Oleh : HARI PRABAWA I TRI MURNIATI I commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FENOL FORMALDEHID (RESIN NOVOLAK) DARI FENOL DAN FORMALDEHID KAPASITAS 26.000 TON/TAHUN

Oleh : HARI PRABAWA

I 1507027

TRI MURNIATI

I 1507046

PROGRAM STUDI S1 NONREGULER TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit 201to2 user

i


digilib.uns.ac.id

LEMBAR PENGESAI{AN TUGAS AKHIR

PRARANCAI\GAI\ PABRIK FENOL FORMALDEHID (RESrN NOVOLAT0 DARr FENOL DAr\ FORMALDEHTn

KAPASITAS 26.000 TON/TAIIIJN Oleh: Hari Prabawa

NIM:11507027

Tri Murniati

NIM:

Pembimbing I

Pembimbing

Inavati. S.T.. M.T.. Ph.D. NIP. 19710829 t99903 2 00t Dipertahankan di depan tim penguji

II

d

-rilp/ztrz

1.

11507046

Dr. Eng. Asus Purwanto. S.T.. M.T. NIP. 19750411 199903 I 001 :

Endang Kwartiningsih, S.T., M.T.

I

NIP. 19730306 199802 2 001 2. Ir. Endang Mastuti, M.T.

MP. 1950012s 197903 2 001 Studi Sl Non Reguler

126200003

commit to user

z

001


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

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

i

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

ii

Kata Pengantar ................................................................................................

iii

Motto Persembahan .........................................................................................

iv

Daftar Isi ..........................................................................................................

v

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

xi

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

xiii

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

xiv

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

1

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

1

1.2. Penentuan Kapasitas Perancangan Pabrik ................................

2

1.2.1 Prediksi Kebutuhan Resin Novolak Dalam Negeri ......

2

1.2.2 Ketersediaan Bahan Baku ............................................ 3 1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik ..........................................................

4

1.4. Tinjauan Pustaka .....................................................................

6

1.4.1 Proses............................................................................

6

1.4.2 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk ............

7

1.4.2.1

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

7

1.4.2.2

Spesifikasi Bahan Pembantu ........................

9

1.4.2.3

Spesifikasi Produk………………………….. 10

1.4.3 Tinjauan Proses Secara Umum..................................... commit to user v

11


digilib.uns.ac.id

1.4.4 Kegunaan Produk……………………………………… 11

BAB II DISKRIPSI PROSES ........................................................................

12

2.1

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

12

2.2

Konsep Reaksi .........................................................................

14

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

14

2.2.2 Kondisi Operasi ............................................................

15

2.2.3 Mekanisme Reaksi........................................................

15

2.2.4 Tinjauan Kinetika .........................................................

16

2.2.5 TinjauanTermodinamika...............................................

20

2.3

Diagram Alir Kualitatif ............................................................

23

2.4

Diagram Alir Kuantitatif ..........................................................

23

2.5

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

23

2.6

Langkah Proses.........................................................................

23

2.7

a.

Tahap Penyiapan Bahan Baku .............................

23

b.

Tahap Reaksi dalam Reaktor …...........................

23

c.

Tahap Pemurnian Produk ............................. .......

24

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

24

2.7.1 Neraca Massa................................................................

25

2.7.1.1. Neraca Massa Total.........................................

25

2.7.1.2. Neraca Massa Tiap Alat ..................................

25

2.7.2 Neraca Panas ................................................................

27

2.7.2.1. Neraca Panas Tiap Alat .................................. commit to user

28

vi


2.8

digilib.uns.ac.id

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

33

2.8.1 Lay Out Pabrik .............................................................

33

2.8.2 Lay Out Peralatan ........................................................

35

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

39

3.1

Reaktor .....................................................................................

39

3.2

Mixer ........................................................................................

40

3.3

Netraliser ..................................................................................

41

3.4

Dekanter ...................................................................................

43

3.5

Menara Destilasi 01..................................................................

44

3.6

Menara Destilasi 02..................................................................

45

3.7

Reboiler 01 ...............................................................................

46

3.8

Reboiler 02 ...............................................................................

47

3.9

Kondensor 01............................................................................

49

3.10 Kondensor 02............................................................................

50

3.11 Accumulator 01 ........................................................................

51

3.12 Accumulator 02 ........................................................................

52

3.13 Heat Exchanger 01 ...................................................................

53

3.14 Heat Exchanger 02 ...................................................................

55

3.15 Heat Exchanger 03 ...................................................................

56

3.16 Tangki Formaldehid .................................................................

58

3.17 Tangki Fenol.............................................................................

58

3.18 Tangki Asam Sulfat.................................................................. commit to user

59

vii


digilib.uns.ac.id

3.19 Tangki NaOH ...........................................................................

60

3.20 Tangki Resin Novolak ..............................................................

61

3.21 Pompa - 01................................................................................

62

3.22 Pompa - 02................................................................................

62

3.23 Pompa - 03................................................................................

63

3.24 Pompa - 04................................................................................

64

3.25 Pompa - 05................................................................................

64

3.26 Pompa - 06................................................................................

65

3.27 Pompa - 07................................................................................

66

3.28 Pompa - 08................................................................................

66

3.29 Pompa - 09................................................................................

67

3.30 Pompa - 10................................................................................

68

3.31 Pompa - 11................................................................................

69

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

70

4.1

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

70

4.1.1 Unit Penyediaan dan Pengolahan Air ..........................

70

4.1.1.1 Air Pendingin dan Proses ...............................

70

4.1.1.2 Air Umpan Boiler ...........................................

73

4.1.1.3 Air Konsumsi dan Sanitasi .............................

76

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

77

4.1.3 Unit Pengadaan Tenaga Listrik ...................................

78

4.1.4 Unit Pengadaan Bahan Bakar ...................................... commit to user

79

viii


digilib.uns.ac.id

4.1.5 Unit Pengadaan Udara Tekan ......................................

79

4.1.6 Unit Pengolahan Limbah ..............................................

80

Laboratorium ...........................................................................

82

4.2.1 Laboratorium Fisik dan Analitik .................................

83

4.2.2 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ..............

83

4.2.3 Metode Analisa.............................................................

84

4.2.4 Alat Analisa ..................................................................

84

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

85

4.2

5.1

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

85

5.2

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

85

5.3

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

87

5.4

Pembagian Jam Kerja Karyawan .............................................

88

5.5

Status Karyawan dan Sistem Upah ..........................................

90

5.6

Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ................

91

5.7

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

92

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

94

6.1

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

99

6.2

Dasar Perhitungan ...................................................................

102

6.3

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

103

6.4

Penentuan Total Manufacturing Cost (TMC) .........................

104

6.4.1 Direct Manufacturing Cost (DMC) ............................. commit to user

104

ix


digilib.uns.ac.id

6.4.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC) ............................

105

6.4.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC) ...............................

105

Penentuan Total Production Cost (TPC) .................................

106

6.5.1 General Expense (GE)..................................................

106

6.5.2 Total Production Cost (TPC) .......................................

107

6.6

Profitability...............................................................................

107

6.7

Analisis Kelayakan ...................................................................

107

6.5

6.7.1 Return on Investment (ROI)………………………….. 107 6.7.2 Pay Out Time (POT)………………………………….. 108 6.7.3 Break Event Point (BEP)……………………………... 108 6.7.4 Shut Down Point (SDP)………………………………. 109 6.7.5 Discaunted Cash Flow (DCF)……………………….... 109

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

commit to user

x

112


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Segala puji syukur kepada Allah SWT, hanya karena rahmat dan ridho-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul ”Prarancangan Pabrik Fenol Formaldehid (Resin Novolak) dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas 26.000 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: 1. Inayati, S.T., M.T., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing I dan Dr. Eng. Agus Purwanto., S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II, atas bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir. 2. Enny Kriswiyanti A., S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Non-reguler. 3. Kedua Orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah. 4. Teman - teman mahasiswa Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret khususnya angkatan 2007 atas dukungan dan doanya. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian. Surakarta,

September 2012 Penulis

commit to user

iii


digilib.uns.ac.id

commit to user

iii


digilib.uns.ac.id

INTISARI Hari Prabawa dan Tri Murniati, 2012, Prarancangan Pabrik Fenol Formaldehid (Resin Novolak) dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas 26.000 ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Resin Novolak banyak digunakan dalam industri kimia sebagai pelarut dalam industri cat, lem, vernis, bahan tambahan dalam industri plastik, serta untuk bahan perekat khususnya pada kayu lapis dan particle board. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, maka dirancang pabrik Resin Novolak dengan kapasitas 26.000 ton/tahun dengan bahan baku fenol 71.456,7 ton/tahun dan formaldehid 20.291,62 ton/tahun. Dengan memperhatikan beberapa faktor, seperti aspek penyediaan bahan baku, transportasi, pemasaran, tenaga kerja, serta utilitas maka lokasi pabrik yang cukup strategis di kawasan industri Gresik (KIG), Jawa Timur pada tahun 2016. Reaksi pembuatan Resin Novolak dilakukan dengan mereaksikan fenol dengan formaldehid dengan katalis H2SO4 dalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) pada kondisi tekanan 3 atm dan suhu 95 °C. Konversi reaksi yang dihasilkan adalah 98,45%. Reaksi pembentukan Resin Novolak berlangsung secara eksotermis dengan panas reaksi yang besar sehingga diperlukan pendingin. Tahap proses meliputi tahap penyimpanan bahan baku, tahap penyiapan bahan baku, tahap reaksi, dan tahap pemurnian produk. Kemurnian produk dilakukan dengan distilasi. Produk yang dihasilkan adalah Resin Novolak dengan kemurnian 99,08 %. Unit pendukung proses terdiri dari unit pengadaan air (air dari Sungai Bengawan Solo sebanyak 434.163,22 kg/jam) , unit pengadaan steam sebanyak 3981,27 lb/jam, unit pengadaan listrik sebesar 1000 kW, unit pengadaan udara tekan sebesar 35,75 m3/jam dan unit pengadaan bahan bakar sebanyak 0,247 m3/jam. Pabrik juga dilengkapi laboratorium untuk menjaga mutu dan kualitas produk agar sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Dari hasil analisa ekonomi diperoleh ROI (Return on Investment) sebelum dan sesudah pajak sebesar 49,17% dan 36,88%, POT (Pay Out Time) sebelum dan sesudah pajak selama 1,69 tahun dan 2,13 tahun, BEP (Break Event Point) 40,49% dan SDP 24,75%. Sedangkan DCF (Discount Cash Flow) sebesar 25,40%. Jadi dari segi ekonomi pabrik tersebut layak untuk didirikan.

commit to user

xiv

Prarancangan Pabrik ResinNovolak perpustakaan.uns.ac.id dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

1 digilib.uns.ac.id

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang menunjukkan peningkatan pada sektor industri telah menuntut bangsa Indonesia berbelok arah dari negara agraris ke negara industri. Untuk mencapai kemajuan di bidang industri terfokus pada bidang industri kimia, maka kebutuhan bahan-bahan dasar kimia di dalam negeri perlu ditumbuhkan dan dikembangkan. Sejalan dengan tujuan pembangunan industri yaitu sebagai upaya untuk meningkatkan nilai tambah bagi negara, maka pendirian pabrik resin novolak dengan bahan baku fenol dan formaldehid mempunyai nilai yang baik dalam perkembangan dunia industri yang menggunakan Resin Novolak sebagai bahan baku atau sebagai bahan tambahan. Proyeksi kebutuhan Resin Novolak dalam negeri semakin meningkat seiring dengan peningkatan industri yang memakainya. Sebenarnya produksi di Indonesia dari tahun ke tahun terus mengalami peningkatan, tetapi dibandingkan dengan jumlah yang diproduksi, kebutuhan Resin Novolak lebih besar, oleh sebab itu pendirian pabrik ini dirasakan sangat perlu, karena pada saat ini hanya terdapat satu pabrik yang memproduksi Resin Novolak di Indonesia, sehingga pendirian pabrik Resin Novolak ini diharapkan dapat mengantisipasi permintaan dalam dan luar negeri serta mengurangi ketergantungan Resin Novolak dari negara-negara importir seperti Jepang, Cina, Jerman, dan India. commit to user

Bab 1 Pendahuluan

1


2 digilib.uns.ac.id

Selain alasan-alasan diatas, pendirian pabrik ini juga didasarkan pada halhal sebagai berikut : 1. Terciptanya lapangan pekerjaan yang berarti turut serta dalam usaha pemerintah untuk mengurangi pengangguran. 2. Memacu pertumbuhan industri-industri baru yang menggunakan bahan baku Resin Novolak. 3. Meningkatkan pendapatan negara dari sektor industri, serta mengurangi impor Resin Novolak dari negara lain.

1.2 Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik Penentuan kapasitas produksi perancangan pabrik Resin Novolak didasarkan pada pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut : 1. Prediksi kebutuhan Resin Novolak di Indonesia 2. Ketersediaan bahan baku 3. Pabrik yang sudah ada

1.2.1. Prediksi kebutuhan resin novolak di Indonesia Berdasarkan data yang diperoleh dari undata, prediksi kebutuhan resin novolak mengalami peningkatan. Dengan mengacu pada hal tersebut, jika direncanakan pabrik Resin Novolak didirikan pada tahun 2016, maka diperkirakan kebutuhan cukup besar, yaitu 26.000 ton/tahun.

commit to user

Bab 1 Pendahuluan

3


digilib.uns.ac.id

1.2.2. Ketersediaan bahan baku Bahan baku pembuatan Resin adalah phenol dan formaldehid. Bahan baku phenol di dapat dari Shenyang Xing Guang Chemical Factory, Liaoning, China dengan kapasitas produksi 120.000 ton per tahun. Formaldehid diperoleh dari Jinan Shijitongda Chemical, Shahdong, China dengan kapasitas 36.000 ton per tahun. Bahan pembantu seperti katalis Asam sulfat (H2SO4)

dan Natrium

hidroksida (NaOH) dibeli dari PT Toya Indo Manunggal Chemical, Jawa Timur. Tabel 1.1 Kebutuhan Resin Novolak di Indonesia berdasarkan Data Impor Tahun 2006 2007 2008 2009 2010

Jumlah (Ton) 11057.29 14043.44 15057.46 15036.72 17328.49 (www.data.un.org )

Gambar 1.1 Hubungan antara tahun dengan jumlah impor Resin Novolak commit to user

Bab 1 Pendahuluan

4


Menurut

perhitungan

dengan

menggunakan

digilib.uns.ac.id

linierisasi

didapatkan

kebutuhan pada tahun 2016 sebesar 25.327 ton. Jadi pada tahun 2016 dapat diperkirakan dibutuhkan Resin Novolak sebanyak 26.000 ton. Berdasarkan pertimbangan di atas maka kapasitas pabrik dipilih sebesar 26.000 ton/tahun, yang diharapkan produksinya dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri.

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik Lokasi pabrik merupakan salah satu faktor penting dalam pendirian pabrik untuk kelangsungan operasi pabrik. Banyak pertimbangan yang menjadi dasar dalam menentukan lokasi pabrik, antara lain : dengan sumber bahan baku, letak pabrik dengan pemasaran produk, transportasi, tenaga kerja, kondisi sosial politik, dan kemungkinan pengembangan di masa mendatang. Pabrik Resin Novolak direncanakan akan didirikan di daerah Kawasan Industri Gresik, Jalan Prof. Muhammad Yamin Jawa Timur. Pemilihan ini dimaksudkan untuk mendapatkan keuntungan secara teknis dan ekonomis, berdasarkan pertimbangan : a. Penyediaan Bahan Baku Bahan baku merupakan kebutuhan utama bagi kelangsungan suatu pabrik sehingga bahan baku sangat diprioritaskan. Bahan pembantu seperti katalis Asam sulfat (H2SO4) dibeli dari PT Aneka Kimia Inti,Jawa Timur dan Natrium hidroksida (NaOH) dibeli dari PT Delphia Prima Jaya, Jawa Timur. commit to user

Bab 1 Pendahuluan


5 digilib.uns.ac.id

Dengan dekatnya sumber bahan pembantu diharapkan proses produksi dapat berjalan dengan lancar dan berkesinambungan. b. Letak Pabrik dengan Daerah Pemasaran Pulau Jawa dan Kalimantan merupakan daerah pemasaran paling banyak membutuhkan Resin Novolak. Dengan di bangunnya pabrik Resin Novolak di Gresik diharapkan mampu menjangkau Indonesia bagian tengah dan timur. c. Sarana Transportasi Gresik memiliki sarana transportasi darat dan laut yang sangat memadai karena merupakan jalur utama transportasi di Pulau Jawa dan dekat dengan pelabuhan Petrokimia. d. Tenaga kerja Daerah Gresik berada di propinsi Jawa Timur merupakan daerah sentra industri, sehingga kepadatan penduduk yang letaknya di daerah industri biasanya tinggi, sehingga masalah penyediaan tenaga kerja, baik tenaga kerja terdidik maupun tidak terdidik tidak menjadi masalah. e. Utilitas Untuk kebutuhan sarana penunjang seperti listrik dapat dipenuhi dengan adanya jaringan PLN dan generator, kebutuhan bahan bakar yaitu solar yang dipakai untuk menjalankan generator diperoleh dari pertamina sedangkan untuk kebutuhan air diambil dari aliran Sungai Bengawan Solo. f. Kondisi tanah dan daerah Kondisi tanah yang relatif masih luas dan merupakan tanah datar dengan kondisi iklim yang relatif stabil sepanjang tahun sangat menguntungkan untuk commit to user

Bab 1 Pendahuluan


6 digilib.uns.ac.id

pendirian pabrik. Selain itu keadaan tanah di Gresik tidak subur untuk pertanian sehingga tidak mengurangi areal tanah pertanian

Gambar 1.2 Peta Lokasi Pabrik Resin Novolak 1.4.Tinjauan Pustaka Polimer sintesis yang pertama digunakan dalam skala komersial adalah resin fenol formaldehid atau resin novolak. Dikembangkan pada permulaan tahun 1900-an oleh kimiawan kelahiran Belgia, Leo Backeland. (Kirk & Othmer, 1999) 1.4.1 Proses Resin novolak biasanya dibuat melalui metode yang berbeda. Yang pertama melibatkan katalis asam dengan menggunakan fenol berlebih terhadap formaldehid. Dalam hal ini produk awalnya disebut novolak, dan yang kedua melibatkan katalis basa dengan formaldehid yang berlebih terhadap fenol. Produk yang terbentuk disebut dengan resol. Reaksi yang terjadi sebagai berikut (Stevens, 2001) : commit to user

Bab 1 Pendahuluan

7


digilib.uns.ac.id

H2SO4

C6H5OH + CH2O fenol

95 ºC, 3 atm

formaldehid

1/8 (C7H6O)8 + H2O resin novolak

(1-1)

air

Pembuatan Resin Novolak merupakan reaksi antara fenol dan formaldehid dengan menggunakan bantuan katalis asam sulfat (H2SO4). Reaksi tersebut merupakan reaksi fase cair. Fenol direaksikan dalam fase cair bersama-sama dengan formaldehid dengan katalis asam sulfat dengan komposisi 0,001 dari berat fenol. Katalis asam dengan fenol berlebih menghasilkan suatu produk kondensasi fenol formaldehid yang sangat berbeda dengan produk yang diperoleh melalui katalis basa. Reaksi dijalankan dalam batas yang telah ditentukan yaitu pada suhu 95 ºC dengan tekanan konstan 3 atm. Dengan perbandingan antara fenol dan formaldehid 10 : 8, kondisi operasi perlu benar-benar dijaga untuk menekan terbentuknya novolak dengan berat molekul rendah, reaksi berjalan eksotermis yang berarti reaksi menghasilkan panas yang besar (Odian, 2004).

1.4.2. Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk 1.4.2.1 Spesifikasi Bahan Baku 1. Fenol a. Sifat fisika Rumus molekul Berat molekul

Bab 1 Pendahuluan

: ( C6H5OH ) : 94,108 kg/mol commit to user


Densitas

: 1,07 gr/cm3

Bentuk

: cair

Titik didih

: 181,9 °C

Δ G298

: -32,89 kj/mol

Δ H298

: -96,36 kj/mol

8 digilib.uns.ac.id

(Kirk & Othmer, 1999) b. Sifat kimia 1. Reaksi antara dimetil eter/dietil sulfat dalam keadaan netral atau alkali lemah akan membentuk Sulfat Eter yaitu Anisol (C6C5OCH3). 2. Nitrasi phenol dengan HNO3 encer menghasilkan isomer orto para. (Perry, 1997) 2. Formaldehid a. Sifat-sifat fisis Rumus molekul

: CH2O

Berat molekul

: 30,026 kg/mol

Bentuk

: cair, jernih

Titik didih

: -21 ºC

Densitas pada 18 °C : 1,11 gr/cm3 Viskositas pada 30 °C : 2 cP Panas jenis

: 0,8 kal/gr.°C commit to user

Bab 1 Pendahuluan

(Mc. Ketta, 1976)

9


digilib.uns.ac.id

b. Sifat kimia - Bereaksi dengan air dapat membentuk metilen gliko CH2O + H2O

HO + CH2-OH

(1-2)

- Reaksi dengan asetaldehid dalam lrutan NaOH dapat membentuk pentaerethytritol dan sodium format. CH2O + CH3-COH + NaOH

C(CH2OH) 2 + HCOONa (1-3) (Kirk & Othmer, 1999)

1.4.2.2 Spesifikasi Bahan Pembantu 1. Asam Sulfat a. Sifat fisik Rumus molekul

: H2SO4

Berat molekul

: 98,08 kg/mol

Bentuk

: cairan tidak berwarna

Titik didih (1 atm)

: 340 oC

Titik lebur (1 atm)

: 10,49 oC

Temperatur kritis

: 651,85 oC

Tekanan kritis

: 63,16 oC

Densitas (25 oC)

: 1,8361 gr/cm3

Kapasitas panas

: 0,3404 kal/gr. oC (Perry, 2005)

b. Sifat Kimia 1. Dengan basa membentuk garam dan air H2SO4 dan NaOH

Na2SO4

+ 2H2O

commit to user 2. Dengan garam membentuk garam dan asam lain

Bab 1 Pendahuluan

(1-4)

10


H2SO4 dan 2NaCl

digilib.uns.ac.id

Na2SO4

+ 2HCl

(1-5)

3. Dengan alkohol membentuk eter dan air 2C2H5OH + H2SO4

C2H5OC2H5 + H2O + H2SO4

(1-6)

(Perry, 1997) 3. Natrium Hidroksida a. Sifat fisik Rumus Molekul

: NaOH

Fase

: cair

Titik didih

: 170 oC

Panas pembentukan (25oC)

: -102,02 kkal/mol

Densitas (25oC)

: 1400 kg/m3

Konduktivitas panas

: 0,881 Btu/j ft2 oF (Perry,2005)

b. Sifat Kimia 1. Dengan asam membentuk garam dan air H2SO4 dan NaOH

Na2SO4 + 2H2O

(1-7)

2. Dengan etanol akan menghasilkan natrium etanoat C2H5OH + NaOH

NaOC2H5 + H2O

1.4.2.3 Spesifikasi Produk Resin novolak a. Rumus molekul Berat molekul Bentuk

Bab 1 Pendahuluan

: (C7H6O)8 : 848 kg/mol commit to user : cair

(1-8)

11


digilib.uns.ac.id

Kemurnian

: 99%

Impuritas

: 1% C6H5OH dan H2O

Δ G298

: 22,40 kj/mol

Δ H298

: - 80 kj/mol (Kirk & Othmer, 1999)

b. Sifat Kimia 1. Tahan terhadap zat kimia 2. Terurai terhadap asam kuat

1.4.3 Tinjauan Proses secara Umum Pembentukan Resin Novolak dari fenol dan formaldehid merupakan reaksi polimerisasi fase cair. Reaksi tersebut merupakan reaksi polimerisasi kondensasi yaitu reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer fenol. Reaksi ini merupakan reaksi eksotermis. Reaksi berlangsung di dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB), menggunakan bantuan katalis asam sulfat (H2SO4) pada suhu 95 ºC dan tekanan 3 atm.

1.4.4 Kegunaan Produk Resin novolak paling banyak digunakan untuk : o pelarut dalam industri cat, lem dan vernis. o bahan tambahan dalam industri plastik. o bahan perekat, khususnya untuk kayu lapis dan particle board. commit to user

Bab 1 Pendahuluan


12 digilib.uns.ac.id

BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1.

Spesifikasi Bahan Baku dan Produk a. Fenol Rumus molekul

: C6H5OH

Berat molekul

: 94, 11 gr/grmol

Titik lebur

: 40 – 42 ºC

Titik didih

: 182 ºC

Densitas

: 1,07 kg/L

Tekanan uap

: 0,35 mm Hg pada 20 ºC

Titik nyala

: 79 ºC

Kenampakan

: tidak berwarna, berbau

Kemurnian

: 89% C6H5OH

Impuritas

: 11% H2O

Fase

: Cair (Shenyang Xin Guang Chemical Factory)

b. Formaldehid Rumus molekul

: CH2O

Berat molekul

: 30,03 gr/grmol

pH

: 2,8 – 4,0

Densitas

: 1,081 – 1,085

Titik lebur

: -118 ºC commit to user

Bab II Deskripsi proses

12

13


digilib.uns.ac.id

Titik didih

: -19,5 ºC

Titik nyala

: 60 ºC

Kenampakan

: tidak berwarna, berbau menyengat

Kemurnian

: 99% CH2O

Impuritas

: 1% H2O

Fase

: Cair (Jinan Shijitongda Chemical)

c. Asam Sulfat ( sebagai katalis ) Rumus molekul

: H2SO4

Berat molekul

: 98,08 gr/grmol

Kenampakan

: jernih kekuningan

Kemurnian

: 98% H2SO4

Impuritas

: 2% H2O

Fase

: Cair

Spesifik gravity

: 1,4812 (Aneka Kimia Inti)

d. Natrium Hidroksida Rumus molekul

: NaOH teknis

Berat molekul

: 40,01 gr/grmol

Fase

: Padat (Delphia Prima Jaya)

commit to user




e. Resin Novolak Rumus molekul : ( C7H6O)n Berat molekul

: 800 – 1000 gr/grmol

Spesifik gravity : 1,041 Komposisi kandungan produk Novolak Resin : Kemurnian

: 99%

Impuritas

: 1% C6H5OH dan H2O

Fase

: Cair

2.2. Konsep Proses 2.2.1. Dasar Reaksi Pembuatan resin novolak (C7H6O)n merupakan reaksi antara phenol dan formaldehid dengan reaksi polimerisasi yang dapat digambarkan sebagai berikut : H2SO4

C6H5OH + CH2O

95 ºC, 3 atm

1/8 (C7H6O)8 + H2O

(2-1)

Reaksi berlangsung dalam fase cair – cair, oleh karena itu reaktor yang dipilih adalah reaktor alir tangki berpengaduk. Reaksi yang terjadi bersifat eksotermis sehingga untuk mempertahankan suhu reaktor digunakan pendingin. (Kirk & Othmer, 1999)

commit to user


15


digilib.uns.ac.id

2.2.2 Kondisi Operasi Reaksi pembuatan Resin Novolak ini berlangsung pada kondisi operasi:  Temperatur

: 95 ºC

 Tekanan

: 3 atm

 Fase

: cair – cair

 Sifat reaksi

: reaksi searah kekanan, eksotermis

 Katalis

: H2SO4 0,1% berat fenol (Kirk & Othmer, 1999)

2.2.3 Mekanisme Reaksi Reaksi pembuatan Resin Novolak dari fenol dan formaldehid dengan katalis asam sulfat merupakan reaksi polimerisasi. Mekanisme reaksinya adalah : 1. Protonasi dari formaldehid O C H

H+ cepat

CH2-O+H

H

2. Substitusi aromatik elektrofilik Novolak dengan posisi orto dan para OH

OH

OH CH2-OH2

H+

CH2- OH +

and 2-OH2 commit toCH user


+ H2O

16


digilib.uns.ac.id

Hasil dari posisi orto dan posisi para adalah : OH OH

CH2

CH2

OH CH2 CH2 CH2

OH

OH

Novolak (Stevens, 2001)

2.2.4. Tinjauan Kinetika Ditinjau dari kinetika reaksi antara fenol dengan formaldehid termasuk reaksi orde 2, searah (irreversibel). Reaksi : 2 SO4  1/8 ( C7H6O)8 + H2O CH2O + C6H5OH H

Dengan perbandingan mol umpan formaldehid terhadap fenol adalah 8 : 10, maka didapatkan berat molekul rata –rata untuk resin novolak adalah 850 kg/kmol.

commit to user


(2-2)

17


digilib.uns.ac.id

Tabel 2.1 Efek rasio reaktan terhadap berat molekul polimer Mol fomaldehid/10 mol fenol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12

Berat molekul rata-rata 229 256 291 334 371 437 638 850 1000 -

Jenis resin Dihidroksidifenilmetana Novolak Novolak Novolak Novolak Novolak Novolak Novolak Novolak Resit (Stevens, 2001)

Penentuan jumlah monomer, derajad polimerisasi ( DP ): DP

=

= DP

BM rerata BM gugus monomer

(2-3)

850kg / kmol 106,118kg / kmol

= 8,009

Jadi untuk membentuk polimer dengan berat molekul 850 kg/kgmol diperlukan 8,009 grek C6H5OH. Persamaan derajad polimerisasi: DP

=

8,009 = p

1 r 1  r  2. p.r 1  0,8 1  0,8  (2  p  0,8)

= 0,9845 terhadap formaldehid

commit to user


(2-4)

18


digilib.uns.ac.id

Keterangan: DP

: derajad polimerisasi

r

: rasio formaldehid dan fenol

p

: konversi (Stevens, 2001)

Didapat harga konversi dari formaldehid ( xA ) adalah 98,45%. Perhitungan konstanta kecepatan reaksi: A

+

P

N

+

W

Perrsamaan kecepatan reaksi untuk orde 2 : ( -rA ) = k1.CA.CP

(2-5) (Levenspiel,hal 103)



= V/Fv

Apabila

=

C AO .x A ( rA )

CA = CA O ( 1- xA ) Cp = Cpo - (CAO xA) dan CN = CW = CA O.xA

Dalam ini : CAO

= konsentrasi formaldehid mula- mula ( Kmol/L )

Cpo

= konsentrasi fenol mula – mula ( Kmol/L )



= waktu tinggal (Jam)

V

= volume reaktor ( L )

Fv

= laju alir ( kmol/jam )

xA

= konversi formaldehid commit to user


(2-6)



Persamaaan kinetika reaksi : -rA

= k CA CP

-rA

= kecepatan reaksi

k

= konstanta kecepatan reaksi = 2,29×10-2 L/mol.detik = 1,3768 L/mol.menit (Martin, 1956)

jika, CA

= CAo (1 – xA)

CP

= CPo – CAo.xAt

CAo

= 5,415

Kmol L

CPo

= 6,768

Kmol L

xA

= 98,45%

M

=

C PO C AO

=

6,768 = 1,25 5,415

Maka, -rA

= k [CAo (1 – xA)] [CPo – CAo xA] = k CAo2 (1 – xA) (

C PO – xA) C AO

= k CAo2 (1 – xA) (1,25 – xA) Steady state, FAO = VO.CAO


commit to user

(2-7)

20


τ=

digilib.uns.ac.id

V Vo

FAO.xA = (-rA).V V xA = Fao ( rA) V xA = Vo.Cao (  rA )  xA = CAo (  rA )

τ=

CAO. xA k .CAO ^ 2.(1  xA).( M  xA)

τ=

5,41598,45% 1,377 5,415 (1  98,45%)  (1,25  98,45%)

(2-8)

τ = 32,0904 menit τ = 0,535 jam

2.2.5. Tinjauan Termodinamika Perhitungan harga tetapan konstanta kesetimbangan (K) dapat ditinjau dari persamaan : ∆ G° = -RT ln K Dengan : ∆G°

: tenaga Gibbs standart (KJ/mol)

R

: tetapan gas ideal

K

: konstanta kesetimbangan (J Smith Vannes,1985)

2 SO 4  1/8 CH2O + C6H5OH H (C7H6O)8 + H2O commit to user


(2-9)



Data energi Gibbs Δ G298 : Fenol

-32,89 kj/mol

Formaldehid

-109,91 kj/mol

Novolak Resin Air

22,40 kj/mol -228,60 kj/mol (Yaws,1999)

∆ Gf°

= ∆ G f° produk - ∆ Gf° reaktan = (22,40 + (-228,60)) – ((-32,89) + (-109,91)) kj/mol = -63,40 kj/mol = -63400 j/mol

∆ Gf°

= - RT ln K

-63400 j/mol

= - 8,314 J/mol. K x 298 K x ln K

ln K

= 25,5896

K

= 1,2984 x 10 11 Phenol

-96,36 kj/mol

Formaldehid

-115,90 kj/mol

Novolak Resin

-36,80 kj/mol

Air

-241,80 kj/mol (Yaws, 1999)

commit to user


22


digilib.uns.ac.id

Maka panas pembentukan standar (Δ H298 ) : Δ Hr

= Δ Hproduk - Δ Hreaktan

(2-10)

= (-36,80 + (-241,80)) – ((-96,36) + (-115,90)) = -66,34 KJ/mol = -66340 J/mol Tanda negatif berarti, reaksi tersebut bersifat eksotermis. Besarnya konstanta kesetimbangan reaksi dapat dicari dengan rumus : Dari Smith Van Ness Equation (15.17)

ln

K 368  H 298  1 1  x   K 298 R  Tr T298

  

(2-11)

dengan : K368

= Konstanta kesetimbangan pada suhu 368 K

K298

= Konstanta kesetimbangan pada suhu 298 K

Tr

= Suhu reaksi, 368 K

R

= Tetapan gas ideal = 8,314 kJ/mol.K

H 298 K

= Panas reaksi standar pada 298 K (Smith & VanNess,1985) 66340 j / mol  1 1     8,314 j / molK  368 298 

ln

K 368 1,2984 x1011

=

ln

K 368 1,2984 x1011

= -5,0933

K 368 1,2984 x1011

= 6,1377 x 10-3

K368

to user = 7,9692 x commit 108




Karena harga konstanta kesetimbangan sangat besar maka reaksi termasuk irreversible ke kanan.

2.3 Diagram alir kualitatif Dapat dilihat pada gambar 2.1 2.4 Diagram alir kuantitatif Dapat dilihat pada gambar 2.2 2.5 Diagram alir proses Dapat dilihat pada gambar 2.3 2.6 Langkah proses Proses pembuatan Resin Novolak dari bahan baku fenol dan formaldehid dapat dibagi dalam 3 tahap, yaitu : a. Tahap penyiapan bahan baku Formaldehid dengan kemurnian 99% dan fenol dengan kemurnian 89% serta H2SO4 dari tangki penyimpanan dialirkan menuju ke reaktor dan disaat yang bersamaan melarutkan NaOH padat dengan air dalam Mixer (M-01). b. Tahap Reaksi Dalam Reaktor Reaksi antara fenol dan formaldehid merupakan reaksi orde 2 yang bersifat eksotermis yang terjadi dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) , menggunakan katalis asam sulfat. Larutan umpan reaktor terdiri dari larutan fresh feed

fenol,

larutan formaldehid, dan larutan asam sulfat (sebagai katalis) serta commit to user



larutan recycle dari


produk atas Menara Destilasi 1 (MD-01) dan

Menara Destilasi 2 (MD-02) Larutan produk reaktor dengan suhu 95 ºC, 3 atm kemudian dilakukan proses netralisasi asam sulfat (H2SO4) dengan menggunakan larutan natrium hidroksida (NaOH) 40% dari Mixer (M-01) kedalam tangki Netraliser (N-01). c. Tahap Pemurnian Hasil Produk Netraliser (N-01) kemudian dialirkan ke Dekanter (D01) untuk mendapatkan Resin Novolak sesuai dengan spesifikasi pasar, sedang produk yang lain dimurnikan kembali ke Menara Destilasi 1 (MD-01) kemudian produk bawah Menara Destilasi 1 (MD-01) dialirkan ke Menara Destilasi 2 (MD-02)

2.7 Neraca Massa dan Neraca Panas Produk

: Resin Novolak 99%

Kapasitas perancangan

: 26.000 ton/tahun

Waktu operasi selama 1 tahun

: 330 hari

Waktu operasi selama 1 hari

: 24 jam

commit to user


25


digilib.uns.ac.id

2.7.1 Neraca Massa 2.7.1.1 Neraca Massa Total Tabel 2.1

Komponen CH2O H2O C6H5OH H2SO4 C7H6O Na2SO4 NaOH jumlah Total

Neraca Massa Total

Arus 1 2.536,4519 25,6207

Arus 2 992,4536 8.029,8519

kg/jam Arus 3 Arus 7

Arus 9

0,2147 12,8819 2.556,2590

Arus 15 0,6486 82,3025

10,5202 8.962,1293 15,2436 8,5880 2.562,0727 9.022,3056 10,7349 21,4699 2.571,5026 9.045,0804 11.616,5830 kg/jam 11.616,5830 kg/jam

2.7.1.2 Neraca Massa Tiap Alat a. Neraca massa di Reaktor Tabel 2.2

Neraca Massa di sekitar Reaktor

Masuk Keluar Recycle MD 1(arus 11), Komponen Arus 1,2,3 Arus 4 Recycle MD 2(arus13) kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam CH2O 84,5484 2.536,4519 1,3311 39,9340 1,3311 39,9340 C6H5OH 85,4240 8.029,8519 21,9255 2.060,9929 22,8010 2.143,2954 H2O 56,5717 1.018,2899 14,3768 258,7818 155,4968 2.798,9429 H2SO4 0,1073 10, 5202 0,0000 0,0000 0,1073 10,5202 C7H6O 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 10,5685 8962,1302 Jumlah 226,6514 11595,1141 37,6334 2.359,7087 190,3049 13.954,8228 Total 13.954,8228 kg/jam 13.954,8228 kg/jam

commit to user


26


digilib.uns.ac.id

b. Neraca massa di Mixer Tabel 2.3

Komponen NaOH H2O Total

Neraca Massa di sekitar Mixer Masuk Arus 5+6 (kg/jam) 0,6235 20,8464 21,4699

Keluar Arus 7 (kg/jam) 8,5880 12,8819 21,4699

c. Neraca massa di netralizer Tabel 2.4

Komponen CH2O H2O C6H5OH H2SO4 C7H6O Na2SO4 NaOH Jumlah

Neraca Massa di sekitar Netralizer

Masuk arus 4 + arus 7 kmol/jam kg/jam 1,3311 39,9340 156,2125 2.811,8248 22,8010 2143,2954 0,1073 10,5202 10,5685 8.962,1302 0,0000 0,0000 0,2150 8,5880 191,2352 13.976,2926

Keluar arus 8 kmol/jam 1,3311 156,4272 22,8010 0,0000 10,5685 0,1073 0,0000 191,2352

kg/jam 39,9340 2.815,6894 2.143,2954 0,0000 8.962,1302 15,2436 0,0000 13.976,29264

d. Neraca massa di Dekanter Tabel 2.5

Komponen CH2O H2O C6H5OH H2SO4 C7H6O Na2SO4 NaOH Jumlah Total

Neraca Massa di sekitar Dekanter

Masuk Keluar arus 8 arus 9 arus 10 kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam 1,3311 39,9340 0,0000 0,0000 1,3311 39,9340 156,4272 2815,6894 142,0144 2556,2590 14,4128 259,4304 22,8010 2143,2954 0,0000 0,0000 22,8010 2143,2954 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 10,5685 8962,1302 0,0000 0,0000 10,5685 8962,1302 0,1073 15,2436 0,1073 15,2436 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,00000 0,0000 0,0000 191,2353 13976,2926 2571,5026 49,1135 11404,7900 commit 142,1217 to user 13976,2926 kg/jam 13976,2926 kg/jam


27


digilib.uns.ac.id

d. Neraca massa di menara destilasi 1 Tabel 2.6

Neraca Massa di sekitar Menara Destilasi-01

Masuk Keluar Komponen Arus 10 Arus 11 Arus 12 kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam CH2O 1,3311 39,9340 1,3311 39,9340 0,0000 0,000 H2O 14,4128 259,4304 13,6922 246,4589 0,7206 12,9715 C6H5OH 22,8010 2.143,2954 0,9120 85,7318 21,8890 2.057,5636 C7H6O 10,5685 8.962, 1302 0,0000 0,0000 10,5685 8.962,1302 Jumlah 49,1135 11.404,7900 15,9354 372,1247 33,1782 11.032,6653 Total 11.404,7900 kg/jam 11.404,7900 kg/jam

e. Neraca massa di menara destilasi 2 Tabel 2.7

Komponen H2O C6H5OH C7H6O Jumlah Total

Neraca Massa di sekitar Menara Destilasi-02

Masuk Keluar Arus 12 Arus 13 Arus 14 kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam 0,7206 12,9715 0,6846 12,3229 0,0360 0,6486 21,8890 2.057,5636 21,0134 1.975,2611 0,8756 82,3025 10,5685 8.962,1302 0,0000 0,0009 10,5685 8.962,1293 33,1782 11.032,6653 21,6980 1.987,5849 11,4801 9.045,0804 11.032,6653 kg/jam 11.032,6653 kg/jam

2.7.2 Neraca Panas Tabel 2.8

Kapasitas panas (kJ/kmol)

Cp=A+BT+CT2+DT3 Komponen CH2O H2O C6H5OH H2SO4 C7H6O Na2SO4 NaOH


A

B

1 -0,005 92,053 -0,040 38,622 0,001 26,004 0,703 26,00 0,70 233,515 -0,0095 87,639commit -4,8368E-04 to user

C

D

4,0E-03 -2,1E-04 -2,5E-03 -1,4E-03 -0,0013856 -3,4665E-05 -4,5423E-06

1,0E-05 5,3E-07 2,3E-06 1,0E-06 1,0342E-06 1,5771E-08 1,1863E-09

28


digilib.uns.ac.id

2.7.2.1 Neraca Panas Tiap Alat a. Neraca panas di reaktor Tabel 2.9 Keterangan Panas yang dibawa umpan Panas yang dibawa produk Panas reaksi Panas diserap pendingin

Neraca Panas di sekitar Reaktor Input (kJ/jam) Output (kJ/jam) 233.566,8185 787.473,4056 -3.512.140,4475 -4.066.047,0347 -3.278.573,6290 -3.278.573,6290

b. Neraca panas di Mixer Tabel 2.10

Neraca Panas di sekitar Mixer

Keterangan Panas yang dibawa umpan Panas yang dibawa produk Panas reaksi Panas diserap pendingin

Input (kJ/jam) -8.141,1499

Output (kJ/jam) 363,6829

26,4356 -8.114,7142

-8.478,3971 -8.114,7142

c. Neraca panas di Netralizer Tabel 2.11 Keterangan Panas yang dibawa umpan Panas yang dibawa produk Panas reaksi Panas diserap pendingin total

Neraca Panas di sekitar Netralizer Input (kJ/jam) -1.576.277,1273

1.026.562,3081 -26.991,9365 -1.603.269,0638

commit to user


Output (kJ/jam)

-2.629.831.3719 -1.603.269,0638

29


digilib.uns.ac.id

d. Neraca panas di Dekanter Tabel 2.12 Keterangan Panas yang dibawa umpan Panas pelarut Panas yang dibawa produk Panas yang ditambahkan

Neraca Panas di sekitar Dekanter Input (kJ/jam) -1.300.008,5043

Output (kJ/jam) 0,1234 -1.300.008,5043

0,1234 -1.300.008,3809 -1.300.008,3809

e. Neraca panas di Menara Destilasi 1 Tabel 2.13 Komponen panas yang dibawa umpan panas pada reboiler panas yang dibawa destilat panas yang dibawa bottom panas pada kondensor jumlah

Neraca Panas di sekitar Menara Destilasi 1 Input (kJ/jam) -20.927,5718 2.385.035,2848

2.364.107,7129

Output (kJ/jam)

45.898,2992 191.113,6248 2.127.095,7889 2.364.107,7129

f. Neraca panas di Menara Destilasi 2 Tabel 2.14 Komponen panas yang dibawa umpan panas pada reboiler panas yang dibawa destilat panas yang dibawa bottom panas pada kondensor jumlah

Neraca Panas di sekitar Menara Destilasi 2 Input (kJ/jam) 23.069,1485 1.423.123,2422

1.446.192,3908

commit to user


Output (kJ/jam)

-512.709,0500 165.289,1098 1.793.612,3310 1.446.192,3908


Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif


commit to user



Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif


commit to user



commit to user



33


digilib.uns.ac.id

2.8 Lay Out Pabrik dan Peralatan 2.8.1 Lay Out Pabrik Tata letak pabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal dari seperangkat fasilitas-fasilitas dalam pabrik. Tata letak yang tepat sangat penting untuk mendapatkan efisiensi, keselamatan, dan kelancaran kerja para pekerja serta keselamatan proses. Untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik adalah : 1.

Pabrik resin novolak ini merupakan pengembangan, sehingga penentuan lay out dibatasi oleh bangunan yang ada.

2.

Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa depan.

3.

Faktor keamanan sangat diperlukan untuk bahaya kebakaran dan ledakan, maka perencanaan lay out selalu diusahakan jauh dari sumber api, bahan panas, dan dari bahan yang mudah meledak, juga jauh dari asap atau gas beracun.

4.

Sistem kontruksi yang direncanakan adalah outdoor untuk menekan biaya bangunan dan gedung, dan juga karena iklim Indonesia memungkinkan konstruksi secara outdoor.

5.

Lahan terbatas sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian dan pengaturan ruangan / lahan. (Vilbrant, 1959) commit to user


34


digilib.uns.ac.id

Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu : a.

Daerah administrasi/perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang dijual

b.

Daerah proses Merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses berlangsung.

c.

Daerah penyimpanan bahan baku dan produk. Merupakan daerah untuk tangki bahan baku dan produk.

d.

Daerah gudang, bengkel dan garasi. Merupakan daerah untuk menampung bahan-bahan yang diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses.

e.

Daerah utilitas Merupakan

daerah

dimana

kegiatan

penyediaan

bahan

pendukung proses berlangsung dipusatkan. (Vilbrant, 1959)

commit to user


35


digilib.uns.ac.id

2.8.2 Lay Out Peralatan Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out peralatan proses pada pabrik resin novolak, antara lain : 1. Aliran bahan baku dan produk Pengaliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan keuntungan ekonomi yang besar serta menunjang kelancaran dan keamanan produksi. 2. Aliran udara Aliran udara di dalam dan di sekitar area proses perlu diperhatikan kelancarannya. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya

stagnasi

udara

pada

suatu

tempat

sehingga

mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang dapat mengancam keselamatan pekerja. 3. Cahaya Penerangan seluruh pabrik harus memadai dan pada tempattempat proses yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan. 4. Lalu lintas manusia Dalam perancangan lay out pabrik perlu diperhatikan agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dangan cepat dan mudah. Hal ini bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalani tugasnya juga diprioritaskan. commit to user


36


digilib.uns.ac.id

5. Pertimbangan ekonomi Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik. 6. Jarak antar alat proses Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila terjadi ledakan atau kebakaran pada alat tersebut maka kerusakan dapat diminimalkan. (Vilbrant, 1959) Tata letak alat-alat proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga : -

Kelancaran proses produksi dapat terjamin

-

Dapat mengefektifkan luas lahan yang tersedia

-

Karyawan mendapat kepuasan kerja agar dapat meningkatkan produktifitas kerja disamping keamanan yang kerja

commit to user



Gambar 2.4 Lay out Pabrik commit to user



38


digilib.uns.ac.id

Gambar 2.5 Lay Out Peralatan

Keterangan : T-01

: Tangki Formaldehid

N

: Netraliser

T-02

: Tangki Fenol

D

: Dekanter

T-03

: Tangki Asam Sulfat

Md 1 : Menara Destilasi I

T-04

: Tangki NaOH

Md 1I : Menara Destilasi II

R

: Reaktor

T-05

M

: Mixer

commit to user


: Tangki Resin Novolak



BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1. Reaktor Kode

: R-01

Fungsi

: Sebagai tempat berlangsungnya reaksi antara reaktan fenol dan formaldehid yang menghasilkan produk Resin Novolak dengan hasil samping berupa air.

Tipe

: RATB ( Reaktor Alir Tangki Berpengaduk )

Jumlah

:1

Volume

: 8,4890 m3

Kondisi Operasi

: T = 95 ºC P = 3 atm

Waktu Tinggal

: 0,535 jam

Material

: Low-alloy steel SA-204 grade C

Diameter

: 2,349 m

Tinggi

: 2,349 m

Tebal shell

: 0,0095 m

Jenis head

: elliptical dished head

Tebal head

: 0,0098 m

Tinggi head

: 0,493 m

Tinggi Total

: 3,336 m commit to user

Bab III Spesifikasi Peralatan Proses

39


Pendingin  Tipe

: jaket

 Bahan Pendingin : air sungai  Lebar jaket

: 0,178 m

 Diameter jaket

: 2,527 m

 Tinggi jaket

: 1,945 m

Pengaduk 

Jenis

: Flat Blade Turbine dengan baffle



Jumlah

: 1 buah



Diameter

: 0,783 m



Kecepatan putar : 75 rpm



Motor

: 5 hp

3.2. MIXER Kode

: M-01

Fungsi

: Membuat larutan NaOH 40%

Tipe

: Tangki berpengaduk

Kondisi opersi  Tekanan

:1 atm

 Suhu

: 30 ºC

 Waktu tinggal

: 0,5 jam commit to user





Spesifikasi  Diameter

: 0,2146 m

 Tinggi

: 0,3016 m

 Volume

: 0,0094 m3

 Tebal shell

: 0,0048 m

 Jenis head

: Bottom torispherical dished head

 Tebal head

: 0,0035 m

 Material

:Stainless stell SA 333 Grade 3

Pengaduk 

Jenis

: Turbin dengan 6 blade



Jumlah

: 1 buah



Diameter

: 0,0715 m



Kecepatan putar : 804,5113 rpm



Motor

: 0,75 hp

3.3. NETRALISER Kode

: N-01

Fungsi

: Sebagai tempat menetralkan H2SO4 produk dari reaktor

Tipe

: Tangki berpengaduk

Kondisi opersi  Tekanan

commit to user :1 atm



 Suhu

: 70 ºC

 Waktu tinggal

: 0,5 jam


: 2,219 m

 Tinggi

: 3,265 m

 Volume

: 7,1477 m3

 Tebal shell

: 0,0048 m

 Jenis head

: Torisperical dished head

 Tebal head

: 0,0064 m

 Material

:Carbon stell SA 283 Grade C

Pendingin  Tipe

: jaket

 Bahan Pendingin : air sungai  Lebar jaket

: 0,1778 m

 Diameter jaket

: 2,3963 m

 Tinggi jaket

: 1,569 m

Pengaduk 

Jenis

: Flat Blade Turbine dengan baffle



Jumlah

: 1 buah



Diameter

: 0,7395 m



Kecepatan putar : 81 rpm



Motor

commit : 150 hp to user





3.4. DEKANTER Kode

: D-01

Fungsi

: Sebagai tempat pemisahan produk (Resin Novolak) dengan Na2SO4 dan air

Tipe

: Horisontal drum

Kondisi opersi  Suhu

: 70 ºC

 Tekanan

:1 atm

 Waktu tinggal

: 0,798 menit


: 1,535 m

 Panjang

: 4,606 m

 Volume

: 7,589 m3

 Tebal shell

: 0,0048 m

 Jenis head

: Torisperical dished head

 Tebal head

: 0,0048 m

 Material

: Carbon stell SA 283

commit to user




3.5. Menara Destilasi-01 Kode

: MD-01

Fungsi

: Memisahkan produk dari impuritas yang tidak menguntungkan

Tipe

: Sieve plate tower

Material

: Carbon Steel SA 283 garde C

P

: 1 atm

Kondisi operasi 

Puncak

: T = 117,15 ºC



Umpan

: T = 169,35 °C



Bawah

: T = 174,49 ºC

Shell /Kolom 

Diameter

: 1,19 m



Tinggi total

: 11,95 m



Tebal shell atas

: 0,0047 m



Tebal shell bawah : 0,0084 m

Head 

Tipe

: Torispherical head



Tebal head atas

: 0,0047 m



Tebal head bawah: 0,0047 m

Plate 

Tipe

: Sieve tray



Jumlah plate

: 11commit to user






Plate spacing

: 0,45 m



Plate umpan

: diantara plate ke 5 dan ke 6 dari bawah

3.6. Menara Destilasi-02 Kode

: MD-02

Fungsi

: Memisahkan produk dari impuritas yang tidak menguntungkan

Tipe

: Sieve plate tower

Material

: Carbon Steel SA 283 garde C

P

: 1 atm

Kondisi operasi 

Puncak

: T = 161,65 ºC



Umpan

: T = 180,83 °C



Bawah

: T = 218,84 ºC

Shell /Kolom 

Diameter

: 1,25 m



Tinggi total

: 26,19 m



Tebal shell atas

: 0,0047 m



Tebal shell bawah : 0,0064 m

Head 

Tipe

: Torispherical head



Tebal head atas

: 0,0047 m



commit Tebal head bawah: 0,0064 m to user




Plate 

Tipe

: Sieve tray



Jumlah plate

: 38



Plate spacing

: 0,5 m



Plate umpan

: diantara plate ke 5 dan ke 6 dari bawah

3.7. Reboiler-01 Kode

: RB-01

Fungsi

: Memanaskan produk bawah Menara Distilasi 01

Tipe

: Kettle boiler

Beban panas

: 872.892,11 Btu/jam

Luas transfer panas

: 3,045 m2

Pipa dalam 

Fluida

: hasil bawah Menara Distilasi



Kapasitas

: 11.404,7 kg/jam



Material

: Carbon Steel SA 283 grade C



Suhu

: T in T out

= 174,34 ºC = 174,75 ºC



OD

: 0,0605 m



SN

: 40



ID

: 0,0221 m



Panjang

: 4,8768 m



Jumlah tube

: 16commit to user




Pipa luar 

Fluida

: saturated steam



Kapasitas

: 1.383,16 lb/jam



Material

: Carbon Steel SA 283 grade D



Suhu

: T in T out

= 250 ºC = 250 ºC



IPS

: 0,0508 m



OD

: 0,0254 m



SN

: 40



ID

: 0,0221 m

Uc

: 807,69 Btu/j.F.ft2

Ud

: 196,00 Btu/j.F.ft2

Rd required

: 0,00387 j.F.ft2/Btu

Rd

: 0,003 j.F.ft2/Btu

3.8. Reboiler-02 Kode

: RB-02

Fungsi

: Memanaskan produk bawah Menara Distilasi 02

Tipe

: Kettle boiler

Beban panas

: 1.333.853,12 Btu/jam

Luas transfer panas

: 6,0924 m2

Pipa dalam 

Fluida

commit toMenara user Distilasi : hasil bawah





Kapasitas

: 11.032,6 kg/jam



Material




Suhu

: T in

= 174,34 ºC = 205,39 ºC

T out 

OD

: 0,0254 m



SN

: 40



ID

: 0,0221 m



Panjang

: 4,8768 m



Jumlah tube

: 21

Pipa luar 

Fluida

: saturated steam



Kapasitas

: 958,704 kg/jam



Material




Suhu

: T in T out

= 250 ºC = 250 ºC



IPS

: 0,0317 m



OD

: 0,4889 m



SN

: 40



ID

: 0,3667 m

Uc

: 807,70 Btu/j.F.ft2

Ud

: 192 Btu/j.F.ft2

Rd required

: 0,00377 j.F.ft2/Btu

Rd

commit to user : 0,003 j.F.ft2/Btu



49


digilib.uns.ac.id

3.9. Kondensor-01 Kode

: CD-01

Fungsi

: Mengembunkan hasil atas menara distilasi 01 sebagai refluk

Tipe

: Double Pipe Heat Exchanger

Beban panas

: 663.014,05 Btu/jam

Luas transfer panas

: 12,5198 m2

Pipa dalam 

Fluida

: air sungai



Kapasitas

: 2.611,72 kg/jam



Suhu

: T in

= 35 ºC = 45 ºC

T out 

IPS

: 0,0508 m



OD

: 0,0605 m



SN

: 80

Pipa luar 

Fluida

: produk atas Menara Distilasi



Kapasitas

: 812,506 kg/jam



Material




Suhu

: T in

= 116,74 ºC

T out = 50,17 ºC 

IPS

: 0,0762 m



OD

commit : 0,0889tomuser


50




SN

: 40



Panjang hair pin

: 0,096 m



Jumlah hair pin

: 46

digilib.uns.ac.id

Uc

: 160,65 Btu/j.F.ft2

Ud

: 85 Btu/j.F.ft2

Rd required

: 0,12 j.F.ft2/Btu

Rd

: 0,003 j.F.ft2/Btu

3.10. Kondensor-02 Kode

: CD-02

Fungsi

: Mengembunkan hasil atas menara distilasi sebagai refluk

Tipe

: Double Pipe Heat Exchanger

Beban panas

: 1.712.328,66 BTU/jam

Luas transfer panas

: 3,1643 m2

Pipa dalam 

Fluida

: air sungai



Kapasitas

: 1.088,62 kg/jam



Suhu

: T in T out

= 35 ºC = 70 ºC



IPS

: 0,0508 m



OD

: 0,0604 m



SN

commit to user : 40




Pipa luar 

Fluida

: produk atas Menara Distilasi



Kapasitas

: 812,506 kg/jam



Material




Suhu

: T in

= 184,95 ºC

T out = 176,18 ºC 

IPS

: 0,0762 m



OD

: 0,0889 m



SN

: 40



Panjang hair pin

: 6,096 m



Jumlah hair pin

: 46

Uc

: 212.223,01 Btu/j.F.ft2

Ud

: 85,00 Btu/j.F.ft2

Rd required

: 0,003 j.F.ft2/Btu

Rd

: 0,395 j.F.ft2/Btu

3.11. Accumulator 01 Kode

: ACC-01

Tugas

: Menampung cairan setelah keluar dari CD-01

Jenis

: Horisontal drum dengan torispherical head

Jumlah

: 1 buah commit to user


52


digilib.uns.ac.id

Volume

: 0,0386 m3

Bahan

: Alloysteel SA 240 Grade C

Kondisi

: Tekanan Suhu

: 0,99 atm : 50,17 ˚C

Dimensi 

Diameter tangki

: 0,251 m



Panjang tangki

: 0,754 m



Tebal shell : 3/16 in = 0,0048 m

Dimensi head 

Tebal head : 3/16 in = 0,0048 m



Panjang head

: 0,093 m

3.12. Accumulator 02 Kode

: ACC-02

Tugas

: Menampung cairan setelah keluar dari CD-02

Jenis

: Horisontal drum dengan torispherical head

Jumlah

: 1 buah

Volume

: 0,2012 m3

Bahan

: Alloysteel SA 240 Grade C commit to user


53


Kondisi

: Tekanan Suhu

digilib.uns.ac.id

: 0,75 atm : 162,79 ˚C

Dimensi 

Diameter tangki

: 0,436 m



Panjang tangki

: 1,307 m



Tebal shell : 3/16 in = 0,0048 m

Dimensi head 

Tebal head : 3/16 in = 0,0048 m



Panjang head

: 0,1122 m

3.13. Heat Exchanger-01 Kode

: HE-01

Fungsi

: Memanaskan produk keluaran D-01 ke MD-01

Tipe

: Double pipe heat exchanger

Jumlah

: 1 buah

Beban panas

: 2.784.132,0497 kJ/jam

Luas transfer panas

: 5,5474 m2

Pipa dalam 

Fluida

: fluida panas



Kapasitas

: 1.545,4633 kg/jam



Material




Suhu

commit to user º : T in = 232 C



= 232 ºC

T out 

IPS

: 0,0762 m



OD

: 0,0889 m



SN

: 40



ID

: 0,0779 m



Panjang hair pin

: 3,6576 m



Jumlah hair pin

:4

Pipa luar 

Fluida

: fluida dingin



Kapasitas

: 11.404,7900 kg/jam



Material




Suhu

: T in T out

= 95 ºC = 169 ºC



IPS

: 0,0508 m



OD

: 0,0604 m



SN

: 40



ID

: 0,0525 m

Uc

: 1240,21 BTU / hr . Ft2 . F

Ud

: 209,76 BTU / hr . Ft2 . F

Rd required

: 0,003 hr. ft2 . F / BTU

Rd

: 0,004 hr. ft2 . F / BTU

commit to user






: HE-02

Fungsi

: Memanaskan produk keluaran MD-01 ke MD-02

Tipe


Jumlah

: 1 buah

Beban panas

: 1.530.725,95 kJ/jam

Luas transfer panas

: 5,5472 m2

Pipa dalam 

Fluida

: fluida panas



Kapasitas

: 849,692 kg/jam



Material




Suhu

: T in T out



IPS

: 0,0762 m



OD

: 0,0889 m



SN

: 40



ID

: 0,0779 m



Panjang hair pin: 3,6576 m



Jumlah hair pin : 4

= 232 ºC = 232 ºC

Pipa luar 

Fluida

: fluida dingin



Kapasitas

: 11.032,6 kg/jam



Material

commit to user : Carbon Steel SA 283 grade D





Suhu

: T in T out


= 174,75 ºC = 180,83 ºC



IPS

: 0,0508 m



OD

: 0,0604 m



SN

: 40



ID

: 0,0525 m

Uc

: 1181,71 BTU / hr . Ft2 . F

Ud

: 248,25 BTU / hr . Ft2 . F

Rd required

: 0,003 hr. ft2 . F / BTU

Rd

: 0,0032 hr. ft2 . F / BTU


: HE-03

Fungsi

: Mendinginkan produk keluaran MD-02 ke tangki Novolak

Tipe


Jumlah

: 1 buah

Beban panas

: 81.302,83 Btu/jam

Luas transfer panas

: 1,3870 m2

Pipa dalam 

Fluida

: air sungai



Kapasitas

: 2.012,46 kg/jam



Material

commit to user : Carbon Steel SA 283 grade C





Suhu

= 30 ºC

: T in

= 40 ºC

T out 

IPS

: 0,0762 m



OD

: 0,0889 m



SN

: 40



ID

: 0,0779 m



Panjang hair pin: 3,6576 m



Jumlah hair pin : 1

Pipa luar 

Fluida

: produk MD-02



Kapasitas

: 378,786 kg/jam



Material




Suhu

: T in T out

= 205,39 ºC = 35 ºC



IPS

: 0,0508 m



OD

: 0,0602 m



SN

: 40



ID

: 0,0525 m

Uc

: 127,41 BTU / hr . Ft2 . F

Ud

: 66,01 BTU / hr . Ft2 . F

Rd required

: 0,003 hr. ft2 . F / BTU

Rd

: 0,003 hr. ft2 . F / BTU commit to user





3.16. Tangki Formaldehid Kode

: T-01

Fungsi

: Menyimpan formaldehid fase cair selama 1 bulan

Tipe

: Tangki silinder horizontal

Kondisi operasi

: T = 30 ºC P = 3,1 atm

Material

: Carbon steel SA-283 grade C

Kapasitas

: 2.664,60 m3

Diameter

: 8,91 m

Panjang

: 53,46 m

Tebal shell

: 0,0160 m

Tebal head

: 0,0095 m

3.17. Tangki Fenol Kode

: T-02

Fungsi

: Menyimpan fenol fase cair selama 1 bulan

Tipe

: Tangki silinder tegak dengan dasar datar (flat bottom) dan bagian atas berbentuk kerucut (conical)

Kondisi operasi

: T = 30 ºC P = 1 atm

Material


Kapasitas

: 9.271,3 m3 commit to user



Diameter

: 30,48 m

Tinggi

: 12,8016 m

Tebal shell

:

course 1 =

0,0571 m

course 2 =

0,0539 m

course 3 =

0,0476 m

course 4 =

0,0444 m

course 5 =

0,0413 m

course 6 =

0,0381 m

course 7 =

0,0317 m

Tebal head

: 0,0286 m

Tinggi head

: 5,5471 m

Tinggi total

: 18,3487 m


3.18. Tangki Asam Sulfat Kode

: T-03

Fungsi

: Menyimpan asam sulfat selama 1 bulan

Tipe

: Tangki silinder tegak dengan dasar datar ( falt bottom ) dan bagian atas berbentuk kerucut ( conical )

Jumlah

: 1 buah

Kondisi operasi

: T = 30 ºC P = 1 atm

Material


Kapasitas

: 5,1395 m3 to user commit


60


Diameter

: 6,096 m

Tinggi

: 1,8288 m

Tebal shell

: Course 1

Tebal head

: 0,0286 m

Tinggi head

: 1,109 m

Tinggi total

: 2,9383 m

digilib.uns.ac.id

= 0,0095 m

3.19. Tangki NaOH Kode

: T-04

Fungsi

: Menyimpan NaOH fase cair selama 1 bulan

Tipe


Kondisi operasi

: T = 30 ºC P = 1 atm

Material


Kapasitas

: 6,1147 m3

Diameter

: 6,096 m

Tinggi

: 1,8288 m

Tebal shell

:

course 1 =

0,0111 m

Tebal head

: 0,0286 m

Tinggi head




Tinggi total


: 2,9383 m

3.20. Tangki Resin Novolak Kode

: T-05

Fungsi

: Menyimpan resin novolak selama 1 bulan

Tipe


Kondisi operasi

: T = 35 ºC P = 1 atm

Material


Kapasitas

: 7.573,19 m3

Diameter

: 36,576 m

Tinggi

: 7,3152 m

Tebal shell

:

course 1 =

0,0572 m

course 2 =

0,0476 m

course 3 =

0,0444 m

course 4 =

0,0381 m

Tebal head

: 0,0286 m

Tinggi head

: 6,6562 m

Tinggi total

: 13,9714 m

commit to user



3.21. Pompa 1 Kode

: P-01

Fungsi

: Mengalirkan fenol ke reaktor

Tipe

: sentrifugal

Jumlah

:1

Kapasitas (gpm)

: 104,05

Tenaga pompa

:1

Hp

Tenaga motor

:2

Hp

NPSH required

: 2,6758 m

NPSH available

: 3,2696 m

Pipa Nominal

= 0,0889 m

SN

= 40

OD pipa

= 0,1016 m

ID pipa

= 0,0901 m

A inside

= 0,0064 m2

3.22. Pompa 2 Kode

: P-02

Fungsi

: Mengalirkan H2SO4 ke reaktor

Tipe

: sentrifugal

Jumlah

:1

Kapasitas (gpm)

: 0,086

Tenaga pompa

: 0,05 Hp commit to user




Tenaga motor

: 0,05 Hp

NPSH required

: 0,0235 m

NPSH available

: 3,7469 m


Pipa Nominal

= 0,0064 m

SN

= 40

OD pipa

= 0,0137 m

ID pipa

= 0,0092 m

A inside

= 0,0007 ft2

3.23. Pompa 3 Kode

: P-03

Fungsi

: Mengalirkan NaOH padat ke T-04 ke M-01

Tipe

: sentrifugal

Jumlah

:1

Kapasitas (gpm)

: 0,232

Tenaga pompa

: 0,05 Hp

Tenaga motor

: 0,05 Hp

NPSH required

: 0,0457 m

NPSH available

: 0,8778 m

Pipa Nominal

= 0,25 in

SN

= 40

OD pipa

= 0,0137 m

ID pipa

= 0,0092 m commit to user



A inside


= 0,0007 ft2

3.24. Pompa 4 Kode

: P-04

Fungsi

: Mengalirkan NaOH 40% dari M-01 ke netralizer

Tipe

: sentrifugal

Jumlah

:1

Kapasitas (gpm)

: 0,1419

Tenaga pompa

: 0,05 Hp

Tenaga motor

: 0,05 Hp

NPSH required

: 0,0329 m

NPSH available

: 2,1171 m

Pipa Nominal

= 0,25 in

SN

= 40

OD pipa

= 0,0137 m

ID pipa

= 0,0092 m

A inside

= 0,0007 ft2

3.25. Pompa 5 Kode

: P-05

Fungsi

: Mengalirkan produk dari nrtralizer ke dekanter

Tipe

: sentrifugal

Jumlah

:1

Kapasitas (gpm)

commit to user : 149,9662



Tenaga pompa

: 5 Hp

Tenaga motor

: 5 Hp

NPSH required

: 3,4137 m

NPSH available

: 3,5022 m


Pipa Nominal

= 0,1016 m

SN

= 40

OD pipa

= 0,1143 m

ID pipa

= 0,1023 m

A inside

= 0,0082 m2

3.26. Pompa 6 Kode

: P-06

Fungsi

: Mengalirkan produk bawah dekanter ke bak penampung

Tipe

: sentrifugal

Jumlah

:1

Kapasitas (gpm)

: 30,2807

Tenaga pompa

: 0,5 Hp

Tenaga motor

: 0,75 Hp

NPSH required

: 1,1750 m

NPSH available

: 1,3128 m

Pipa Nominal

= 0,0508 m commit to user



SN

= 40

OD pipa

= 0,0603 m

ID pipa

= 0,0525 m

A inside

= 0,0021 m2


3.27. Pompa 7 Kode

: P-07

Fungsi

: Mengalirkan produk dari dekanter ke MD-01

Tipe

: sentrifugal

Jumlah

:1

Kapasitas (gpm)

: 122,4607

Tenaga pompa

: 0,33 Hp

Tenaga motor

: 0,5

NPSH required

: 2,9828 m

NPSH available

: 4,9402 m

Hp

Pipa Nominal

= 0,0889 m

SN

= 40

OD pipa

= 0,1016 m

ID pipa

= 0,0901 m

A inside

= 0,0064 m2

3.28. Pompa 8 Kode

: P-08

Fungsi

: Mengalirkan hasil atas MD-01 ke reaktor commit to user



Tipe

: sentrifugal

Jumlah

:1

Kapasitas (gpm)

: 3,9482

Tenaga pompa

: 1,12 Hp

Tenaga motor

: 1,87 Hp

NPSH required

: 0,3021 m

NPSH available

: 7,4950 m


Pipa Nominal

= 0,0191 m

SN

= 40

OD pipa

= 0,0267 m

ID pipa

= 0,0209 m

A inside

= 0,0003 m2

3.29. Pompa 9 Kode

: P-09

Fungsi

: Mengalirkan produk MD-01 ke MD-02

Tipe

: sentrifugal

Jumlah

:1

Kapasitas (gpm)

: 118,5124

Tenaga pompa

: 1,5

Hp

Tenaga motor

: 1,5

Hp

NPSH required

: 2,9185 m

NPSH available





Pipa Nominal

= 0,0889 m

SN

= 40

OD pipa

= 0,1016 m

ID pipa

= 0,0901 m

A inside

= 0,0064 m2

3.30. Pompa 10 Kode

: P-10

Fungsi

: Mengalirkan hasil atas MD-02 ke reaktor

Tipe

: sentrifugal

Jumlah

:1

Kapasitas (gpm)

: 21,2973

Tenaga pompa

: 20

Hp

Tenaga motor

: 25

Hp

NPSH required

: 0,9293 m

NPSH available

: 21,8112 m

Pipa Nominal

= 0,0508 m

SN

= 40

OD pipa

= 0,0603 m

ID pipa

= 0,0525 m

A inside

= 0,0021 m2

commit to user




3.31. Pompa 11 Kode

: P-11

Fungsi

: Mengalirkan hasil bawah MD-02 ka tangki Novolak

Tipe

: sentrifugal

Jumlah

:1

Kapasitas (gpm)

: 100,9042

Tenaga pompa

: 1,5

Hp

Tenaga motor

:3

Hp

NPSH required

: 2,6216 m

NPSH available

: 2,6694 m

Pipa Nominal

= 0,0889 m

SN

= 40

OD pipa

= 0,1016 m

ID pipa

= 0,0901 m

A inside

= 0,0064 m2

commit to user


Prarancangan Pabrik Resin Novolak perpustakaan.uns.ac.id dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas Produksi 26.000 ton/tahun


BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1 Unit Pendukung Proses Unit pendukung proses atau utilitas merupakan bagian penting untuk penunjang proses produksi dalam pabrik. Utilitas di pabrik Resin Novolak meliputi unit penyediaan dan pengolahan air, unit penyediaan steam dan bahan bakar, unit penyediaan udara instrument, unit pembangkit dan pendistribusian listrik dan unit pengolahan limbah. 4.1.1 Unit Penyediaan dan Pengolahan Air Dalam perencanaan pabrik Resin Novolak ini, sumber air yang digunakan berasal dari air sungai Bengawan Solo, Jawa Tengah. Pertimbangan penggunaan air sungai sebagai sumber untuk mendapatkan air karena air sungai adalah sumber air yang kontinuitasnya relatif tinggi, sehingga kendala kekurangan air dapat dihindari, pengolahan air sungai relatif lebih mudah, sederhana, dan biaya pengolahan relatif murah dibandingkan dengan proses pengolahan air laut (lebih rumit dan biaya pengolahannya lebih besar). Unit penyediaan dan pengolahan air berfungsi untuk penyediaan dan pengolahan air meliputi air pendingin, air proses, air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi. 4.1.1.1 Air Pendingin dan Air Proses Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai pendingin adalah partikel-partikel yang terdapat dalam air sungai yang dapat commit to user

Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

70



menyebabkan fouling pada alat-alat proses, kesadahan (hardness) yang dapat menyebabkan kerak, sifat dari alat proses mengandung besi yang dapat menimbulkan korosi. Air yang digunakan pada suatu pabrik dapat digunakan setelah mengolah air terlebih dahulu agar memenuhi syarat untuk digunakan. Tahapan-tahapan pengolahan air meliputi penyaringan, pengendapan secara fisis, pengendapan secara kimia, unit pengolahan air untuk perumahan dan perkantoran, serta unit pengolahan air untuk umpan boiler. Penyaringan air difungsikan untuk mencegah terikutnya kotoran berukuran besar yang masuk kedalan bak pengendapan awal. Pengendapan secara fisis dilakukan setelah penyaringan. Air dari sungai setelah disaring menggunakan filter kemudiaan dialirkan ke bak penampungan atau pengendapan awal. Level control system yang terdapat di bak penampung berfungsi untuk mengatur aliran masuk sehingga sesuai dengan keperluan pabrik. Dalam bak pengendapan awal kotoran-kotoran akan mengendap karena gaya berat. Waktu tinggal dalam bak ini berkisar 4-8 jam. Selanjutnya dilakukan pengendapan secara kimia. Kotorankotoran yang tersuspensi dalam air digumpalkan dan diendapkan dalam bak penggumpal dengan menambahkan bahan-bahan kimia, alumunium sulphat atau natrium karbonat. Dalam pembentukan koagulan waktu yang diperlukan antara 34 jam. Kotoran yang telah mengendap di blow down, sedangkan air yang keluar dari bagian atas dialirkan ke sand filter atau bak saringan pasir. Air dari tangki penyaring air ini digunakan langsung untuk make up air pendingin. Sedangkan air commit to user untuk perkantoran, pabrik dan air umpan boiler perlu diolah lebih dahulu. Air dari


72


digilib.uns.ac.id

unit pengolahan air untuk perumahan dan perkantoran digunakan untuk keperluan sehari-hari. Air dari tangki penyaring dialirkan ke tangki penampung. Selanjutnya air disuntikkan gas klorin dengan tujuan membunuh kuman sebelum ditampung dalam bak penampung air bersih dan dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari di kantor dan pabrik. Air proses digunakan sebagai media pengenceran dan filter untuk kebutuhan proses tetapi dalam proses Resin Novolak ini tidak ada penggunaan air proses. Sedangkan air pendingin digunakan sebagai fluida dingin pada heat exchanger dan cooling tower dapat dilihat dari tabel 4.1 Tabel 4.1 Kebutuhan Air Pendingin No.

Kode Alat

Kebutuhan (kg/jam)

1

CD-01

2.201,16

2

CD-02

1.088,67

3

HE-03

2.012,46

4

jaket-01

166.663,60

5

jaket-02

145.792,54

6

CT

6 .176,22

Total

323.934,65

Diperkirakan air yang hilang sebesar 10% sehingga kebutuhan make-up air untuk pendingin adalah 32.393,46 kg/jam.

commit to user




4.1.1.2 Air Umpan Boiler Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah kandungan yang dapat menyebabkan korosi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut seperti O2, CO2, H2S, pembentukan kerak (scale forming) disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi dan kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming) karena adanya zat-zat organik, anargonik, dan zat-zat yang tidak larut dalam jumlah besar, efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi. Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler meliputi: 1.

Tahap pengolahan air sungai Air umpan boiler yang digunakan berasal dari air sungai dimana pengolahan awal yang dilakukan sama dengan pengolahan air sungai.

2.

Kation Exchanger Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut dalam air lunak. Kemungkinan jenis kation yang ada adalah Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+ dan Al3+. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butir-butir resin penukar ion.

3.

Anion Exchanger Alat ini hampir sama dengan kation exchanger namun memiliki fungsi yang berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak. commit to user HCO3-, CO32-, Cl- dan SiO32-. Kemungkinan jenis anion yang ada adalah



4.


Deaerasi Unit deaerator berfungsi menghilangkan gas tersebut. Di dalam deaerator diinjeksikan bahan-bahan kimia, bahan tersebut adalah Hidrazin berfungsi mengikat oksigen berdasarkan reaksi berikut (IV-1). Nitrogen sebagai hasil reaksi bersama-sama dengan gas lain seperti CO2 dihilangkan melalui stripping dengan uap air bertekanan rendah. N2H4 + O2 → 2H2O + N2

(IV-1)

Larutan ammonia berfungsi mengontrol pH air yang keluar dari deaerator, pH-nya sekitar 8,5 - 9,5 keluar dari deaerator, ke dalam air umpan ketel kemudian diinjeksikan larutan fosfat (Na3PO4H2O) untuk pencegahan terbentuknya kerak silika dan kalsium pada steam drum dan tube boiler. Unit pendingin, air pendingin yang digunakan dalam proses sehari-hari berasal dari air pendingin yang telah digunakan dalam pabrik yang kemudian didinginkan pada cooling tower. Kehilangan air karena penguapan, terbawa tetesan oleh udara maupun dilakukannya blow down di cooling tower diganti dengan air yang disediakan oleh tangki penyaring air. Air pendingin harus mempunyai sifat-sifat yang tidak korosif, tidak menimbulkan kerak dan tidak mengandung mikroorganisme yang dapat menimbulkan lumut. Masalah-masalah tersebut diatasi dengan cara menginjeksikan bahan-bahan kimia ke dalam air pendingin. Bahan kimia yang diinjeksikan berupa hidrazin berguna mencegah timbulnya kerak dan klorin berguna membunuh mikroorganisme. Skema gambar pengolahan air to user sungai terlihat pada gambar commit 4.1.


75


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Sungai Bengawan Solo Tabel 4.2 Kebutuhan Boiler No.

Kode Alat

Kebutuhan (kg/jam)

1

RB 01

627,40

2

RB 02

958,71

3

HE-01

1545,46

4

HE 02

849,70

Total

3981,27

Diperkirakan steam yang hilang sebesar 20% sehingga kebutuhan make-up steam boiler adalah 796,25 kg/jam.

commit to user




4.1.1.3. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Syarat air sanitasi meliputi syarat fisik berupa suhu normal, warna jernih, tidak berasa dan tidak berbau, syarat kimia berupa tidak mengandung zat organik maupun anorganik, tidak beracun, serta syarat bakteriologi yaitu tidak mengandung bakteri, terutama bakteri pathogen. Tabel 4.3 Kebutuhun Air Konsumsi dan Sanitasi No.

Keterangan

Kebutuhan (kg/hari)

1

Air untuk karyawan kantor

8.000

2

Air untuk laboratorium

2.000

3

Bengkel

1.200

4

Kantin

3.000

5

Air untuk kebersihan, taman, dll

1.420

6

Air Poliklinik

800

Total

16.420

Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi adalah 16.420 kg/hari atau 684,17 kg/jam. Kebutuhan total air sungai dapat dilihat pada tabel berikut :

commit to user


77


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.4 Kebutuhan Total Air Sungai Jumlah kebutuhan Komponen

m3/jam

kg/jam Air proses Make up air pendingin

12,88

0,013

356.328,12

32,59

4777,53

0,80

684,17

0.69

361.802,69

34,09

Air umpan boiler Air konsumsi dan sanitasi Total

Jumlah kebutuhan air keseluruhan adalah 361.802,69 kg/jam. Untuk keperluan keamanan dalam ketersediaan air, diambil over design sebasar 20%. Maka Total Kebutuhan air sungai sebesar 434.163,22 kg/jam. Tabel 4.5 Spesifikasi cooling tower Spesifikasi

Keterangan

Tipe

Inducted draft cooling tower

Jumlah

1 buah

Cooling tower area

33,80 m2

Daya motor fan

15 Hp

4.1.2 Unit Pengadaan Steam Air yang digunakan sebagai media pemanas alat-alat proses seperti heat exchanger dan reboiler dicukupi oleh sebuah boiler. Jumlah steam yang dibutuhkan adalah 3.981,27 kg/jam.

commit to user




Tabel 4.6 Spesifikasi boiler Spesifikasi

Keterangan

Tipe

fire tube boiler

Jumlah

1 buah

Heating surface

173,58 m2

Rate of steam

1.986,48 kg/jam

Tekanan setam

4,76 bar

Suhu steam

150 ºC

Bahan bakar

Solar

Efisiensi

80%

4.1.3 Unit Pengadaan Tenaga Listrik Tenaga listrik digunkan sebagai penggerak instrumen, motor-motor yang terdapat pada alat proses dan alat-alat utilitas, penerangan, AC, kantor, dan rumah tangga. Total kebutuhan listrik adalah 580,81 kW. Jumlah kebutuhan listrik sebesar itu disuplai oleh PLN atau generator jika terjadi gangguan listrik dari PLN.

commit to user




Tabel 4.7 Spesifikasi generator Spesifikasi

Keterangan

Tipe

AC generator

Jumlah

1 buah

Kapasitas

1000 kW

Tegangan

220/380 V

Efisiensi

80%

Bahan bakar

IDO

4.1.4 Unit Penyediaan Bahan Bakar Unit pengolahan bahan bakar bertujuan memenuhi kebutuhan bahan bakar pada boiler dan generator. Bahan bakar yang digunakan adalah solar yang diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Kebutuhan bahan bakar boiler dan generator secara keseluruhan adalah 0,247 m3/jam. 4.1.5 Unit Pengadaan Udara Tekan Kebutuhan udara tekan diperkirakan 35,75 m3/jam. Alat penyedia udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer berisi silika gel guna menyerap kandungan air.

commit to user




Tabel 4.8 Spesifikasi kompresor Spesifikasi

Keterangan

Kode

C-01

Tipe

Single stage reciprocating compressor

Jumlah

1

Kapasitas

35,75 m3/jam

Suhu udara

35ºC

Daya penggerak

0,75 HP

Efisiensi

80%

4.1.6 Unit Pengolahan Limbah Limbah yang dihasilkan dari pabrik resin novolak dapat diklasifikasi :

4.1.6.1

1.

Buangan cair

2.

Buangan padatan

3.

Buangan gas Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik ini antara lain limbah buangan sanitasi, air berminyak dari mesin proses, dan air sisa proses. a. Unit Pengolahan Air Buangan dan Limbah Proses Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik dan air limbah proses dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi dengan menggunakan lumpur aktif, aerasi dan desinfektan Calsium Hypoclorite. commit to user




b. Air Berminyak dari Mesin Proses Air berminyak berasal dari buangan pelumas pada pompa dan alat lain. Pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Minyak dibagian atas dialirkan ke penampungan minyak dan pengolahannya dengan pembakaran di dalam tungku pembakar, sedangkan air di bagian bawah dialirkan ke penampungan akhir, kemudian dibuang. c. Air Sisa Proses Limbah air sisa proses merupakan limbah cair yang dihasilkan dari kegiatan proses produksi, seperti air sisa regenerasi. Air sisa regenerasi dari unit penukar ion dan unit demineralisasi dinetralkan dalam kolam penetralan. Penetralan dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO4 jika pH buangannya lebih dari 7,0 dan dengan menggunakan larutan NaOH jika pH buangannya kurang dari 7,0. Air yang netral dialirkan ke kolam penampungan akhir bersama-sama dengan aliran air dari pengolahan yang lain dan blow down dari cooling tower. 4.1.6.2

Limbah Padatan

Limbah padat yang dihasilkan berasal dari limbah domestik dan IPAL. 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 ditimbun di dalam tanah yang dindingnya dilapisi dengan clay (tanah liat) agar bila limbah yang dipendam termasuk berbahaya tidak menyebar ke lingkungan sekitarnya. commit to user




4.1.6.3 Limbah gas Limbah gas berasal dari gas hasil pembakaran bahan bakar boiler berupa CO2 dan N2. Gas tersebut langsung dibuang ke udara bebas. 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 commit to user




c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler dan lainlain yang berkaitan langsung dengan proses produksi Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi : 1. Laboratorium fisik dan analitik 2. Laboratorium penelitian dan pengembangan 4.2.1 Laboratorium Fisik dan Analitik Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat – sifat bahan baku dan produk. 1. Analisa bahan baku Pengukuran komposisi menggunakan Gas chromatography 2. Analisa produk Analisa kemurnian menggunakan Gas chromatography 4.2.2 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :  Diversifikasi produk  Perlindungan terhadap lingkungan Di samping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian commit to user guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku.




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+. 4.2.3 Metode Analisa Metode analisa dan instruksi kerja untuk analisa dikerjakan dengan instruksi kerja yang disusun sedemikian rupa dengan acuan dari berbagai standar analisa, antara lain: ASTM dan SII 4.2.4 Alat Analisa Alat analisa yang digunakan : 

Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS), untuk menganalisa logam berat.



Gas Chromatography, untuk menganalisa kadar impuritas dalam bahan baku.



Water Content Tester, untuk menganalisa kadar air dalam produk.



Hydrometer, untuk mengukur spesifik gravity.

commit to user




BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN 5.1. Bentuk Perusahaan Pabrik Resin Novolak yang akan didirikan direncanakan mempunyai bentuk Perseroan Terbatas (PT) dan berlokasi di Gresik, Jawa Tengah. Alasan pemilihan bentuk perusahaan ini adalah didasarkan atas beberapa faktor yaitu penjualan saham perusahaan akan memudahkan untuk mendapatkan modal, tanggung jawab pemegang saham terbatas sehingga kelancaran produksi hanya dipegang oleh pemimpin perusahaan, 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, kelangsungan perusahan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta (staff) pegawainya, dan karyawan perusahaan, efisiensi dan manajemen. Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai Dewan Komisaris dan Direktur Utama yang cukup dan berpengalaman, lapangan usaha lebih luas. Suatu Perseroan Terbatas (P.T.) dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini P.T. dapat memperluas usahanya. 5.2. Struktur Organisasi Salah satu faktor yang menunjang kemajuan perusahaan adalah struktur organisasi yang dipergunakan dalam perusahaan commit to user tersebut. Untuk mendapatkan

Bab V Manajemen Perusahaan

85



suatu sistem yang baik, maka perlu diperhatikan beberapa pedoman antara lain perumusan tujuan perusahaan dengan jelas, pendelegasian wewenang, pembagian tugas kerja yang jelas, kesatuan perintah dan tanggung jawab, sistem pengontrol atas pekerjaan yang telah dilaksanakan, organisasi perusahaan yang fleksibel. Dengan prinsip pada pedoman tersebut maka diperoleh struktur organisasi yang baik yaitu sistem line and staff. Pada sistem ini garis kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Kebaikan dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem, organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Sedangkan untuk mencapai kelancaran produksi maka perlu dibentuk staff ahli yang terdiri dari orang-orang ahli dibidangnya. Staff ahli akan memberi bantuan pemikiran dan nasehat kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan perusahaan. Ada tiga kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi garis dan staff. Pertama sebagai garis atau line yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan. Kedua sebagai staff yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional. Ketiga pemegan saham sebagai pemilik perusahaan dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya diwakili oleh Dewan Komisaris, sedangkan tugas menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh Direktur Utama dibantu oleh Direktur Teknik, Direktur Keuangan dan Umum. Direktur Teknik membawahi beberapa kepala commit to user




bagian yang akan bertanggung jawab membawahi atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab masing-masing kepala bagian membawahi beberapa seksi dan masing-masing seksi akan membawahi beberapa karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada kepala bagian.

Gambar V.1. Struktur organisasi 5.3. Tugas dan Wewenang Berikut akan dijelaskan tugas dan wewenang pemegang saham, dewan commit to user komisaris, direktur, penelitian dan pengembangan (Litbang), manajer teknik




produksi, kepala seksi, serta manajer keuangan dan administrasi. Pemegang saham adalah orang-orang yang menanamkan modalnya pada perusahaan dengan membeli saham perusahaan. Dewan komisaris bertindak sebagai wakil pemegang saham dan semua keputusan ditentukan oleh rapat persero. Direktur merupakan pimpinan perusahaan dan penanggung jawab utama dalam perusahaan secara keseluruhan. Penelitian dan pengembangan (litbang) merupakan penyelenggara penelitian dan pengembangan terhadap produk perusahaan. Manager teknik produksi merupakan sistem direktur untuk bidang produksi dan teknik serta membawahi langsung kepala seksi. Tiap kepala seksi bertanggung jawab mengawasi kelancaran perusahaan pada masing-masing bidang. Manajer keuangan dan administrasi membawahi kepala seksi dan bertanggung jawab kepada direktur atas biaya-biaya perusahaan. 5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik furfural direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam satu tahun dan proses produksi berlangsung 24 jam/hari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perbaikan dan perawatan (shut down) pabrik. Sedangkan pembagain jam kerja karyawan dibagi dalam 2 golongan, yaitu karyawan shift dan non- shift. Karyawan non-shift dalah karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung. Karyawan yang termasuk karyawan harian adalah direktur, staff ahli, kepala bagian, kepala seksi serta bawahan yang berada di kantor. Karyawan harian dalam 1 minggu akan bekerja selama 5 hari dengan commit to user




pembagian kerja hari Senin – Jumat jam kerja pukul 08.00 – 17.00 dan jam istirahat hari Senin – Kamis pukul 12.00 – 13.00 sedangkan hari Jumat pukul 11.00 – 13.00. 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. Seksi proses, sebagian seksi laboratorium, seksi pemeliharaan, seksi utilitas dan seksi keamanan termasuk karyawan shift. Para karyawan shift akan bekerja bergantian sehari semalam, dengan pengaturan shift pagi pukul 08.00 – 16.00, shift siang pukul 16.00 – 24.00, dan shift malam pukul 00.00 – 08.00. Karyawan shift dibagi dalam 4 regu dimana 3 regu bekerja, 1 regu istirahat dan dikenakan secara bergantian. Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor kedisiplinan para karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi kelangsungan dan kemajuan perusahaan. Sehingga seluruh karyawan perusahaan menggunakan daftar hadir sebagai pendataan. Daftar hadir juga digunakan oleh pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan karir para karyawan di dalam perusahaan (Zamani, 1998). Jadwal kerja masing-masing regu dapat dilihat pada Tabel 5.1.

commit to user


90


digilib.uns.ac.id

Tabel 5.1. Jadwal kerja karyawan masing-masing regu Tanggal

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

dst

P

A

A

A

B

B

B

C

C

C

D

D

D

…

S

C

D

D

D

A

A

A

B

B

B

C

C

…

M

B

B

C

C

C

D

D

D

A

A

A

B

…

L

D

C

B

A

D

C

B

A

D

C

B

A

…

Shift

Keterangan : P = Shift pagi

M = Shift malam

S = Shift siang

L = Libur

5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah Sistem upah karyawan pada pabrik furfural ini berbeda-beda tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab dan keahlian (Tabel 5.2). Menurut statusnya karyawan dibagi menjadi tiga golongan yaitu karyawan tetap, karyawan harian, dan karyawan borongan. Karyawan tetap adalah karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan Surat Keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian, dan masa kerja. Karyawan harian yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan. Karyawan borongan yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja, karyawan ini menerima upah commit to user borongan untuk suatu perusahaan.




5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji Tabel 5.2. Perincian kualifikasi, jumlah dan gaji karyawan No

Jabatan

Jumlah

1

Direktur Utama

1

2

Direktur Produksi

1

3

Direktur keuangan

1

4

Staff ahli

3

5

Litbang

3

6

Sekretaris

3

7 8

Kepala Bagian Produksi Kepala Bagian Litbang

1 1

9

Kepala Bagian Teknik

1

10

Kepala Bagian Umum

1

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Kepala Bagian Keuangan Kepala Bagian Pemasaran Kepala Seksi Pengendalian Kepala Seksi Laboratorium Kepala Seksi Keamanan dan Lingkungan Kepala Seksi Pemeliharaan Kepala Seksi Utilitas Kepala Seksi Keuangan Kepala Seksi Pembelian Kepala Seksi Personalia Kepala Seksi Humas


1 1 1 1 1

Kualifikasi S1/S2/S3 pengalaman min 10 tahun S1/S2/S3 pengalaman min 8 tahun S1/S2/S3 pengalaman min 5 tahun S1/S2/S3 pengalaman min 4 tahun Sarjana Teknik Kimia, Elektro, Sarjana Ekonomi/Akademi Sekretaris Sarjana Teknik pengalaman min 3 tahun S1 pengalaman min 3 tahun Sarjana Teknik pengalaman min 3 tahun S1 pengalaman min 3 tahun S1 Ekonomi pengalaman min 3 tahun S1 pengalaman min 3 tahun Sarjana Teknik pengalaman min 3 tahun Sarjana Teknik pengalaman min 3 tahun S1 pengalaman min 2 tahun

S1 pengalaman min 2 tahun Sarjana Teknik 1 pengalaman min 3 tahun S1 pengalaman min 3 1 tahun S1 pengalaman min 3 1 tahun S1 pengalaman min 3 1 tahun commit to user S1 pengalaman min 3 1 tahun 1

Gaji/Bulan (Rp) 50.000.000 30.000.000 30.000.000 10.000.000 9.000.000 3.000.000 10.000.000 10.000.000 10.000.000 10.000.000 10.000.000 10.000.000 7.000.000 7.000.000 7.000.000 7.000.000 7.000.000 7.000.000 7.000.000 7.000.000 7.000.000


22 23 24 25 26 327 28 29

Kepala Seksi Keamanan Kepala Seksi Penjualan Kepala Seksi Pemasaran Karyawan Proses Karyawan Pengendalian Karyawan Laboratorium Karyawan Penjualan

32 10

Sarjana/D3 Teknik

5.000.000

10

Sarjana/D3 Teknik

5.000.000

2

Sarjana/D3 Teknik

4.000.000

2

Sarjana/D3 Teknik

4.000.000

10

Sarjana/D3 Teknik

5.000.000

12

Sarjana/D3 Teknik

5.000.000

2

Sarjana/D3

4.000.000

6 6 3 12 3

Sarjana/D3 Sarjana/D3 Sarjana/D3 SMA/sederajat D2/D3

4.000.000 4.000.000 4.000.000 2.500.000 4.000.000

8

D2/D3

5.000.000

2

Sarjana Kedokteran D3/Akademi Keperawatan SMP/SMA/sederajat SMP/SMA/sederajat

7.000.000

1 1

39 40

Perawat

2

41 42

Sopir Pesuruh Total

4 4 160

31 32 33 34 35 36 37 38

digilib.uns.ac.id

S1 pengalaman min 1,5 tahun S1 pengalaman min 2 tahun S1 pengalaman min 2 tahun Sarjana/D3 Teknik

1

Karyawan Pembelian Karyawan Pemeliharaan Karyawan Utilitas Karyawan Administrasi Karyawan Keuangan Karyawan Personalia Karyawan Humas Karyawan Keamanan Karyawan Pemasaran Karyawan Safety & lingkungan Dokter

30

92

7.000.000 7.000.000 7.000.000 5.000.000

2.500.000 1.750.000 1.750.000 10.656.000.000

5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan Kesejahteraan sosial diberikan oleh perusahaan kepada karyawan antara lain tunjangan, cuti, dan pakaian kerja. Tunjangan berupa gaji pokok diberikan berdasarkan golongan karyawan. Tunjangan jabatan diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan. Tunjangan lembur diberikan kepada karyawan yang bekerja di luar jam kerjacommit berdasarkan to userjumlah jam kerja. Cuti tahunan




diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam 1 tahun. Cuti sakit diberikan pada karyawan yang menderita sakit berdasarkan surat keterangan dokter. Cuti hamil diberikan kepada karyawan wanita yang sedang mengandung. Biaya pengobatan bagi karyawan sakit dalam kerja ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang yang berlaku. Biaya pengobatan bagi karyawan sakit tidak karena kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijakan perusahaan. Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap tahunnya.

commit to user




BAB VI ANALISA EKONOMI

Pada perancangan pabrik Resin Novolak 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/ 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. Untuk itu pada perancangan pabrik Resin Novolak

ini, kelayakan

investasi modal dalam sebuah pabrik dapat diperkirakan dan dianalisa yaitu : 1. Profitability adalah selisih antara total penjualan produk dengan total biaya produksi yang dikeluarkan. Profitability = Total penjualan produk - Total biaya produksi (Donald, 1989)

commit to user

Bab VI Analisa Ekonomi

94

95


digilib.uns.ac.id

2. Percent Profit on Sales (% POS) adalah rasio keuntungan dengan harga penjualan produk. POS digunakan untuk mengetahui besarnya tingkat keuntungan yang diperoleh. POS =

Profit x 100% Harga jual produk

(Donald, 1989) 3. Percent Return 0n Investment (% ROI) adalah rasio keuntungan tahunan dengan mengukur kemampuan perusahaan dalam mengembalikan modal investasi. ROI membandingkan laba rata - rata terhadap Fixed Capital Investment. Prb

=

P b ra IF

Pra

=

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)

4. Pay Out Time (POT) adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Fixed Capital Investment berdasarkan profit commit yang diperoleh. to user


96


D

D

=

digilib.uns.ac.id

IF Pb ra  0,1 I F

= Pay Out time, tahun

Pb = Keuntungan sebelum pajak ra


IF

= Fixed Capital Investment (Aries-Newton, 1955)

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

ra

=

Fa  0,3 R a  Z Sa - Va - 0,7 R a

ra


Fa

= Annual fixed expense at max production

Ra

= Annual regulated expense at max production

Sa

= Annual sales value at max production

Va

= Annual variable expense at max production

Z

= Annual max production (Peters & Timmerhaus, 2003)

commit to user


97


digilib.uns.ac.id

6. Shut Down Point (SDP) adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed Cost yang menyebabkan pabrik harus tutup.

ra

=

0,3 R a Z Sa - Va - 0,7 R a

(Peters & Timmerhaus, 2003) 7. 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 dan Future Value Analysis. Present Value Analysis : (FC + WC) =

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

Future Value Analysis :





(FC + WC) (1 + i)n = (WC + SV) + (1  i ) n 1  (1  i ) n  2  ...  1 × C dengan trial solution diperoleh nilai i = % (Peters & Timmerhaus, 2003)

commit to user


98


digilib.uns.ac.id

Untuk meninjau faktor - faktor di atas perlu dilakukan penafsiran terhadap beberapa faktor yaitu :

1. Penafsiran modal industri (Total Capital Investment) Capital

Investment

adalah

banyaknya

pengeluaran-pengeluaran

yang

diperlukan untuk fasilitas-fasilitas produktif dan untuk menjalankannya. Capital Investment meliputi : 

Fixed Capital Investment (Modal tetap) adalah investasi yang digunakan untuk mendirikan fasilitas produksi dan pembantunya.



Working Capital (Modal Kerja) adalah bagian yang diperlukan untuk menjalankan usaha atau modal dalam operasi dari suatu pabrik selama waktu tertentu dalam harga lancar.

2. Penentuan biaya produksi total (Production Costs), yang terdiri dari : a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs) Manufacturing Cost merupakan jumlah direct, indirect, dan fixed manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk. 

Direct Manufacturing Cost Direct Manufacturing Cost merupakan pengeluaran yang bersangkutan langsung dalam pembuatan produk.



Indirect Manufacturing Cost Indirect Manufacturing Cost adalah pengeluaran sabagai akibat pengeluaran tidak langsung dari commit to operasi user pabrik.






Fixed Manufacturing Cost Fixed Manufacturing Cost merupakan harga yang berkenaan dengan fixed capital dan pengeluaran yang bersangkutan dengan fixed capital dimana harganya tetap, tidak tergantung waktu maupun tingkat produksi

b. Biaya pengeluaran Umum (General Expense) General Expense adalah pengeluaran yang tidak berkaitan dengan produksi tetapi berhubungan dengan operasional perusahaan secara umum 3. Total Pendapatan penjualan produk novolak Yaitu keuntungan yang didapat selama satu periode produksi.

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


100


digilib.uns.ac.id

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat Cost Indeks 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, ed.5, 2003)

Cost Indeks, tahun

Chemical Engineering Plant Index

2003

402,0

2004

444,2

2005

468,2

2006

499,6

2007

537,2

(www.processengineeringmanual.it/1_attivita/CPI.pdf)

commit to user


101


Indeks Harga Alat

digilib.uns.ac.id

Tahun

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan least square sehingga didapatkan persamaan berikut: Y = 7,200X - 13993 Jika X = 2014 maka Y (indeks tahun 2014) adalah 507,8. Harga alat dan yang lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2014) dan dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa sekarang digunakan persamaan : Ex

= Ey .

Nx Ny

Ex

= Harga pembelian pada tahun 2002

Ey

= Harga pembelian pada tahun 2014

Nx

= Indeks harga pada tahun 2002

Ny

= Indeks harga pada tahun 2014 (Peters & Timmerhaus, 2003)

commit to user


102


digilib.uns.ac.id

Asumsi - asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi : 1. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu 2. Kapasitas produksi adalah 26.000 ton/tahun 3. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun 4. Shut down pabrik dilaksanakan selama 30 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. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 9.416,00 (www.bi.go.id, kurs pada 20 Juni 2012 pukul 23.25 WIB)

6.2

Dasar Perhitungan Kapasitas produksi

:

26.000 ton/tahun

Satu tahun operasi

:

330 hari

Pabrik didirikan

:

2014

Pabrik beroperasi

:

2016

Harga bahan baku phenol

:

US $ 2,49/ kg

Harga bahan baku formaldehid

:

US $ 1,11 / kg

Harga katalis asam sulfat

:

US $ 0,11 / kg

Harga penetral NaOH


: US $ 1,92 / kg commit to user


6.3


Penentuan Total Capital Investment (TCI) Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran-pengeluaran yang dibutuhkan untuk mendirikan fasilitas-fasilitas pabrik dan untuk pengoperasiannya. Capital Investment terdiri dari :

a. Fixed Capital Investment (FCI) Fixed Capital Investment adalah biaya yang dibutuhkan untuk mendirikan fasilitas-fasilitas pabrik, yang termasuk di dalamnya yaitu : Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment No.

Jenis

Jumlah (Rp.) 25.118.555.686

1

Purchese Equipment Cost

2

Instalation

3

Piping

4

Instrumentation

5

Insulation

924.816.148

6

Electricity

2.298.487.162

7

Building

5.887.161,489

8

Land and Yard Improvement

9

Utility

4.553.056.254 12.102.869.103 5.158.677.682

48.767.783.353 6.082.023.857

Physical Plant Cost 110,893,430,734 10.

Engineering & Construction

22.178.686.147

Direct Plant Cost 133.072.116.881 11.

Contractor’s fee

13.307.211.688

12.

Contingency

33.268.029.220

Total Fixed Capital Invesment (FCI) 179.647.357.789

commit to user


104


digilib.uns.ac.id

b. Working Capital Investment (WCI) Working capital (modal kerja) merupakan modal yang diperlukan untuk menjalankan usaha atau modal dalam operasi dari suatu pabrik selama waktu tertentu dalam harga lancar. Working capital terdiri dari biaya persediaan raw material inventory, in process inventory, product inventory, extended credit (account receiveable and account payable), dan available cash. Tabel 6.3 Working Capital Investment No.

Jenis

Jumlah (Rp.)

1

Raw material inventory

2

In process inventory

3

Product inventory

38.350.220.849

4

Extended credit

53.980.422.916

5

Available cash

213.843.662.563 58.106.395

38.350.220.849 Total Working Capital 344.582.633.573

Table 6.4 Total Capital Investment (TCI) No.

Jenis

Jumlah (Rp.)

1

Fixed Capital Investment

179.647.357.789

2

Working Capital Investment

344.582.633.573

Total Capital Investment (TCI) 524.229.991.362

6.4.

Penentuan Manufacturing Cost (TMC) Total manufacturing cost (biaya pengeluaran) merupakan jumlah direct manufacturing cost, indirect manufacturing cost, dan fixed manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk. 6.4.1. Direct Manufacturing Cost (DMC) Direct

manufacturing

cost

merupakan

pengeluaran

commit to user bersangkutan langsung dalam pembuatan produk, antara lain:


yang

105


digilib.uns.ac.id

Tabel 6.5 Direct Manufacturing Cost No.

Jenis

Jumlah (Rp.)

1

Raw Material Inventory

2

Labor cost

3

Supervisi

4

Maintenance

10.778.841.467

5

Plant Supplies

1.616.826.220

6

Royalties and Patent

7

Utility

276.842.651.404 5.040.000.000 1.488.000.000

32.388.253.749

7.245.159.587 Total Direct Manufacturing Cost 335.399.732.429

6.4.2. Indirect Manufacturing Cost (IMC) Indirect manufacturing cost adalah pengeluaran sabagai akibat pengeluaran tidak langsung dari operasi pabrik. Tabel 6.6 Indirect Manufacturing Cost No.

Jenis

Jumlah (Rp.)

1.

Payroll Overhead

756.000.000

2.

Laboratory

504.000.000

3.

Plant Overhead

4.

Packaging and Shipping

3.024.000.000

97.164.761.248 Total Indirect Manufacturing Cost 101.448.761.248

6.4.3

Fixed Manufacturing Cost (FMC) Fixed manufacturing cost merupakan harga yang berkenaan dengan fixed capital dan pengeluaran yang bersangkutan dengan fixed capital dimana harganya tetap, tidak tergantung waktu maupun tingkat produksi. commit to user


106


digilib.uns.ac.id

Tabel 6.7 Fixed Manufacturing Cost No.

Jenis

Jumlah (Rp.)

1.

Depresiasi

2.

Property Tax

3.592.947.156

3.

Asuransi

1.796.473.578

17.964.735.779

Total Fixed Manufacturing Cost

23.354.156.513

Tabei 6.8 Total Manufacturing Cost (TMC) No.

Jenis

Jumlah (Rp.)

1.

Direct manufacturing cost

335.399.732.429

2.

Indirect manufacturing cost

101.448.761.248

3.

Fixed manufacturing cost

23.354.156.513

Total Manufacturing Cost 460.202.650.190 6.5 Penentuan Total Production Cost (TPC) Total Production Cost (TPC) adalah biaya total manufaturing cost dan general expense 6.5.1. General Expense (GE) General Expense (biaya pengeluaran umum) merupakan pengeluaran yang tidak berkaitan dengan produksi tetapi berhubungan dengan operasional perusahaan secara umum. Tabel 6.9 General Expense No

Jenis

Jumlah (Rp.)

1.

Administrasi

2.

Penjualan

64.776.507.499

3.

Research

12.955.301.500

4.

Finance

17.468.072.778

Total General Expense commit to user


4.033.000.000

99.232.881.777

107


digilib.uns.ac.id

6.5.2. Total Production Cost (TPC) Tabel 6.10 Total Production Cost No

Jenis

Jumlah (Rp.)

1.

Total Manufacturing Cost

460.202.650.190

2.

General Expense Total Production Cost

6.6.

99.232.881.777 559.435.531.966

Profitability Profitability (keuntungan) merupakan selisih antara total penjualan produk dengan total biaya produksi yang dikeluarkan. Profitability sebelum pajak dapat diketahui dengan perhitungan dibawah ini : Profitability

= Total penjualan produk - Total biaya produksi

Profitability

= Rp. 647.765.047.990 – Rp. 559.435.531.966 = Rp. 88.329.543.024

Jika pajak sebesar 25% dari profitability sebelum pajak maka akan didapat profitability setelah pajak sebesar Rp. 66.247.157.268

6.7.

Analisis Kelayakan 1. % Return on Investment (ROI) %ROI merupakan tingkat pengembalian modal dari pabrik ini, dimana untuk industrial chemical yang tergolong high risk, mempunyai batasan ROI minimum sebelum pajak sebesar 44 % (Aries Newton,1954). ROI 

Keuntungan  100% FCI

ROI sebelum pajak

= 49.17%

ROI setelah pajak

= 36,88%

commit to user


108


digilib.uns.ac.id

2. Pay Out Time (POT) Pay Out Time merupakan waktu yang diperlukan untuk pengembalian capital investment dari keuntungan yang diperoleh sebelum dikurangi depresiasi. Besarnya POT untuk pabrik yang beresiko tinggi sebelum pajak adalah kurang dari 2 tahun.

  FCI   100% POT    Profit  Depresiasi  Besarnya POT untuk pabrik resin novolak yang akan didirikan ini adalah : POT sebelum pajak

= 1,69 tahun

POT setelah pajak

= 2,13 tahun

3. Break Event Point (BEP) Break Event Point merupakan besarnya kapasitas produksi minimum yang diperlukan agar pabrik tetap dapat beroperasi dan tidak mengalami kerugian. Besarnya BEP yang lazim untuk suatu pabrik yaitu 40 – 60 %.

BEP 

Fa  0,3 Ra  100% Sa - Va - 0,7 Ra

Fixed Manufacturing Cost (Fa) = Rp. 23.354.156.513

Variable Cost (Va) Tabel 6.11 Variable Cost No

Jenis

1.

Persediaan bahan baku

2.

Packaging and Transport

3.

Utilitas

4.

Royalti and patent

276.842.651.404 97.164.761.248 7.245.159.587

Total Variable Cost (Va)

commit to user


Harga (Rp)

32.388.253.749 413.640.825.990

109


digilib.uns.ac.id

Regulated Cost (Ra) Tabel 6.12 Regulated Cost No.

Jenis

1.

Gaji karyawan

2.

Supervisi

3.

Payroll overhead

4.

Plant overhead

5.

Laboratorium

6.

General Expense

7.

Maintenance

8.

Plant supplies

Harga (Rp) 5.040.000.000 1.488.000.000 756.000.000 3.024.000.000 504.000.000 99.232.881.777 10.778.841.467

Total Regulated Cost (Ra)

Sales Annual Cost (Sa)

1.616.826.220 122.440.549.464

= Rp. 647.765.074.990

Besarnya BEP untuk pabrik parasetaldehid ini adalah 40,49% 4. Shut Down Point ( SDP ) Shut down point

merupakan besarnya kapasitas produksi yang

diperlukan agar pabrik bisa tetap melakukan operasi meski mengalami kerugian sebesar biaya fixed manufacturing cost.

SDP 

0,3 Ra  100% Sa - Va - 0,7 Ra

Sehingga didapat SDP untuk pabrik resin novolak yang akan didirikan ini adalah sebesar 24,75%. 5. Discounted Cash Flow ( DCF ) Discounted cash flow perbandingan besarnya persentase keuntungan yang diperoleh terhadap capital investment dibandingkan dengan tingkat bunga yang berlaku di bank. dari perhitungan DCF diperoleh nilai i = 25,40%.

commit to user




Ra

Va

0,3 Ra SDP

BEP

Gambar 6.2. Grafik Analisa Kelayakan

Keterangan : Fa

= Fixed manufacturing cost

Va

= Variabel cost

Ra

= Regulated cost

Sa

= Penjualan ( sales )

SDP

= Shut down point

BEP

= Break even point

commit to user


Fa

Sa

111


digilib.uns.ac.id

Tabel 6.12 Analisis Kelayakan Keterangan

Perhitungan

1. Persen Return of Investment (% ROI) ROI sebelum pajak

49,17%

ROI setelah pajak

36,88%

Batasan min. 44 % (high risk) (Aries & Newton, tabel 54, halaman 193) maks. 2 tahun

2. Pay Out Time (POT)

(Aries & Newton, tabel

POT sebelum pajak,

1,69

POT setelah pajak

2,13

-

3. Break Even Point (BEP)

40,49%

40 - 60 %

4. Shut Down Point (SDP)

24,75%

-

55, halaman 196)

di atas bunga pinjaman 5. Discounted Cash Flow (DCF)

25,40%

bank di Indonesia (13,5%)

Dari analisis ekonomi yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa pendirian pabrik Resin Novolak dengan kapasitas 26.000 ton per tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.

commit to user


Oleh : HARI PRABAWA I TRI MURNIATI I commit to user

Recommend Documents