produksi

1

3

Direktur Keuangan dan Umum

1

4

Staff Ahli

2

5

Litbang

2

6

Sekretaris

3

7

Kepala Bagian Produksi

1

8

Kepala Bagian LITBANG

1

9

Kepala Bagian Teknik

1

10

Kepala Bagian Umum

1

11

Kepala Bagian Keuangan

1

12

Kepala Bagian Pemasaran

1

13

Kepala Seksi Proses

1

14

Kepala Seksi Pengendalian

1

15

Kepala Seksi Laboratorium

1

16

Kepala Seksi Safety & lingkungan

1

17

Kepala Seksi Pemeliharaan commit to user

1


Jumlah



18

Kepala Seksi Utilitas

1

19

Kepala Seksi Administrasi Keuangan

1

20

Kepala Seksi Keuangan

1

21

Kepala Seksi Pembelian

1

22

Kepala Seksi Personalia

1

23

Kepala Seksi Humas

1

24

Kepala Seksi Keamanan

1

25

Kepala Seksi Penjualan

1

26

Kepala Seksi Pemasaran

1

27

Karyawan Proses

40

28

Karyawan Pengendalian

10

29

Karyawan Laboratorium

8

30

Karyawan Penjualan

8

31

Karyawan Pembelian

6

32

Karyawan Pemeliharaan

10

33

Karyawan Utilitas

10

34

Karyawan Administrasi

5

35

Karyawan Kas

5

36

Karyawan Personalia

5

37

Karyawan Humas

5

38

Karyawan Keamanan

8

39

Karyawan Pemasaran commit to user

8




40

Karyawan Safety & Lingkungan

8

41

Dokter

2

42

Perawat

2

43

Sopir

4

44

Pesuruh

6 TOTAL

180

Tabel 5.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan Gol. Jabatan

Gaji/Bulan

Kualifikasi

I

Direktur Utama

Rp. 30.000.000,00

S1 Pengalaman 10 tahun

II

Direktur

Rp. 20.000.000,00

S1 Pengalaman 10 tahun

III

Staff Ahli

Rp. 10.000.000,00

S1 pengalaman 5 tahun

IV

Litbang

Rp. 9.000.000,00

S1 pengalaman

V

Kepala Bagian

Rp. 8.000.000,00

S1/D3 pengalaman

VI

Kepala Seksi

Rp. 5.000.000,00

S1/D3 pengalaman

VII

Sekretaris

Rp. 3.000.000,00

S1/D3 pengalaman

VIII Karyawan Biasa Rp. 1.000.000,00 – Rp. 3.000.000,00

5.7

SMP/SLTA/ D1/D3

Kesejahteraan Sosial Karyawan Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain: commit to user




1. Tunjangan ·

Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan yang bersangkutan

·

Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan

·

Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja

2. Cuti Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam 1 tahun. Cuti sakit diberikan pada karyawan yang menderita sakit berdasarkan keterangan Dokter. 3. Pakaian Kerja Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap tahunnya 4. Pengobatan Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh kerja ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang yang berlaku Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan 5. Asuransi Tenaga Kerja Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp. 1.000.000,00 per bulan. Bab V Manajemen Perusahaan

commit to user


commit to user





BAB VI ANALISA EKONOMI

Pada perancangan pabrik amonium klorida ini dilakukan evaluasi atau penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang menguntungkan atau tidak. Komponen terpenting dari perancangan ini adalah estimasi harga alat – alat, karena harga ini dipakai sebagai dasar untuk estimasi analisa ekonomi. Analisa ekonomi dipakai untuk mendapatkan perkiraan atau estimasi tentang kelayakan investasi modal dalam suatu kegiatan produksi suatu pabrik dengan meninjau kebutuhan modal investasi, besarnya laba yang diperoleh, lamanya modal investasi dapat dikembalikan, dan

terjadinya titik

impas. Selain itu analisa ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang dapat menguntungkan atau tidak jika didirikan.

6.1 Penaksiran Harga Peralatan Harga peralatan proses tiap alat tergantung pada kondisi ekonomi yang sedang terjadi. Untuk mengetahui harga peralatan yang pasti setiap tahun sangat sulit sehingga diperlukan suatu metoda atau cara untuk memperkirakan harga suatu alat dari data peralatan serupa tahun-tahun sebelumnya. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan data indeks harga.

commit to user

Bab VI Analisa Ekonomi



Tabel 6.1 Indeks Harga Alat Cost Index tahun

Chemical Engineering Plant Index

1991

361,3

1992

358,2

1993

359,2

1994

368,1

1995

381,1

1996

381,7

1997

386,5

1998

389,5

1999

390,6

2000

394,1

2001

394,3

2002

390,4 (Peters & Timmerhaus, 2003)

commit to user




405 400 395 390

indeks

385 380

y = 3,6077x - 6823,2

375 370 365 360 355

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

tahun

Gambar 6.1

Chemical Engineering Cost Index

Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan least square sehingga didapatkan persamaan berikut: Y = 3.6077 X - 6823.2 Dengan

Y = Indeks harga X = Tahun pembelian

Dari persamaan tersebut diperoleh harga indeks di tahun 2014 adalah 442,7334 . Harga alat diperkirakan pada tahun evaluasi (2014) dan dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa sekarang digunakan persamaan :


commit to user


Ex

= Ey .


Nx Ny

Ex

= Harga pembelian pada tahun 2014

Ey

= Harga pembelian pada tahun referensi

Nx

= Indeks harga pada tahun 2014

Ny

= Indeks harga pada tahun referensi (Peters & Timmerhaus, 2003)

6.2 Dasar Perhitungan 1. Kapasitas produksi Kapasitas produksi

= 35.000 ton/tahun

Satu tahun operasi

= 330 hari

Pemesanan alat

= tahun 2014

Pabrik dibangun

= tahun 2015

Pabrik beroperasi

= tahun 2015

Asumsi kurs dollars

= Rp. 10.000,00 / 1 US$

2. Kebutuhan bahan baku dan produk Amonium sulfat

= 43.250.242 kg/tahun

Sodium klorida

= 38.439.458 kg/tahun

Amonium klorida

= 35.000.000 kg/tahun

Sodium sulfat

= 46.039.578 kg/tahun

Harga Amonium Sulfat = US$ 12 / 50 kg commit to user



6.3

Harga Sodium klorida

= US$ 2,5 / 50 kg

Harga Amonium klorida

= US$ 82 / 100 kg

Harga Sodium Sulfat

= US$ 65 / 1 ton


Penentuan Total Capital Investment (TCI) Asumsi-asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi : 1. Pengoperasian pabrik dimulai tahun 2015. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu 2. Kapasitas produksi adalah 35.000 ton/tahun 3. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun 4. Shut down pabrik dilaksanakan selama 35 hari dalam satu tahun untuk perbaikan alat-alat pabrik 5. Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan 6. Umur alat - alat pabrik diperkirakan 10 tahun. 7. Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah nol 8. Situasi pasar, biaya dan lain - lain diperkirakan stabil selama pabrik beroperasi 9. Upah buruh asing US $ 36,82 per manhour 10. Upah buruh lokal Rp. 7.500,00 per manhour 11. Satu manhour asing = 2 manhour Indonesia 12. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 10.000,00 commit to user



6.4

Hasil Perhitungan

6.4.1

Fixed Capital Invesment (FCI)


Tabel 6.2 Harga Pembelian Alat

No Nama Alat 1 Silo Bahan Baku (NH4)2SO4

Kode Alat S-01

Harga US $ Jumlah Reff *) 2014 1 70000 167520,75

2

Silo Bahan Baku NaCl

S-02

1

60000

143589,21

3

Silo Produk Na2SO4

S-03

1

65000

155554,98

4

Silo Produk NH4Cl

S-04

1

45000

107691,91

5

Mixer (NH4)2SO4

M-01

1

57000

124182,97

6

Mixer NaCl

M-02

1

75000

163398,65

7

Reaktor

R

2

180000

430764,32

8

Rotary Vakum filter

RVF

1

150000

164769,20

9 10

Evaporator Crystalizer

RD CR

1 1

99900 1600

236920,38 3829,05

11

Centrifuse

CF

1

100000

109846,13

12

Rotary Dryer-Na2SO4

RD-01

1

50000

54923,07

13

Rotary Dryer-NH4Cl

RD-02

1

65000

71399,98

14

Blower RD-01

BL-01

1

30000

32953,84

15 16 17 18 19 20 21

Blower RD-02 Belt conveyor 1 Belt conveyor 2 Belt conveyor 3 Belt conveyor 4 Belt conveyor 5 Belt conveyor 6

BL-02 BE-01 BE-02 BE-03 BE-04 BE-05 BE-06

1 1 1 1 1 1 1

25000 32000 33000 30000 14000 18500 12500

27461,53 35150,76 36249,22 32953,84 15378,46 20321,53 13730,77

22

Bucket Elevator 1

BU-01

1

13500

14829,23

23

Bucket Elevator 2

BU-02

1

12000

13181,54

24

Hopper 1

HP-01

1

9400

10325,54

25

Hopper 2

HP-02

1

9400

10325,54

26

Hopper 3

HP-03 commit to user 1

8100

8897,54




27

Hopper 4

HP-04

1

9400

10325,54

28

Hopper 5

HP-05

1

9400

10325,54

29

Hopper 6

HP-06

1

8100

10028,36

30

Pompa 1

P-01

1

2300

2526,46

31

Pompa 2

P-02

1

2300

2526,46

32

Pompa 3

P-03

1

2300

2526,46

33 33

Condensor Screw Conveyor

CD SC

2 1

3800 2500

6835,54 5982,88

34

Heat Exchanger

HE

2

3600

6222,11

Jumlah *) Referensi Peters Timmerhause dan Aries Newton

2.840.949,60

Tabel 6.3 Fixed Capital Invesment No

Jenis

1.

Harga pembelian peralatan

2.

US $

Rp.

Total Rp.

3.863.691

0

38.636.914.564

Instalasi alat-alat

357.959

351.832.500

3.931.419.960

3.

Pemipaan

596.599

173.605.014

6.139.599.174

4.

Instrumentasi

690.351

65.969.905

6.969.477.434

5.

Isolasi

85.228

57.868.338

910.153.218

6.

Listrik

284.095

57.868.338

2.898.817.938

7.

Bangunan

852.285

0

8.522.848.801

8.

Tanah & Perbaikan lahan

397.733

18.750.000.000

22.727.329.440

9.

Utilitas

1.323.121

0

13.231.207.317

Physical Plant Cost

8.451.062 commit to user


19.457.144.094 103.967.767.846



Engineering & 10.

1.690.212

3.891.428.819

20.793.553.569

11. Contractor’s fee

1.014.127

2.334.857.291

12.476.132.142

12. Contingency

1.521.191

3.502.285.937

18.714.198.212

Construction Direct Plant Cost

Fixed Capital Invesment (FCI)

6.4.2

29.185.716.142 155.951.651.770

Working Capital Investment (WCI)

Tabel 6.4

Working Capital Investment

No. 1.

12.676.594

Jenis Persediaan bahan baku

US $

Rp.

Total Rp.

1.152.315

0

11.523.146.562

6.949

7.314.067

76.803.383

Persediaan bahan dalam 2. proses 3.

Persediaan Produk

1.528.765

1.609.094.685

16.86.744.286

4.

Extended Credit

2.752.279

0

27.522.787.356

5.

Available Cash

1.528.752

1.609.094.685

16.896.744.286

6.969.072

3.225.503.436

72.916.225.873

Working Capital Investment (WCI)

6.4.3

Total Capital Investment (TCI) TCI

commit to user = FCI + WCI = Rp 228.867.877.643,-



6.4.4


Direct Manufacturing Cost (DMC)

Tabel 6.5

Direct Manufacturing Cost

No.

Jenis

1.

Harga Bahan Baku

2.

US $

Rp.

Total Rp.

1.152.315

0

11.523.146.562

Gaji Pegawai

0

4.032.000.000

4.032.000.000

3.

Supervisi

0

2.544.000.000

2.544.000.000

4.

Maintenance

887.362

2.043.000.130

10.916.615.624

5.

Plant Supplies

133.104

306.450.019

1.637.492.344

6.

Royalty & Patent

1.651.367

0

16.513.672.414

7.

Utilitas

1.186.738

1.751.142.968

13.618.523.507

5.010.886

10.676.593.118

60.785.450.450


6.4.5

Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Tabel 6.6 No.

Indirect Manufacturing Cost Jenis

US $

Rp.

Total Rp.

1.

Payroll Overhead

0

806.400.000

806.400.000

2.

Laboratory

0

806.400.000

806.400.000

3.

Plant Overhead

0 3.225.600.000

3.225.600.000

4.

Packaging

11.559.571

0 115.595.165.177

Indirect Manufacturing Cost 11.559.571 4.838.400.000 120.434.106.896

commit to user



6.4.6


Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Tabel 6.7

Fixed Manufacturing Cost

No.

Jenis

US $

Rp.

Total Rp.

1.

Depresiasi

1.267.659 2.918.571.614

2.

Property Tax

253.532

583.714.323

3.119.033.035

3.

Asuransi

253.532

291.857.161

2.827.175.874

1.774.723 3.794.143.098

21.541.374.086


6.4.7

Total Manufacturing Cost (TMC)

Tabel 6.8

Manufacturing Cost

No

MC

Biaya ( Rp )

1.


2.

Indirect Manufacturing Cost

3.


6.4.8

15.595.165.177

60.785.450.450 120.434.106.896 21.541.374.086

Total MC (Rp)

202.760.931.433

Total MC (US$)

202.760.931,433

General Expense (GE)

Tabel 6.9

General Expense

No.

Jenis

1.

Administrasi

2.

Sales

US $

Rp. 0

4.249.000.000

4.249.000.000

4.941.605

0

49.541.017.241

commit to user


Total Rp.



3.

Research

990.820

0

9.908.203.448

4.

Finance

839.595

971.555.661

9.367.508.235

6.784.517

5.220.555.661

73.065.728.924

General Expense (GE)

6.4.9

Total Production Cost (TPC) TPC

= TMC + GE = Rp. 275.825.660.357,-

6.4.10 Perhitungan Keuntungan Produksi Hasil penjualan total = US$ 33.027.345 = Rp. 330.273.448.276,Keuntungan = Penjualan Produk – Biaya Produksi = Rp. 330.273.448.276,- – Rp 275.825.660.357,= Rp 54.446.787.919,Pajak = 25 % dari keuntungan

(Dirjen Pajak, 2010)

= Rp 13.611.696.980,Keuntungan sebelum pajak = Rp 54.446.787.919,Keuntungan setelah pajak = Rp 54.446.787.919,- – Rp 13.611.696.980,= Rp 40.835.090.939,Profit on Sales =

Profit x100% Harga jual produk

54.446.787.919 x100% 330.273.448.276 commit to user = 16,4854 %

=



6.5


Analisa Kelayakan

6.5.1 Percent Return On Investment (% ROI) Yaitu rasio keuntungan tahunan dengan mengukur kemampuan perusahaan dalam mengembalikan modal investasi. ROI membandingkan laba rata-rata terhadap Fixed Capital Investment. Prb =

Pb ra IF

P ra =

P a ra IF

Prb = % ROI sebelum pajak Pra = % ROI setelah pajak Pb = Keuntungan sebelum pajak Pa = Keuntungan setelah pajak ra = Annual production rate IF = Fixed Capital Investment ( Aries & Newton, 1955) Untuk industri dengan resiko rendah, ROI setelah pajak = 11 % ( Aries & Newton, 1955) ROI sebelum pajak =

54.446.787.919 x100% 155.951.651.770

= 34,91 %

commit to user



ROI setelah pajak =


40.835.090.939 x100% 155.951.651.770

= 26,18 %

6.5.2 Pay Out Time Yaitu jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Fixed Capital Investment berdasarkan profit yang diperoleh. D=

IF Pb ra + 0,11 IF

Untuk industri kimia dengan resiko rendah max accetable POT = 5 tahun. ( Aries & Newton, 1955) POT sebelum pajak=

155.951.651.770 54.446.787.919 + 15.595.165.177

= 2,23 tahun

POT setelah pajak =

155.951.651.770 40.835.090.939 + 15.595.165.177

= 2,76 tahun

6.5.3 Break Even Point (BEP) Yaitu titik impas, besarnya kapasitas produksi dapat menutupi biaya keseluruhan, dimana pabrik tidak mendapatkan keuntungan namun tidak menderita kerugian.


commit to user


ra =


(Fa + 0,3Ra)Z Sa - Va - 0,7Ra

Ra

= Annual Production Rate

Fa

= Annual fixed expense at max production

Ra

= Annual regulated expense at max production

Sa

= Annual sales vaue at max production

Va

= Annual variable expense at max production

Z

= Annual max production (Peter & Timmerhaus, 2003)

a. Fixed Manufacturing Cost (Fa) No.

Jenis

US $

Rp.

Total Rp.

1.

Depresiasi

2.

Property Tax

253.532

583.714.323

3.119.033.035

3.

Asuransi

253.532

291.857.161

2.827.175.874

1.774.723 3.794.143.098

21.541.374.086

Fixed Manufacturing Cost Fa

1.267.659 2.918.571.614

15.595.165.177

=

Rp

21.541.374.086,-

Raw material

=

Rp

11.523.146.562,-

Packaging + transport

=

Rp

115.595.706.896,-

Utilitas

=

Rp

13.618.523.507,-

Royalti

=

Rp

b. Variable Cost (Va)

Va


commit to user=

Rp

16.513.672.414,157.251.049379,-

+



c. Regulated Cost ( Ra) Labor

=

Rp

4.032.000.000,-

Supervisi

=

Rp

2.544.000.000,-

Payroll Overhead

=

Rp

806.400.000,-

Plant overhead

=

Rp

Laboratorium

=

Rp

806.400.000,-

General Expense

=

Rp

73.065.728.924,-

Maintenance

=

Rp

10.916.615.624,-

Plant Supplies

=

Rp

1.637.492.344,-

Ra

=

Rp

97.034.236.892,-

3.225.600.000,-

d. Penjualan (Sa) Total penjualan produk selama 1 tahun Sa = BEP =

Rp

330.273.448.276,-

(Rp 21.541.374.086,- + 0,3.Rp 97.034.236.892,-).100% Rp 330.273.448.276,- - Rp 157.251.049.379,- - 0,7.Rp 97.034.236.892,-

= 48,19 %

6.5.4 Shutdown Point (SDP) Yaitu suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed cost yang menyebabkan pabrik harus tutup. SDP =

0,3 Ra Z Sa - Va - 0,7 Ra


to user (Peterscommit & Timmerhause, 2003)

+


SDP =


(0,3*Rp 97.034.236.892,-)*100% Rp 330.273.448.276,- - Rp 157.251.049.379,- - 0,7*Rp 97.034.236.892,-

= 27,70 %

6.5.5 Discounted Cash Flow (DCF) Discounted Cash Flow adalah interest rate yang diperoleh ketika seluruh modal yang ada digunakan semuanya untuk proses produksi. DCF dari suatu pabrik dinilai menguntungkan jika melebihi satu setengah kali bunga pinjaman bank. DCF(i) dapat dihitung dengan metode Present Value Analysis. Present Value Analysis : (FC+WC) =

C C C C WC SV + + + ..... + + + 1 + i (1 + i) 2 (1 + i)3 (1 + i) n (1 + i) n (1 + i) n

Future Value Analysis : (FCI + WC) (1 + i)n = Wc + Sv + C {(1+i)n-1 + (1+i)n-2 + …+ (1+i) + 1} dengan trial solution diperoleh nilai i = %. (Peters & Timmerhause, 2003) Future Value Analysis (FCI + WC) (1 + i)n = Wc + Sv + C {(1+i)n-1 + (1+i)n-2 + …+ (1+i) + 1} dimana : FC WC


commit to user

= Rp

155.951.651.770,-

= Rp

72.916.225.873,-



SV = salvage value = nilai barang rongsokan

= Rp

0

Diperkirakan umur pabrik (n)

= 10 tahun

C = laba setelah pajak + besarnya depresiasi

= Rp

Dilakukan trial and error diperoleh nilai i

= 0,2688

65.797.764.351,-

= 26,88 %

Tabel 6.10

Analisis Kelayakan

No. Keterangan 1.

2.

Perhitungan

Batasan

Percent Return On Investment (%ROI) ROI sebelum pajak

34,91 %

min 11 %

ROI setelah pajak

26,18 %

(Resiko rendah)

POT sebelum pajak

2,23 tahun

max 5 tahun

POT setelah pajak

2,76 tahun

(resiko rendah) 40 – 60 %

Pay Out Time (POT)

3.

Break Even Point (BEP)

48,19 %

4.

Shut Down Point (SDP)

27,70 %

5.

Discounted Cash Flow (DCF)

26,88 %

13 % (Bunga Pinjaman Bank di Indonesia)

commit to user




Harga ( dalam milyar, Rp)

400

300 Sa

Ra

200

Va

100

0,3 Ra

SDP

BEP Fa

0 0

10

20

30

40

50

60

70

Kapasitas Produksi ( % )

Keterangan gambar : Fa

: Fixed Expense

Ra

: Regulated Expense

Sa

: Sales

Va

: Variable Expense Gambar 6.2

Grafik Analisa Kelayakan

commit to user


80

90

100


6.6


Pembahasan Dari hasil analisa ekonomi diperoleh nilai BEP berada pada batas minimum

yang diijinkan. Jika ditinjau dari harga penafsiran peralatan yang relatif cukup besar, seharusnya nilai BEP akan cenderung berada pada batasan maksimum (60% ke atas). Namun demikian dari perhitungan yang dilakukan, nilai BEP juga dipengaruhi oleh harga jual produk yang besar dari harga bahan baku, sehingga jika selisihnya makin besar maka nilai BEP juga akan semakin rendah. Sebaliknya nilai ROI akan semakin tinggi seiring penurunan nilai BEP. Jika dilihat dari nilai POT maka pabrik telah sesuai dengan batas toleransi yaitu kurang dari 5 tahun.

6.7 Kesimpulan Dari analisa ekonomi yang dilakukan dapat dihitung : 1. Percent Return On Investment (ROI) setelah pajak sebesar 26,18 % 2. Pay Out Time (POT) setelah pajak selama 2,76 tahun 3. Break Event Point (BEP) sebesar 48,19 % 4. Shut Down Point (SDP) sebesar 27,70 % 5. Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 26,88 % Jadi, Pabrik Amonium Klorida dari Amonium Sulfat dan Sodium Klorida dengan kapasitas 35.000 ton/tahun layak untuk didirikan.

commit to user


Keterangan M-01 : Mixer Sodium Klorida

EV-01 : Evaporator

M-02 : Mixer Ammonium Sulfat

CR-01 : Kristaliser

R-01

CF-01 : Centrifuge

: Reaktor

RF-01 : Filter

RD-02 : Rotary Dryer 2

RD-01 : Rotary Dryer 1

Gambar 1.2 Skema Sederhana Proses Pembuatan Ammonium Klorida

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

Recommend Documents