Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG Microcrystalline cellulose (MCC) merupakan turunan selulosa yang diperoleh dengan cara memberi perlakuan pada alfα-selulosa yang dikandung oleh tumbuhan berserat dengan menggunakan larutan asam. Di bidang farmasi, MCC digunakan sebagai bahan eksipien dalam formulasi pembuatan tablet, pengikat agar bahan-bahan dalam tablet tetap menyatu. Kandungan utama yang berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan baku pembuatan MCC yaitu bahan yang berserat dan memiliki kandungan selulosa cukup tinggi. Setiap bahan memiliki jumlah selulosa yang berbeda-beda. Semakin tinggi kandungan selulosa dalam biomassa, maka kemungkinan biomassa dijadikan sebagai bahan baku semakin besar. Beberapa bahan yang mengandung selulosa dan dapat dijadikan sebagai bahan pembuatan MCC tercantum pada tabel 1. Tabel 1. Daftar Biomassa dan Kandungannya. Biomassa
Selulosa
Hemiselulosa
Lignin
(Lignoselulosa)
(% berat))
(% berat)
(% berat)
Kayu keras
38 - 49
19 – 26
23 – 30
Kayu lunak
40 - 45
7 – 14
26 – 34
Pelepah sawit
37 - 45
23 - 25
18 – 20
kosong 36 - 42
25 - 27
15 – 17
Ampas tebu
32 - 44
27 - 32
19 – 24
Jerami padi
28 - 36
23 - 28
12 - 16
Tandan sawit
Sumber : Susanto (1998)
Dilihat dari tabel 1, dapat diketahui bahwa tandan kosong kelapa sawit (TKKS) mengandung selulosa sebesar 36 – 42 % (% berat). Kadungan selulosa ini cukup tinggi untuk dijadikan sebagai bahan baku pembuatan MCC. TKKS lebih dipilih dibandingkan dengan kayu keras dan kayu lunak karena sebagian Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
1
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
besar kayu sudah menjadi bahan baku industri kertas, sehingga untuk menghindari kelangkaan bahan baku lebih dipilih TKKS. Pemilihan TKKS dibanding pelepah sawit disebakan oleh faktor usia tanaman kelapa sawit. Tanaman kelapa sawit memiliki umur yang cukup panjang untuk tetap produktif menghasilkan buah. Jika pelapah sawit dijadikan bahan baku utama, kemungkinan mendapatkan pelapah sawit dari tanaman yang sudah tidak produktif kecil. Sedangkan untuk TKKS, akan tetap dihasilkan selama industri minyak kelapa sawit tetap beroperasi. Kemungkinan bahan baku lainnya adalah ampas tebu. Ampas tebu memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi dan dapat diperoleh dari pabrik gula. Namun demikian, keberadaan ampas tebu sendiri dapat dikatakan tidak ada karena ampas tebu yang dihasilkan oleh pabrik gula akan digunakan oleh pabrik itu sendiri untuk mencukupi kebutuhan listriknya. Oleh karena itu, TKKS dianggap lebih memungkinkan untuk dijadikan sebagai bahan baku pembuatan MCC. Pada umumnya, TKKS diolah menjadi pupuk organik karena masih mengandung unsur hara seperti N, P, K. Pengolahan TKKS menjadi pupuk organik belum terlaksana secara optimal, sehingga TKKS masih menumpuk di pabrik-pabrik minyak kelapa sawit. Pemanfaatan TKKS sebagai bahan baku pembuatan MCC sangat bermanfaat karena dapat mengurangi jumlah limbah padat dari pabrik minyak kelapa sawit dan juga meningkatkan nilai ekonomis. Aplikasi MCC dapat dilihat dalam industri farmasi, polimer dan makanan. Indonesia diperkirakan memiliki 12,9 juta ton tandan kosong kelapa sawit setiap tahun (www.fahutanipb.com). Dalam menentukan kapasitas pabrik MCC, diperlukan beberapa pertimbangan yang meliputi potensi pasar yang ada, permintaan pasar, kapasitas pabrik yang sudah ada, dan kapasitas produksi yang optimum. Pasar untuk komoditas MCC dapat dikatakan stabil. Dilihat dari permintaan pasar, tingkat produksi dari bidang farmasi dengan penggunaan MCC akan meningkat. Harga penjualan produk tergantung oleh peningkatan karakteristik MCC yang dihasilkan oleh pabrik. Kapasitas produksi yang optimum dapat dianalisis dari ketersediaan bahan baku dan kapasitas pabrik yang sudah ada. Bahan baku yang digunakan adalah
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
2
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang merupakan limbah lignoselulosa terbesar yang diperoleh dari pabrik kelapa sawit. TKKS yang dihasilkan sebanyak 20-23% terhadap berat tandan buah segar (TBS) (Ditjen PPHP, 2006). Rata-rata pabrik kelapa sawit di Sumatra Utara memiliki kapasitas lebih dari 30 ton TBS/jam. Jadi, dapat dikatakan bahwa TKKS yang dihasilkan kurang lebih 6,9 ton TKKS/jam atau 4968 ton TKKS/bulan. Kapasitas pabrik yang sudah ada dapat diambil contoh perusahaan Guangzhou zeyu Co. Salah satu produk dari perusahaan tersebut adalah MCC. Kapasitas produksi yang dihasilkan oleh pabrik tersebut adalah sebesar 200 ton/bulan sehingga apabila produksi tersebut diubah dalam satuan tahun, maka akan menghasilkan 2400 ton/tahun.
Kebanyakan
pabrik MCC berada di luar Indonesia seperti India, USA, dll. Untuk itu, perlu didirikan pabrik MCC ini di Indonesia untuk mengurangi import MCC ke dalam negeri sekaligus sebagai upaya untuk mengembangkan usaha ekspor MCC. Pabrik MCC yang akan didirikan sebaiknya memiliki kapasitas lebih besar dari pabrik yang sudah ada supaya harga produk dapat bersaing. Selain itu perlu dipertimbangkan ketersediaan tenaga kerja yang murah untuk memenuhi kebutuhan tenaga kerja baik dalam hal jumlah, keahlian maupun balas jasa. Dari pertimbangan-pertimbangan tersebut, maka dipilihlah kapasitas produksi untuk pabrik ini sebesar 5000 ton/tahun. Dengan kapasitas sebesar itu, maka harga produk MCC yang dihasilkan dapat bersaing dengan produk MCC yang lain serta dapat memenuhi kebutuhan pasar. Pemilihan lokasi pabrik merupakan hal yang paling penting dan perlu dipertimbangkan. Pemilihan lokasi pabrik yang tidak tepat dapat berdampak buruk bagi keberlangsungan suatu produksi. Pemilihan lokasi pabrik didasarkan pada pertimbangan-pertimbangan dari segi ekonomi, sosial, maupun hukum. Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan tersebut, maka pabrik MCC akan dibangun di Kalimantan barat dan letaknya berdekatan dengan pabrik Crude Palm Oil (CPO) di kawasan tersebut, salah satunya yaitu pabrik CPO milik PT smart, Tbk. Penempatan lokasi pabrik yang berdekatan dengan pabrik CPO akan mempermudah dalam mendapatkan bahan baku berupa TKKS. Selain itu, jarus pemasaran, transportasi, serta eksport import dapat diakses dengan mudah karena lokasi pabrik berada dekat dengan Pos Lintas Batas, Malaysia. Sedangkan
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
3
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
kebutuhan air dapat diperoleh dari sungai Kapuas atau dengan pembuatan beberapa sumur bor di sekitar kawasan pabrik.
B. TINJAUAN PUSTAKA Pembuatan MCC dari biomassa TKS dilakukan dengan mengisolasi selulosa yang terkandung dalam TKKS. Kemudian, selulosa yang diperoleh disiolasi untuk mendapatkan α-selulosa. α-selulosa kemudian diproses untuk memproduksi MCC. Beberapa proses yang dapat digunakan untuk memproduksi MCC, yaitu: 1. Proses hidrolisis asam Proses hidrolisis dengan asam merupakan metode konvensional dalam pembuatan MCC. U.S.Pat.No. 3,954,727 (Toshkov et al.) menjelaskan tentang beberapa metode hidrolisis untuk memperoleh MCC dengan kualitas baik. Proses reaksi hidrolisis selulosa dengan asam membentuk MCC dilakukan dalam reaktor batch. Larutan asam yang dapat digunakan adalah asam klorida (HCl) atau asam sulfat (H2SO4). Larutan asam tersebut berfungsi untuk melarutkan selulosa amorf. Kondisi operasi yang dibutuhkan untuk menjalankan reaksi adalah suhu di atas 160oC. Terdapat beberapa kerugian dalam penggunaan metode konvensional, yaitu beroperasi pada suhu tinggi. Larutan asam yang bekerja pada temperatur atau tekanan tinggi berpotensi menimbulkan masalah korosi terhadap reaktor. Selain itu, membutuhkan larutan asam dalam jumlah besar untuk menghidrolisis selulosa. Sehingga, pada akhir proses reaksi akan menyisakan larutan asam dalam jumlah besar. 2. Proses kontak uap Proses kedua untuk memperoleh MCC dijelaskan dalam U.S.Pat.No. 5,769,934 (Ha, et al). MCC diproduksi dengan cara mengkontakkan selulosa dengan steam bertekanan pada temperature antara 180oC sampai 350oC selama waktu yang cukup untuk mecapai kondisi LODP (levellingoff degree of polymerization). Proses pengontakkan bertujuan untuk menghidrolisis selulosa dan menghilangkan lignin dan hemiselulosa. Uap jenuh secara terus menerus diumpankan ke dalam reaktor sampai
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
4
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
mencapai tekanan 430 psig. Tekanan di dalam reaktor antara 390 psig (2,689 Pa) sampai 430 psig (2,965 Pa). Kelebihan dari proses ini adalah tidak membutuhkan larutan asam. MCC yang diproduksi dengan proses kontak berbentuk koloid. 3. Proses hidrolisis gas Proses hidrolisis gas merupakan proses hidrolisis dengan menggunakan gas yang dijelaskan dalam U.S.Pat.No. 5,543,511. Selulosa dihidrolisis sebagian di dalam reaktor bertekanan menggunakan air dan menjaga suhu reaktor pada suhu reaksi, 100 DP (degree of polymerization). Kemudian, menginjeksikan gas oksigen atau karbon dioksida dengan menjaga tekanan antara 0,1 sampai 60 bar pada 20oC. Rasio antara selulosa dan air dalam reaktor yaitu 1:8 sampai 1:20 (V/V). Kelebihan dari proses ini yaitu dapat menghasilkan yield di atas 95%. Proses ini dikategorikan ramah lingkungan karena air limbah yang dihasilkan tidak lagi mengandung garam inorganik. Namun proses ini hanya sesuai untuk bahan baku selulosa murni. 4. Proses ekstruksi reaktif Pembuatan MCC dari material yang mengandung lignin, hemiselulosa, dan selulosa, dijelaskan pada U.S.Pat.No. 6,228,213 dengan menggunakan proses ekstruksi reaktif. Ekstruksi tahap pertama melibatkan natrium hidroksida (NaOH) yang dilakukan pada rentang temperatur 140oC sampai 170oC
untuk
menghilangkan
senyawa
kompleks
lignocellulosic.
Kemudian, tahap kedua yaitu dengan melibatkan larutan asam yang dilakukan pada suhu 140oC. Selulosa dan larutan asam direaksikan dalam screw conveyor. Screw conveyor terdiri atas screw dan barrel. Screw diputar sehingga menghasilkan tekanan pada selulosa, kemudian selulosa bercampur dengan larutan asam membentuk MCC. Kelebihan proses ini yaitu dapat dijalankan pada proses kontinyu untuk memproduksi MCC dengan waktu reaksi lebih cepat dan dengan efisiensi yang baik. Dilihat dari segi produk MCC, partikel MCC yang dihasilkan kecil sehingga tidak membutuhkan perlakuan tambahan untuk memperkecil partikel. 5. Proses enzim
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
5
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Proses enzim untuk menghasilkan MCC dijelaskan dalam U.S.Pat.No. 5,346,589 (Braunstein, et al.). Pada proses ini, hidrolisis ini dilakukan dengan menggunkan enzim sebagai katalis. Enzim yang digunakan dihasilkan dari mikroba seperti enzim a-amylase yang dipakai untuk hidrolisis pati menjadi glukosa dan maltosa (Groggins, 1958). Dalam hidrolisis selulosa, mikrobia yang digunakan dapat berupa Trichoderma viride. Mikrobia tersebut akan menghasilkan enzim endo-celullase yang dapat memutus bagian amorf α-cellulose secara selektif. Kondisi operasi yang disarankan dalam proses ini adalah 50-60oC dan pH 2.5-3. Proses ini memiliki beberapa kelebihan yaitu, hidrolisis dengan enzim lebih bersih dan prosesnya lebih selektif, bekerja pada tekanan dan temperatur yang sedang. Namun, proses hidrolisis dengan menggunakan enzim terjadi secara lambat dengan waktu reaksi sekitar 24 sampai 48 jam. Ditinjau dari waktu reaksi, proses ini tidak cocok untuk aplikasi secara komersial.
Berdasarkan uraian proses di atas, proses yang dipilih dalam perancangan pabrik MCC ini adalah ekstruksi reaktif. Proses ini memiliki kelebihan-kelebihan dari segi waktu reaksi, ekonomis, dan juga peralatan. Dari segi alat, pengoperasian screw conveyor lebih sederhana dibandingkan pengoperasian reaktor bertekanan. Selain itu, proses ekstruksi reaktif membutuhkan larutan asam lebih sedikit dibandingkan dengan hidrolisis asam secara konvensional, sehingga limbah asam yang dihasilkan berkurang. Proses produksi dengan metode ekstruksi reaktif dianggap paling menguntungkan dibandingkan dengan proses produksi yang lain.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
6
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
BAB II URAIAN PROSES
Bahan baku pembuatan microcrystalline cellulose pada pabrik ini berupa tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang diperoleh dari pabrik CPO terdekat. Tandan kosong ini masih berukuran besar sehingga perlu dilakukan pretreatment bahan baku agar tandan kosong kelapa sawit mudah untuk diolah. Tahap persiapan bahan baku dilakukan dengan menghancurkan TKKS sehingga memiliki ukuran yang lebih kecil. TKKS dari gudang penyimpanan bahan baku, diangkut dengan menggunakan belt conveyor (BC-01) menuju hammer crusher untuk dihancurkan. Dalam tahap penghancuran digunakan 2 buah crusher agar kerja
crusher
tidak
terlalu
berat.Crusher
pertama
(HC-01)
mampu
menghancurkan TKKS menjadi berukuran sekitar 5-8 cm. Selanjutnya TKKS dimasukkan ke dalam crusher kedua (HC-02). Pada crusher kedua, TKKS dibuat menjadi chip yang berukuran lebih kecil dari sebelumnya. Chip ini lalu di ayak menggunakan screen (S-01) berukuran 20 mesh. Chip TKKS yang tidak lolos screen (oversize) di kembalikan ke crusher kedua untuk dihancurkan kembali. Dari S-01, chip TKKS diangkut mrnggunakan belt conveyor (BC-02), dilanjutkan dengan bucket elevator (BE-01) kemudian disimpan di dalam bin (G-02) sebelum diumpankan ke dalam digester. Proses selanjutnya yaitu delignifikasi TKKS. Proses delignifikasi ini dilakukan untuk menghilangkan kandungan lignin yang terdapat dalam TKKS. Chip TKKS dalam bin (G-02) dikeluarkan dan diangkut dengan bucket elevator (BE-02) untuk diumpankan kedalam digester (RD-01). Pengoperasian digester dilakukan secara batch dengan lama satu siklus yaitu 6 jam. Satu siklus batch terdiri dari 4 tahapan, yaitu tahap pengisian, tahap injeksi steam, tahap pengosongan, dan tahap pembersihan. Total waktu untuk tahap pengisian yaitu 120 menit. Pengisian umpan TKKS ke dalam digester dilakukan selama 1 jam. Pada saat yang sama, diumpankan larutan NaOH 12% ke dalam digester. Tahap selanjutnya yaitu injeksi steam. Steam diinjeksikan ke dalam digester melalui bagian bawah digester. Proses injeksi steam dilakukan selama 3 jam. Setelah tahap ini selesai, dilakukan tahap pengosongan digester dengan mengalirkan pulp
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
7
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
menuju tangki blow down (TBD). Tangki blow down ini berfungsi untuk menurunkan tekanan dan suhu pulp menjadi 100 C. Tahap pengosongan dilakukan selama 40 menit. Selanjutnya, dilakukan tahap pembersihan digester selama 20 menit. Pembersihan dilakukan dengan menyemprotkan air ke dalam digester. Selama tahap bembersihan berlangsung, proses pemasakan TKKS untuk digester kedua mulai dilakukan. Di dalam digester yang berisi larutan NaOH, polimer lignin akan terdegradasidan kemudian larut dalam larutan pemasak. Larutnya lignin ini disebabkan oleh terjadinya transfer ion hidrogen dari gugus hidroksil pada lignin ke ionhidroksil (Gilligan, 1974). Menurut Murdiyatmo dalam Darnoko et al. (1995),mengatakan bahwa alkali (NaOH) selain dapat melarutkan lignin juga dapat melarutkan hemiselulosa. Reaksi lignin dengan gugus hidroksil dari NaOH padaproses delignifikasi adalah sebagai berikut : Lignin + NaOH Na-Lignat + H2O
(1)
Dari tangki blow down (TBD-01), pulp diumpankan menuju tangki antara (TA-01) atau tangki penyimpanan pulp sementara dengan menggunakan pompa. Pulp disimpan dalam tangki antara agar proses hidrolisis dapat berlangsung secara kontinyu. Pulp dari tangki antara dialirkan menuju rotary drum vacuum filter (RDVF-01) untuk dihilangkan Na-lignnat dan hemiselulosa yang bercampur dengan α-selulosa. Pulp yang kaya α-selulosa selanjutnya diumpankan menuju screw conveyor (SC-01) untuk dilakukan proses hidrolisis. Proses hidrolisis ini dilakukan dengan bantuan katalis berupa larutan HCl 5 %. Dalam proses hidrolisis, diasumsikan seluruh α-selulosa terhidrolisis menjadi MCC. Didalam screw conveyor terjadi proses hidrolisis selulosa dengan bantuan katalis asam berupa larutan HCl. Kandungan α-selulosa akan terkonversi menjadi HCl H+ + Cl-
(2)
HCl + NaOH NaCl + H2O
(3)
Reaksi hidrolisis selulosa di dalam screw conveyor dapat dipercepat dengan penambahan katalisator berupa larutan HCl. HCl ini akan terurai menjadi H+ dan Cl-. Ion H+ berperan dalam proses hidrolisis sebagai katalis. Selanjutya ion H+ dan Cl-akan bereaksi dengan NaOH sisa menghasilkan NaCl dan air.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
8
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Campuran antara produk dan katalis perlu dipisahkan. Pemisahannya dilakukan dengan pencucian. Campuran produk dan katalis dari screw conveyor dialirkan menuju tangki pencuci (TW-01) untuk diencerkan dengan air sehingga kadar HCl menjadi rendah. Pada konsentrasi ini, sebagian MCC akan membentuk endapan. Selanjutnya, untuk menghilangkan lignin tersisa, perlu dilakukan proses bleaching. Campuran dari tangki pencuci dialirkan ke dalam tangki bleaching (TB-01) lalu ditambahkan larutan H2O2 9,3% yang dialirkan dari tangki penyimpanan H2O2. Masih terdapat sejumlah HCl yang terkandung dalam produk. Untuk menghilangkan HCl tersisa, campuran MCC bebas lignin diumpankan ke screen (S-02) sehingga diperoleh slurry MCC dengan kandungan HCl rendah. Selanjutnya campuran ini kembali dicuci di dalam tangki pencuci (TW-02) hingga diperoleh nilai HCl sisa sekecil mungkin. Slurry MCC dari screen terakhir, masih mengandung air. Untuk menghilangkan kandungan airnya perlu dilakukan pengeringan.Slurry MCC diumpankan ke dalam Rotary dryer (RoD-01) untuk dikeringkan. Media pengering berupa udara bersuhu 90 C. Selanjutnya dari rotary dryer, produk MCC diumpankan ke dalam ball mill (BM) agar ukurannya menjadi lebih halus dan sesuai dengan spesifikasi produk yang diinginkan. Produk MCC yang keluar dari ball mill diayak dengan ayakan sehingga produk MCC berukuran 45/60 mesh. Produk MCC yang tidak lolos ayakan diumpankan kembali ke dalam ball mill. Produk MCC yang telah sesuai dengan spesifikasi selanjutnya di simpan di dalam gudang penyimpanan produk (G-03).
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
9
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
BAB III SPESIFIKASI BAHAN 1. BAHAN UTAMA a. Tandan Kosong Kelapa Sawit Bentuk fisik
: serat
Ukuran
: 0.710-0.500 mm
Kandungan air
: 17%
Komposisi Lignin
: 15 – 17 %
α- selulosa
: 36 – 42 %
Hemiselulosa : 25 – 27 % Dalam perhitungan diambil asumsi komposisi sebagai berikut: Lignin
: 16 %
α- selulosa
: 40 %
Hemiselulosa : 27 % Harga
: U$S 1,5 per ton
b. Natrium Hidroksida Nama Kimia
: Natrium Hidroksida
Rumus Molekul
: NaOH
Berat Molekul
: 40 gram/mol
Fase
: cair (larutan dengan pelarut air) dalam kondisi lingkungan
Kemurnian
: 48 % (% berat)
pH
: 13,5
Titik didih
: 1388oC
Titik leleh
: 323oC
Flammability
: Non-Flammable
Harga
: U$S 165,3 per ton
c. Asam Klorida Nama Kimia
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
: Asam Klorida
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
10
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Rumus Molekul
: HCl
Berat Molekul
: 36,5 gram/mol
Fase
: cair
Kemurnian
: 38 % (% berat)
pH
: 13,5
Titik didih
: 108,58oC
Titik leleh
: 323oC
Flammability
: Non-Flammable
Harga
: U$S 57,85 per ton
2. BAHAN PEMBANTU a. Hidrogen Peroksida Rumus molekul
: H2O2
Berat molekul
: 34 g/mol
Titik didih
: 102°C (216°F) (8% dan 10%) 110°C (229°F) (40%) 114°C (237°F) (50%)
Kemurnian
: 50%
pH
: 2.5-3.5
Tekanan Uap
: 31 mmHg @ 30°C (8%) 30 mmHg @ 30°C (10%) 22 mmHg @ 30°C (40%) 18.3 mmHg @ 30°C (50%)
Sifat fisik
: korosif, tidak berwarna, tidak berbau, oksidator kuat
3. PRODUK a. Microcrystalline Cellulose Rumus molekul
: (C6H12O5)n
Derajat polimerisasi : 60 (rata-rata) Ukuran
: 60 µm mesh
Bentuk
: serbuk
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
11
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Warna
: putih
Titik leleh
: 500-518 oC
Bulk density
: 0,2 – 0,5 g/cc
Kemurnian
: min 97% selulosa
Kelarutan
: tidak larut dalam air, etanol, eter, dan asam mineral. Terlarut sangat sedikit dalam larutan NaOH
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
12
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
BAB IV DIAGRAM ALIR Diagram alir kualitatif dan kuantitatif proses pembuatan Microcrystalline Cellulose dari tandan kosong kelapa sawit ditunjukkan masing – masing pada Gambar 1 dan Gambar 2. Diagram alir kualitatif menggambarkan skema sederhana proses dan kondisi operasi berupa suhu dan tekanan tiap arus. Diagram alir kuantitaif menampilkan kondisi arus keluar dan masuk blok alat termasuk mass flow tiap arus.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
13
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Raw TKKS (dari G-01)
Chip TKKS
Chip TKKS
Crusher 02 (HC-02)
Crusher 01 (HC-01)
Air
NaOH
Air
A-selulosa Lignin Hemiselulosa Air NaOH Na lignin
Rotary Drum Filter (RDVF-01)
A-selulosa Lignin Hemiselulosa Air NaOH Na lignin
Chip TKKS
Screen 01 (S-01)
Reaktor Digester (RD-01)
Chip TKKS
Gudang penyimpanan Bahan baku (G-02)
UPL Air
Lignin Hemiselulosa Air Na lignin HCl NaCl MCC H2O2
H2O2
HCl
Screw Conveyor (SC-01)
Lignin Hemiselulosa Air Na lignin HCl NaCl MCC
Tangki Pencuci 01 (TW-01)
Lignin Hemiselulosa Air Na lignin HCl NaCl MCC
Tangki Bleaching (TB-01)
Air
Gudang Penyimpanan Produk (G-03)
Lignin Hemiselulosa Air Na lignin HCl NaCl MCC
Ball mill (BM-01)
Lignin Hemiselulosa Air Na lignin HCl NaCl MCC
Rotary Dryer (RoD-01)
Lignin Hemiselulosa Air Na lignin HCl NaCl MCC H2O2
Unit penyaringan dan pencucian
UPL
UPL
Gambar 1. Diagram Alir Kualitatif Pembuatan Microcrystalline Cellulose dari Tandan Kosong Kelapa Sawit
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
14
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Raw TKKS = 3000,00 (dari G-01)
Chip TKKS = 3000,00
Crusher 01 (HC-01)
NaOH = 206,68
Air = 42948,61
A-selulosa = 826,72 Lignin = 16,53 Hemiselulosa = 558,04 Air = 15442,76 NaOH = 16,42 Na lignin = 318,97
Rotary Drum Filter (RDVF-01)
A-selulosa = 810,19 Lignin = 6,36 Hemiselulosa = 2,79 Air = 291,96 NaOH = 6,35 Na lignin = 1,59
Chip TKKS = 3000,00
Crusher 02 (HC-02)
Screen 01 (S-01)
Chip TKS = 3000,00
Air = 14901,98
Reaktor Digester (RD-01)
Chip TKS = 2066,80
Gudang penyimpanan Bahan baku (G-02)
UPL Air = 4838,03
Lignin = 6,36 Hemiselulosa = 2,79 Air = 5440,01 Na lignin = 1,60 HCl = 810,19 NaCl = 9,29 MCC = 810,19 H2O2 = 31,50
H2O2 = 338,66
HCl = 815,98
Screw Conveyor (SC-01)
Lignin = 6,36 Hemiselulosa = 2,79 Air = 294,81 Na lignin = 1,59 HCl = 810,19 NaCl = 9,28 MCC = 810,19
Tangki Pencuci 01 (TW-01)
Lignin = 6,36 Hemiselulosa = 2,79 Air = 513,2,85 Na lignin = 1,59 HCl = 810,19 NaCl = 9,28 MCC = 810,18
Tangki Bleaching (TB-01)
Air = 6670,97
Gudang Penyimpanan Produk (G-03)
Lignin << Hemiselulosa << Air = 6,98 Na lignin << HCl = 0,81 NaCl << MCC = 805,33
Ball mill (BM-01)
Lignin << Hemiselulosa << Air = 6,98 Na lignin << HCl = 0,81 NaCl << MCC = 805,33
Rotary Dryer (RoD-01)
Lignin << Hemiselulosa << Air = 348,82 Na lignin << HCl = 0,81 NaCl << MCC = 805,33 H2O2 = 0,03
Unit penyaringan dan pencucian
UPL
UPL
Gambar 2. Diagram Alir Kuantitatif Pembuatan Microcrystalline Cellulose dari Tandan Kosong Kelapa Sawit
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
15
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Air
Air
P-64
BC-01
G-01
BP-01 HC-02
HC-01
P-14, P-15, P-16, P-17 P-18, P-19, P-20
BE-01
TBD-01 G-02
S-01
P-64
TA-01
P-66
BE-02 RDVF-01 BC-02 RD-01
P-28
BC-03
P-02 P-03
V-01 G-03 S-05
BM-01
TW-01
TB-01
SC-01
P-01 STEAM
BC-04
P-04 TP-01
Air
TM-01
NaOH
S-02
TW-02
TW-03 S-03
P-11
P-08
Air
P-05
TP-02 HCl
P-6 TM-02
P-09 TP-03
Ke UPL
P-12
Ke UPL
P-06
S-04
H2O2
P-07 RoD-01
P-2
TM-03 P-10
Ke UPL
P-13
Gambar 3. Process Flow Diagram
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
16
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
BAB V NERACA MASSA
A. Neraca Massa Tiap Alat
1. Digester (RD-01) Masuk (kg/jam) Komponen
Arus 1
Arus 2
Keluar (kg/jam) Arus 4
Arus 3
(ke RDVF-01)
α-selulosa
826,72
826,72
Lignin
330,69
16,53
Hemiselulosa
558,06
558,04
H2O
14.901,98
351,36
NaOH
181,88
15.442,76
24,80
16,42
Na-lignin Sub total
318,97 14.901,98
Total
2.066,80
206,68
17.175,46
17.175,46 17.175,46
2. Rotary Drum Vacuum Filter (RDVF-01) Masuk (kg/jam) Komponen α-selulosa
Arus 4
Arus 5
Keluar (kg/jam) Arus 6
Arus 7
(ke UPL)
(ke SC-01)
826,72
16,53
810,19
16,53
10,17
6,36
558,04
555,25
2,79
58.099,41
291,96
16,42
10,08
6,35
Na-lignin
318,97
317,38
1,59
Sub-Total
17.179,44
59.008,81
1.119,24
Lignin Hemiselulosa H2O NaOH
Total
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
15.442,76
60.128,05
42.948,61
42.948,61
60.128,05
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
17
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
3. Screw Conveyor (SC-01) Masuk (kg/jam) Komponen α-selulosa
Arus 7
Keluar (kg/jam)
Arus 8
Arus 9 (ke TW-01)
810,19
Lignin
6,36
6,36
Hemiselulosa
2,79
2,79
291,96
294,81
H2O NaOH
6,35
Na-lignin
1,59
1,59
HCl
815,98
810,19
NaCl
9,28
MCC
810,19
Sub-Total
1.119,23
Total
815,98
1.935,21
1.935,21
1.935,21
Masuk (kg/jam)
Keluar (kg/jam)
4. Tangki Pencuci 1 (TW-01)
Komponen
Arus 9
Arus 10
Arus 11 (ke TB-01)
α-selulosa Lignin Hemiselulosa H2O
6,36
6,36
2,79
2,90
294,81
4.838,03
5.132,85
NaOH Na-lignin
1,59
1,59
810,19
810,19
NaCl
9,28
9,28
MCC
810,19
810,19
HCl
Sub-Total Total
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
1.935,21 6.773,25
4.838,03
6.773,25 6.773,25
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
18
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
5. Tangki Bleaching (TB-01) Masuk (kg/jam)
Komponen
Arus 11
Keluar (kg/jam)
Arus 12
Arus 13 (ke S-01)
α-selulosa Lignin Hemiselulosa H2O
6,36
6,36
2,79
2,79
5.132,85
307,17
5.440,01
NaOH Na-lignin
1,59
1,59
810,19
810,19
NaCl
9,28
9,28
MCC
810,19
810,19
HCl
H2O2 Sub-Total
6.773,25
Total
31,50
31,50
338,66
7.111,91
7.111,91
7.111,91
6. Screen-02 (SC-02) Masuk (kg/jam) Komponen
Arus 13
Keluar (kg/jam) Arus 14 (ke UPL)
Arus 15 (ke TW-02)
α-selulosa Lignin
6,36
5,72
0,63
Hemiselulosa
2,79
2,51
0,28
5.440,01
4.896,01
544,00
1,59
1,43
0,16
810,19
729,17
81,02
NaCl
9,28
8,36
0,93
MCC
810,19
1,62
808,56
H2O2
31,50
28,35
3,15
7.111,91
5.673,17
1.438,74
H2O NaOH Na-lignin HCl
Sub-Total
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
19
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Total
7.111,91
7.111,91
7. Tangki Pencuci 2 (TW-02) Masuk (kg/jam)
komponen
Arus 15
Keluar (kg/jam)
Arus 16
Arus 17 (ke S-02)
α-selulosa Lignin
0,64
0,64
Hemiselulosa
0,28
0,28
H2O
544,00
3.596,84
4.140,84
NaOH Na-lignin
0,16
0,16
HCl
81,02
81,02
NaCl
0,93
0,93
MCC
808,56
808,56
H2O2
3,15
3,15
Sub-Total
1.438,74
Total
3.596,84
5.035,58
5.035,58
5.035,58
8. Screen-03 (SC-03) Masuk (kg/jam) Komponen
Arus 17
Keluar (kg/jam) Arus 18 (ke UPL)
Arus 19 (ke TW03)
α-selulosa Lignin
0,64
0,57
0,06
Hemiselulosa
0,28
0,25
0,03
4.140,84
3.726,76
414,08
0,16
0,14
0,02
HCl
81,02
72,92
8,10
NaCl
0,93
0,84
0,09
MCC
808,56
1,62
806,95
H2O NaOH Na-lignin
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
20
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Masuk (kg/jam) Komponen
Keluar (kg/jam)
Arus 17
H2O2 Sub-Total Total
Arus 19 (ke TW-
Arus 18 (ke UPL)
03)
3,15
2,83
0,32
5.035,58
3.805,93
1.229,65
5.035,58
5.035,58
9. Tangki Pencuci 3 (TW-03) Masuk (kg/jam)
Komponen
Arus 19
Leluar (kg/jam)
Arus 20
Arus 21 (ke S-04)
α-selulosa Lignin
0,06
0,06
Hemiselulosa
0,03
0,03
H2O
414,08
3.074,1232
3.488,21
NaOH Na-lignin
0,02
0,02
HCl
8,10
8,10
NaCl
0,09
0,09
MCC
806,95
806,95
H2O2
0,32
0,32
Sub-Total
1.229,65
Total
3.074,12
4.303,77
4.303,77
4.303,77
10. Screen-04 (SC-04) Masuk (kg/jam) Komponen
Arus 21
Keluar (kg/jam) Arus 23
Arus 22
(ke RoD-01)
α-selulosa Lignin
0,06
0,06
0,01
Hemiselulosa
0,02
0,03
0,00
3,488,21
3,139,39
348,82
H2O
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
21
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Masuk (kg/jam) Komponen
Keluar (kg/jam)
Arus 21
Arus 23
Arus 22
(ke RoD-01)
NaOH Na-lignin
0,02
0,01
0,00
HCl
8,10
7,29
0,81
NaCl
0,09
0,08
0,01
MCC
806,95
1,61
805,33
H2O2
0,32
0,28
0,03
4,303,77
3,148,76
1,155,02
Sub-Total Total
4,303,77
4,303,77
11. Rotary Dryer (RoD-01) Masuk (kg/jam) Komponen
Arus 24
Keluar (kg/jam) Arus 25
Arus 26
(ke UPL)
(produk)
α-selulosa Lignin
0,01
0,01
Hemiselulosa
0,00
0,00
H2O
348,82
341,84
6,98
NaOH Na-lignin
0,00
HCl
0,81
NaCl
0,01
0,01
MCC
805,33
805,33
H2O2
0,03
0,03
1.155,02
342,69
Sub-Total Total
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
1.155,02
0,00 0,81
0,00
812,33
1.155,02
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
22
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
BAB VI NERACA PANAS
B. Neraca Panas Tiap Alat 1. Digester (RD-01) Komponen
Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
α-selulosa
5.308,36
122.092,20
Lignin
2.029,98
2.334,48
Hemiselulosa
3.564,03
81.972,70
322.696,40
7.425.642,64
427,93
6.517,77
H2O NaOH Na-lignin
44.852,41
Steam pemanas
67.183.728,41
Panas reaksi
59.834.342,90
Total
67.517.755,10
67.517.755,10
2. Rotary Drum Vacuum Filter (RDVF-01) Komponen
Panas Masuk (kJ/jam)
α-selulosa Lignin Hemiselulosa H2O NaOH Na-lignin Total
Panas Keluar (kJ/jam)
95.550,41
29.778,49
1.826,99
569,38
64.152,55
19.993,28
6.709.277,55
6.848.139,81
5.100,87
1.589,70
35.101,89
10.939,58
6.911.010,25
6.911.010,25
3. Screw conveyor (SC-01) Komponen
Panas Masuk (kJ/jam)
α-selulosa
29.182,92
Lignin Hemiselulosa
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Panas Keluar (kJ/jam)
219,04
98,02
99,97
44,73
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
23
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
H2O
34.240,70
NaOH
15.472,36
614,42
Na-lignin HCl
54,70
24,48
14.709,22
36.662,63
NaCl
503,83
MCC
13.059,12
Panas reaksi
13.255,79
Total
79.120,97
79.120,97
4. Tangki Pencuci 1 (TW-01) Komponen
Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
α-selulosa Lignin
98,02
51,19
Hemiselulosa
44,73
23,36
116.618,71
140.692,39
24,48
12,78
36.662,63
19.148,14
NaCl
503,83
263,14
MCC
13.059,12
6.820,51
Total
167.011,53
167.011,53
H2O NaOH Na-lignin HCl
5. Tangki Bleaching (TB-01) Komponen
Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
α-selulosa Lignin
51,19
73,03
Hemiselulosa
23,36
33,33
224.175,55
212.719,88
12,78
18,24
19.148,14
27.316,34
H2O NaOH Na-lignin HCl
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
24
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Komponen
Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
NaCl
263,14
375,39
MCC
6.820,51
9.730,00
H2O2
535,60
764,08
Total
251.030,29
251.030,29
6. Screen-02 (S-02) Komponen
Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
α-selulosa Lignin
73,03
73,03
Hemiselulosa
33,33
33,33
212.719,88
212.719,88
18,24
18,24
27.316,34
27.316,34
NaCl
375,39
375,39
MCC
9.730,00
9.730,00
H2O2
764,08
764,08
Total
251.030,29
251.030,29
H2O NaOH Na-lignin HCl
7. Tangki Pencuci 2 (TW-02) Komponen
Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
α-selulosa Lignin
7,30
4,56
Hemiselulosa
3,33
2,08
96.469,39
101.183,80
1,82
1,14
2.731,63
1.707,01
NaCl
37,54
23,46
MCC
9.710,54
6.068,17
H2O NaOH Na-lignin HCl
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
25
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
H2O2
76,41
47,75
Total
109.037,97
109.037,97
8. Screen-03 (S-03) Komponen
Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
α-selulosa Lignin
4,56
4,56
Hemiselulosa
2,08
2,08
101.183,80
101.183,80
1,14
1,14
1.707,01
1.707,01
NaCl
23,46
23,46
MCC
6.068,17
6.068,17
H2O2
47,75
47,75
Total
109.037,97
109.037,97
H2O NaOH Na-lignin HCl
9. Tangki Pencuci 3 (TW-03) Komponen
Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
α-selulosa Lignin
0,46
0,40
Hemiselulosa
0,21
0,18
74.387,54
75.126,98
H2O NaOH
-
Na-lignin
0,11
0,10
170,70
150,46
NaCl
2,35
2,07
MCC
6.056,03
5.337,77
H2O2
4,77
4,21
Total
80.622,17
80.622,17
HCl
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
26
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
10. Screen-04 (S-04) Komponen
Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
α-selulosa Lignin
0,40
0,40
Hemiselulosa
0,18
0,18
75.126,98
75.126,98
0,10
0,10
150,46
150,46
NaCl
2,07
2,07
MCC
5.337,77
5.337,77
H2O2
4,21
4,21
Total
80.622,17
80.622,17
H2O NaOH Na-lignin HCl
11. Rotary Dryer (RoD-01) Komponen
Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
α-selulosa Lignin
0,04
0,04
Hemiselulosa
0,02
0,018
7.512,70
7.292,62
0,01
0,01
HCl
15,05
14,60
NaCl
0,21
0,20
MCC
5.327,09
5.171,04
H2O2
0,42
0,40
H2O NaOH Na-lignin
H2O teruapkan
776.020,85
HCl teruapkan
324,35
H2O2 teruapkan
39,92
Pemanas (udara panas)
776.008,53
Total
788.864,06
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
788.864,06
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
27
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
BAB VII SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
1. Gudang Penyimpanan TKKS Kode
: G-01
Tugas
: Menyimpan tandan kosong sawit untuk keperluan produksi selama 7 hari
Bentuk
: Segi empat beraturan
Bahan Konstruksi
: Beton
Suhu operasi
: 30 C
Tekanan operasi
:1 atm
Jumlah
:1 unit
Panjang
: 9,27m
Lebar
: 9,27 m
Tinggi
: 18,53 m
2. Gudang Chip Kode
: G-02
Tugas
: Tempat penyimpanan bahan baku berupa chip tandan kosong sawit selama masa produksi
Jenis
: Silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah konis (bin/silo)
Suhu operasi
: 30 oC
Tekanan operasi
: 1 atm
Jumlah
: 1 unit
Volume tangki
: 20167,09 ft3
Diameter
: 20,46 ft
Tinggi
: 61,34 ft
Tebal tangki
: 0,44 in
Tinggi conical
: 2,61 ft
3. Belt Conveyor
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
28
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tabel 2. Tabel spesifikasi Belt Conveyor Spesifikasi Belt Conveyor Kode
BC-01
BC-02
Tugas
Mentransportasikan
Mentransportasikanchip
tandan
kosong
sawit TKKS sebanyak 3000
sebanyak 3000 kg/jam kg/jam dari vibratory dari
gudang screen (S-01) menuju
penyimpanan
bahan bucket elevator (BE-01)
baku menuju crusher Jenis
Flat belt on continuous Flat belt on continuous flow
flow
Bahan Konstruksi
Carbon steel
Carbon steel
Jumlah
1 unit
1 unit
Suhu operasi
30 C
30 C
Tekanan operasi
1 atm
1 atm
Belt width
42 in
14 in
Uniform size 10 in
Uniform size 2 in
90% fines 18 in
90% fines 3 in
Area
1,09 ft2
0,11 ft2
Normal speed
400 fpm
200 fpm
Max belt speed
600 fpm
300 fpm
Power
2,78 hp
0,41 hp
Max lump size (in)
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
29
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Spesifikasi Belt Conveyor Kode
BC-03
BC-04
Tugas
Mentransportasikan
Mentransportasikan
chip TKKS sebanyak chip TKKS sebanyak 2066,80 kg/batch dari 547,99 gudang
chip
dari
menuju screen (S-05) menuju
bucket elevator untuk gudang diumpankan ke digester Jenis
kg/jam
penyimpanan
produk
Flat belt on continuous Flat belt on continuous flow
flow
Bahan Konstruksi
Carbon steel
Carbon steel
Jumlah
1 unit
1 unit
Suhu operasi
30 C
30 C
Tekanan operasi
1 atm
1 atm
Belt width
14 in
14 in
Uniform size 2 in
Uniform size 2 in
90% fines 3 in
90% fines 3 in
Area
0,11 ft2
0,11 ft2
Normal speed
200 fpm
200 fpm
Max belt speed
300 fpm
300 fpm
Power
0,41 hp
0,40 hp
Max lump size (in)
4. Hammer Crusher Kode
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
: HC-01
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
30
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tugas
: Menghancurkan tandan kosong sawit sebanyak 3000 kg/jam agar
diperoleh chip TKKS dengan
ukuran yang lebih kecil dan halus. Jenis
: Black Jaw Crusher
Bahan konstruksi
: Carbon steel
Jumlah
: 1 unit
Length x gape (in)
: 15x10
Type of jaw plates
: Standar jaw plate
Discharge setting (in)
: 1 ½ in
Kapasitas
: 7 ton/jam (standar)
Putaran
: 235 rpm
Daya motor
: 15 Hp
Crusher weight
: 10.000 lb
5. Hammer Crusher Kode
: HC-02
Tugas
: Menghancurkan tandan kosong sawit sebanyak 3000 kg/jam agar
diperoleh chip TKKS dengan
ukuran yang lebih kecil dan halus. Jenis
: Black Jaw Crusher
Bahan konstruksi
: Carbon steel
Jumlah
: 1 unit
Length x gape (in)
: 15x10
Type of jaw plates
: Standar jaw plate
Discharge setting (in)
: 1 ½ in
Kapasitas
: 7 ton/jam (standar)
Putaran
: 235 rpm
Daya motor
: 15 Hp
Crusher weight
: 10.000 lb
6. Digester Kode
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
: RD-01
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
31
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tugas
: tempat berlangsungnya pemasakan chip sebanyak 2066,799 kg/batch dengan larutan NaOH 12% dan pemanasan dengan steam
Jenis
: reaktor dengan injeksi steam
Bentuk
: silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal
Suhu operasi
:140 oC
Tekanan operasi
: 10,8 atm (158,71 psi)
Tebal shell
: 1,50 in
Diameter luar shell
: 123,50 in
Tebal tutup dan alas
: 1,75 in
Tinggi shell
: 389,14 in
Karakteristik pipa steam NPS
: ½ in
Sch
: 80
OD
: 0,840 in
ID
: 0,546 in
A
: 0,00163 ft2 (1,511 x 10-4 m2)
7. Bucket Elevator Tabel 3. Spesifikasi Bucket Elevator Spesifikasi Bucket Elevator Kode
BE-01
Tugas
Mengangkut chip TKKS Mengangkut chip TKKS hasil
BE-02
screen
conveyor
dari
belt dari gudang penyimpanan
(BC-02) bahan
sebanyak
sebanyak 3000
kg/jam 2066,80 kg/batch menuju
menuju
gudang ke reaktor digester untuk
ke
penyimpanan bahan baku
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
baku
didelignifikasi.
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
32
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Spesifikasi Bucket Elevator Kode
BE-01
Jenis
Minneapolis
BE-02 type, Minneapolis
continuous
continuous
Bahan konstruksi
Carbon steel
Carbon steel
Jumlah
1 unit
1 unit
Suhu operasi
30 C
30 C
Tekanan operasi
1 atm
1 atm
Size lumps handle
0,75 in
0,75 in
Head shaft
43 rpm
43 rpm
Power required at head 1 hp
type,
1 hp
shaft
Bucket spacing
12 in
12 in
Kecepatan
225 ft/menit
225 ft/menit
Head
1,9375 in
1,9375 in
Tail
1,687 in
1,687 in
Lebar belt
7 in
7 in
Panjang bucket
6 in
6 in
Lebar bucket
4 in
4 in
Tinggi bucket
4,5 in
4,5 in
8. Tangki Blow Down Kode Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
: TBD-01 (10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
33
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tugas
: Tempat untuk mereduksi tekanan dan suhu serta untuk menampung pulp yang diproduksi sebanyak 17179,44272 kg/jam
Jenis
: Tangki silinder vertikal cone bottom
Bahan konstruksi
: Stainless steel
Suhu operasi
: 140 C
Tekanan operasi
: 5 atm
Jumlah
: 1 unit
Volume tangki
: 17097,51 ft3
Diameter
: 19,36
Tinggi
: 58,09 ft
Tebal tangki
: 0,9168 in
Tinggi conical
: 2,46 ft
9. Tangki Antara Kode
: TA-01
Tugas
: Tempat transisi sistem operasi batch menjadi sistem operasi kontinyu serta menurunkan suhu pulp
Bentuk
: Box vertical dengan tutup datar bagian atas
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel
Jumlah
: 1 unit
Kondisi penyimpanan
T udara masuk
: 298,15 K
T pulp masuk
: 120oC
T pulp keluar
: 54oC
Volume
: 19,37 m3
Tinggi
: 2,05 m
Lebar
: 3,07 m
Panjang
: 3,07 m
10. Rotary Drum Vacuum Filter Kode
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
: RDVF-01
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
34
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tugas
: Memisahkan pulp yang mengandung α-selulosa dari impuritasnya (mengurangi kandungan lignin) dengan umpan pulp masuk sebanyak 60128,04953 kg/jam
Jenis
: Rotary Drum Vacuum Filter
Bahan konstruksi
: Commercial steel
Suhu operasi
: 53 C
Tekanan operasi
: 1 atm
Luas filter
: 2,60 m2
11. Screw Conveyor Kode
: SC-01
Tugas
:
Tempat
terjadinya
reaksi
pembentukan
microcrystalline cellulose serta pencampuran pulp sebanyak 1119,2358 kg/jam dengan larutan HCl 5% Bahan konstruksi
: Stainless steel
Panjang
: 50 m
Shaft diameter
: 12 cm (0,12 m)
Jari-jari shaft (r)
: 0,06 m
12. Tangki Bleaching Kode
: TB-01
Tugas
:Memutihkan pulp sebanyak 7111,91 kg/jam dengan manambahkan larutan H2O2
Bentuk
: Tangki silinder tegak dilengkapi pengaduk
Bahan konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Suhu operasi
: 30 °C
Tekanan operasi
: 1 atm
Diameter shell
: 1,33 m
Tinggi shell
: 2,66 m
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
35
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tebal shell
: 0,15 in
Diameter tutup
: 1,33 m
Tinggi tutup
: 0,33 m
Tebal tutup
: 0,15 in
Jumlah baffle
: 4 buah
Daya motor
: 0,19 hp
13. Tangki Pencuci Tabel 4. Spesifikasi Tangki Pencuci Spesifikasi Tangki Pencuci Kode
TW-01
TW-02
TW-03
Tugas
Mencuci pulp yang Mencuci pulp yang Mencuci pulp yang keluar dari digester keluar dari digester keluar dari digester sebanyak
6773,25 sebanyak
kg/jam Bentuk
5035,58 sebanyak
kg/jam
kg/jam
Tangki silinder tegak Tangki
silinder Tangki
dilengkapi pengaduk
tegak
4303,77
silinder
dilengkapi tegak
dilengkapi
pengaduk
pengaduk
Bahan konstruksi
Stainless steel
Stainless steel
Stainless steel
Suhu operasi
30 C
30 C
30 C
Tekanan operasi
1 atm
1 atm
1 atm
Jumlah
1 unit
1 unit
1 unit
Diameter shell
1,32 m
1,19 m
1,13 m
Tinggi shell
2,64 m
2,38 m
2,25 m
Tebal shell
0,15 in
0,15 in
0,14 in
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
36
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Spesifikasi Tangki Pencuci Kode
TW-01
TW-02
TW-03
Diameter tutup
1,32 m
1,19 m
1,13 m
Tinggi tutup
0,33 m
0,30 m
0,28 m
Tebal tutup
0,15 in
0,15 in
0,14 in
Jumlah baffle
4 buah
4 buah
4 buah
Daya motor
0,18 hp
0,11 hp
0,08 hp
14. Tangki Penyimpanan Tabel 5. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Spesifikasi Tangki Penyimpanan Kode
TP-01
Tugas
Pemyimpanan larutan Penyimpanan larutan Penyimpanan larutan NaOH 48%
Bentuk
TP-02
TP-0
HCl 38%
H2O2 50%
Silinder tegak alas Silinder dan tutup datar
dengan
tegak Silinder tegak alas alas
datar dan tutup datar
dan tutup ellipsoidal Bahan Konstruksi
Stainless steel
Stainless steel
Stainless steel
Jumlah
1 unit
1 unit
1 unit
Suhu Operasi
30 C
30 C
30 C
Tekanan operasi
1 atm
1 atm
1 atm
Diameter shell
2,78 m
2,07 m
2,38 m
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
37
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Spesifikasi Tangki Penyimpanan Kode
TP-01
TP-02
TP-0
Tinggi shell
5,55 m
4,14 m
4,76 m
Tebal shell
0,24 in
0,20 in
0,21 in
Diameter tutup
2,78 m
2,07 m
2,38 m
Tinggi tutup Tebal tutup
0,69 m 0,24 in
0,20 in
0,21 in
15. Tangki Mixing Tabel 6. Spesifikasi Tangki Mixing Spesifikasi Tangki Mixing Kode
TM-01
TM-02
TM-03
Tugas
Pencampuran
Pencampuran
Pencampuran H2O2
sebanyak
51,67 sebanyak
kg/jam NaOH 48% kg/jam
107,37 sebanyak HCl
62,99
38% kg/jam H2O2 50%
dengan air menjadi dengan air menjadi dengan air menjadi NaOH 12% Bentuk
Silinder
HCl 5% tegak Silinder
H2O2 9,3% tegak Silinder
tegak
dilengkapi pengaduk
dilengkapi pengaduk
dilengkapi pengaduk
Bahan konstruksi
Stainless steel
Stainless steel
Stainless steel
Jumlah
1 unit
1 unit
1 unit
Suhu operasi
30 C
30 C
30 C
Tekanan operasi
1 atm
1 atm
1 atm
Diameter shell
0,52 m
0,83 m
0,62 m
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
38
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Spesifikasi Tangki Mixing Kode
TM-01
TM-02
TM-03
Tinggi shell
1,04m
1,66 m
1,23 m
Tebal shell
0,12 in
0,13 in
0,12 in
Diameter tutup
0,52 m
0,83 m
0,62 m
Tinggi tutup
0,13 m
0,21 m
0,15 m
Tebal tutup
0,12 in
0,13 in
0,12 in
Jumlah baffle
4 buah
4 buah
4 buah
Daya motor
0,0017 hp
0,01 hp
0,0039 hp
16. Screen Tabel 7. Spesifikasi Screen Spesifikasi screen Kode
S-01
Tugas
Mengayak TKKS 2431,53 agar menjadi
S-02 chip Memisahkan sebanyak sebanyak
S-03 pulp Memisahkan 7111,91 sebanyak
pulp 5035,58
kg/jam kg/jam dari bahan kg/jam dari bahan ukurannya terlarut yang tidak terlarut yang tidak lebih diinginkan
diinginkan
seragam (20 mesh) Jenis
Vibratory screen
Vibratory screen
Vibratory screen
Suhu operasi
30 oC
30 oC
30 oC
Tekanan operasi
1 atm
1 atm
1 atm
Luas
6,46 ft2
18,91 ft2
13,39 ft2
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
39
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Spesifikasi screen Kode
S-01
S-02
S-03
Panjang
3,11 ft
5,33 ft
4,48 ft
Lebar
2,08 ft
3,55 ft
2,99 ft
Spesifikasi screen Kode
S-04
Tugas
Memisahkan sebanyak
S-05 pulp Mengayak
produk
4303,77 MCC dari ball mill
kg/jam dari bahan sebanyak
812,33
terlarut yang tidak kg/jam diinginkan Jenis
Vibratory screen
Vibratory screen
Suhu operasi
30 oC
30 oC
Tekanan operasi
1 atm
1 atm
Luas
11,44 ft2
5,95 ft2
Panjang
4,14 ft
2,99 ft
Lebar
2,76 ft
1,99 ft
17. Rotary Dryer (RoD-01) Kode
: RoD-01
Tugas
: Mengurangi kadar air pada produk MCC sehingga produk yang dihasilkan dalam keadaan kering
Jenis
: Co-current rotary dryer
Kondisi
: Udara panas 100 C, 1 atm
Jumlah
: 1 unit
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
40
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Luas dryer
: 8,02 m3
Diameter
: 1,13 m
Panjang dryer
: 2,26 m
18. Ball Mill Kode
: BM-01
Tugas
: Menghancurkan MCC agar ukurannya sesuai dengan spesifikasi produk yang diinginkan
Jenis
: Ball mill
Suhu operasi
: 30 C
Tekanan operasi
: 1 atm
Jumlah
: 1 unit
Size, diameter x length (ft)
:4x4
Approximate, ball load (lb)
: 3.300
Approximate rpm
: 30 rpm
Ukuran partikel
: ½ in to 65 mesh
Kapasitas
: 30 ton/hari (standar)
Power
: 20 – 25 hp
19. Gudang Produk Kode
: G-03
Tugas
: Menyimpan produk MCC sebanyak 812,33 kg/jam selama 1 bulan
Bentuk
: Segi empat beraturan
Bahan Konstruksi
: Beton
Suhu operasi
: 30 °C
Tekanan operasi
: 1 atm
Volume gudang
: 467,90 m3
Tinggi
: 48,91 m
Panjang
: 122,27 m
Lebar
: 97,81 m
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
41
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
20. Pompa Tabel 8. Spesifikasi Pompa Spesifikasi Pompa Kode
P-01
Tugas
Memompa pulp hasil Memompa reaksi
P-02
digester
P-04
P-05
pulp Memompa pulp yang Memompa
pulp Memompa
delignifikasi yang tertampung di tertampung di TA-01 sebanyak
sebanyak kg/jam
P-03
17179,44 tangki dari
reaktor sebanyak
menuju
tangki blowdown
blowdown sebanyak 17179,44 kg/jam
17179,44 kg/jam menuju
ke kg/jam menuju ke RDVF-01
pulp
6773,25 sebanyak dari
tangki kg/jam
7111,91 dari
tangki
ke pencuci 01 menuju ke bleaching ke screen tangki bleaching
(S-02)
tangki antara (TA01)
Jenis
Pompa sentrifugal
Pompa
sentrifugal Pompa
sentrifugal Pompa
single stage single single stage single single
sentrifugal Pompa stage
single single
suction
suction
suction
suction
sentrifugal stage
Bahan konstruksi
Stainless steel
Stainless steel
Stainless steel
Stainless steel
Stainless steel
Jumlah
1 unit
1 unit
1 unit
1 unit
1 unit
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
42
single
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Spesifikasi Pompa Kode
P-01
P-02
P-03
P-04
P-05
kapasitas
0,17 ft3/s
0,17 ft3/s
0,17 ft3/s
0,06 ft3/s
0,07 ft3/s
Diameter nominal
4 in
4 in
4
2,5 in
2,5 in
Schedule number
40
40
40
40
40
Diameter dalam
4,026 in
4,03 in
4,03 in
2,47 in
2,47 in
Diameter luar
4,5 in
4,5 in
4,5 in
2,88 in
2,88 in
Daya pompa
1,21 hp
1,21 hp
1,21 hp
0,29 hp
0,30 hp
Spesifikasi Pompa Kode
P-06
P-07
P-08
P-09
P-10
Tugas
Memompa pulp
Memompa pulp
Memompa larutan
Memompa larutan
Memompa larutan
sebanyak 5035,58
sebanyak 4303,77
NaOH 48 %
HCl 38 % sebanyak
H2O2 50 % sebanyak
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
43
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Spesifikasi Pompa Kode
P-06
P-07
P-08
P-09
P-10
kg/jam dari tangki
kg/jam dari tangki
sebanyak 51,67
107,37 kg/jam dari
62,99 kg/jam dari
pencuci (TW-02)
pencuci (TW-03)
kg/jam dari tangki
tangki penyimpanan
tangki penyimpanan
menuju ke screen (S-
menuju ke screen
penyimpanan ke
ke tangki mixing HCl
ke tangki mixing H2O2
03)
(S-04)
tangki mixing NaOH
Pompa sentrifugal
Pompa sentrifugal
Pompa sentrifugal
Pompa sentrifugal
Pompa sentrifugal
single stage single
single stage single
single stage single
single stage single
single stage single
suction
suction
suction
suction
suction
Bahan konstruksi
Stainless steel
Stainless steel
Stainless steel
Stainless steel
Stainless steel
Jumlah
1 unit
1 unit
1 unit
1 unit
1 unit
kapasitas
0,05 ft3/s
0,04 ft3/s
0,0003 ft3/s
0,0009 ft3/s
0,0005 ft3/s
Diameter nominal
2 in
2 in
0,25 in
0,375 in
0,25 in
Schedule number
40
40
40
40
40
Jenis
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
44
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Spesifikasi Pompa Kode
P-06
P-07
P-08
P-09
P-10
Diameter dalam
2,07 in
2,07 in
0,36 in
0,49 in
0,36 in
Diameter luar
2,38 in
2,38 in
0,54 in
0,68 in
0,54 in
Daya pompa
0,21 hp
0,18 hp
0,002 hp
0,005 hp
0,003 hp
Spesifikasi Pompa Kode
P-11
P-12
Tugas
Memompa
P-13
larutan Memompa
larutan Memompa
larutan
NaOH 12% sebanyak HCl 5% sebanyak H2O2 9,3% sebanyak 206,68
kg/jam
dari 815,98 kg/jam dari 388,66 kg/jam dari
tangki
mixing
ke tangki mixing HCl tangki mixing H2O2
reaktor digester Jenis
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Pompa
ke screw conveyor
sentrifugal Pompa
ke tangki bleaching
sentrifugal Pompa
sentrifugal
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
45
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Spesifikasi Pompa Kode
P-11 single
P-12 stage
P-13
single single stage single single stage single
suction
suction
suction
Bahan konstruksi
Stainless steel
Stainless steel
Stainless steel
Jumlah
1 unit
1 unit
1 unit
kapasitas
0,002 ft3/s
0,008 ft3/s
0,003 ft3/s
Diameter nominal
0,5 in
1
0,75 in
Schedule number
40
40
40
Diameter dalam
0,62 in
1,05 in
0,82 in
Diameter luar
0,84 in
1,32 in
1,05 in
Daya pompa
0,009 hp
0,03 hp
0,02 hp
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
46
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
BAB VIII UTILITAS
Unit utilitas adalah unit yang bertugas menyediakan sarana penunjang proses produksi. Fasilitas – fasilitas yang terdapat dalam unit utilitas, antara lain: A. Unit Penyediaan Air B. Unit Penyediaan Steam dan Bahan Bakar C. Unit Penyediaan Udara Tekan D. Unit Penyediaan Listrik E. Unit Pengolahan Limbah
A. UNIT PENYEDIAAN AIR Unit penyediaan air bertugas untuk mengolah dan menyediakan air untuk air proses, keperluan umum, pembuatan steam (umpan boiler), dan air pendingin. Perhitungan keperluan air : a) Air proses Untuk keperluan proses, air proses berasal dari air sungai yang telah di treatment terlebih dahulu. Perhitungan kebutuhan air proses : 1.
Air umpan digester
= 14901,98 kg/jam
2.
Air pencuci RDVF-01
= 42948,61 kg/jam
3.
Air pencuci TW-01
= 4838,03 kg/jam
4.
Air pencuci TW-02
= 3596,84 kg/jam
5.
Air pencuci TW-03
= 3074,12 kg/jam
6.
Air pengenceran HCl
= 708,61 kg/jam
7.
Air pengenceran NaOH
= 155,01 kg/jam
8.
Air pengenceran H2O2
= 275,67 kg/jam
Jumlah air proses yang dibutuhkan
= 70498,88 kg/jam
Asumsi angka kebocoran sebesar 2% dari total air proses = 1409,98 kg/jam Total penggunaan air proses = 71908,86 kg/jam
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
47
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
b) Air keperluan umum 1. Kebutuhan karyawan
= 333,33 kg/jam
(berjumlah 200 orang dengan kebutuhan 40L/orang/hari) 2. Perumahan
= 2500 kg/jam
(berjumlah 200 KK dengan kebutuhan 300L/KK/hari) 3. Pertamanan
= 416,67 kg/jam
(berjumlah
= 125 kg/jam
(berjumlah
10000L/hari) 4. Laboratorium 3000 L/hari) 5. Pemadam kebakaran
= 1225 kg/jam
(berjumlah 1,4 kali dari kebutuhan karyawan, pertamanan, dan laboratorium) Total jumlah air keperluan umum
= 4600 kg/jam
Asumsi angka keamanan sebesar 20%, maka total air keperluan umum sebesar 5520 kg/jam
c) Air untuk pembuatan steam 1. Steam untuk pemasakan pulp di reaktor Digester
=
33416,10
kg/jam Angka keamanan sebesar 20%, maka total steam yang dibutuhkan 40099,31 kg/jam. Dari total perhitungan di atas, maka besarnya kebutuhan air untuk proses steady state yang perlu disediakan dari air sungai yaitu berasal dari : 1. Air untuk keperluan produksi
= 71908,86 kg/jam
2. Air untuk keperluan umum
= 5520,00 kg/jam
3. Air untuk pembuatan steam
= 40099,31 kg/jam
Maka total air sungai yang harus diolah adalah sebesar 117528,18 kg/jam.
Spesifikasi peralatan utilitas 1.
Screen Kode
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
: SU-01
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
48
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tugas
: Menyaring kotoran dari air sungai yang berukuran besar.
Jenis
: Bar screen
Jumlah
: 1 unit
Suhu operasi
: 30oC
Tekanan operasi
: 1 atm
Lebar bar
: 5 mm.
Tebal bar
: 20 mm.
Bar clean spacing
: 20 mm.
Jumlah bar
: 50
Slope
: 30 mm.
Panjang
: 2 meter.
Lebar
: 2 meter.
Luas bukaan
: 2,04 m2
2. Kolam ekualisasi Kode
: EU-01
Tugas
: Mengkondisikan agar air tidak berfluktuasi
Jenis
: Bak beton persegi panjang
Jumlah
: 1 unit
Panjang
: 19,94 m
Lebar
: 9,97 m
Tinggi
: 9,97 m
3. Bak Sedimentasi Kode
: BSU-01
Tugas
: Mengendapkan padatan atau lumpur dari air sungai.
Jenis
: Bak beton persegi panjang
Jumlah
: 1 unit
Panjang
: 18,51 m
Lebar
: 9,26 m
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
49
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tinggi
: 9,26 m
4. Tangki Pelarutan Al2(SO4)3 Kode
: TMU-01
Tugas
: Melarutakan Al2(SO4)3 sebanyak 34,5465 kg/jam
Jenis
: Tangki silinder vertical berpengaduk
Suhu operasi
: 30 C
Tekanan operasi
: 1 atm
Jumlah
: 1 unit
Diameter shell
: 0,84 m
Tinggi shell
: 1,67 m
Tebal shell
: 0,13 in
Diameter tutup
: 0,84 m
Tinggi tutup
: 0,21 m
Tebal tutup
: 0,13 in
Jumlah baffle
: 4 buah
Daya motor
: 0,02 hp
5. Tangki Pelarutan Na2CO3 Kode
: TMU-02
Tugas
: Melarutakan Na2CO3 sebanyak 6,7366 kg/jam
Jenis
: Tangki silinder vertical berpengaduk
Suhu operasi
: 30 C
Tekanan operasi
: 1 atm
Jumlah
: 1 unit
Diameter shell
: 0,49 m
Tinggi shell
: 0,97 m
Tebal shell
: 0,12 in
Diameter tutup
: 0,49 m
Tinggi tutup
: 0,12 m
Tebal tutup
: 0,12 in
Jumlah baffle
: 4 buah
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
50
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Daya motor
: 0,0012 hp
6. Tangki Koagulasi Kode
: TKU-01
Tugas
: Membentuk flok-flok kotoran padatan dengan menambahkan larutan
Al2(SO4)3 dan larutan
Na2CO3 Jenis
: Tangki silinder vertical berpengaduk
Suhu operasi
: 30 C
Tekanan operasi
: 1 atm
Jumlah
: 1 unit
Diameter shell
: 4,37 m
Tinggi shell
: 8,73 m
Tebal shell
: 0,35 in
Diameter tutup
: 4,37 m
Tinggi tutup
: 1,09 m
Tebal tutup
: 0,35 in
Jumlah baffle
: 4 buah
Daya motor
: 68,80 hp
7. Clarifier Kode
: CU-01
Tugas
: memisahkan endapan flok-flok dari air bersih
Jenis
: Tangki silinder vertical berpengaduk
Suhu operasi
: 30 C
Tekanan operasi
: 1 atm
Jumlah
: 1 unit
Diameter shell
: 4,91 m
Tinggi shell
: 9,91 m
Tebal shell
: 0,41in
Diameter tutup
: 4,91 m
Tinggi tutup
: 1,25 m
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
51
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tebal tutup
: 0,41 in
Jumlah baffle
: 4 buah
Daya motor
: 135,24 hp
8. Sand Filter Kode
: SFU-01
Tugas
: Menyaring kotoran yang terkandung dalam air
Jumlah
: 1 unit
Suhu operasi
: 30 C
Tekanan operasi
: 1 atm
Luas penyaringan
: 173,15 ft2
diameter tangki
: 4,53 m
Tinggi
: 5,43 m
9. Carbon Filter Kode
: CFU-01
Tugas
: menghilangkan bau pada air
Jumlah
: 1 unit
Suhu operasi
: 30 C
Tekanan operasi
: 1 atm
Luas penyaringan
: 173,13 ft2
diameter tangki
: 4,53 m
Tinggi
: 5,43 m
10. Tangki utilitas-01 Kode
: TU-01
Tugas
: Penyimpanan air yang keluar dari clarifier sebanyak 117530,00 kg/jam.
Bentuk
: Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Bahan konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
52
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Suhu operasi
: 30oC
Tekanan operasi
: 1 atm
Diameter shell
: 4,94 m
Tinggi shell
: 6,17 m
Tebal shell
: 0,22 in
11. Tangki Utilitas-02 Kode
: TU-02
Tugas
: Penyimpanan air untuk keperluan air proses dan kebutuhan air umpan boiler sebanyak 112008,17 kg/jam
Bentuk
: Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Bahan konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Suhu operasi
: 30oC
Tekanan operasi
: 1 atm
Diameter shell
: 4,86 m
Tinggi shell
: 7,29 m
Tebal shell
: 0,23 in
12. Tangki domestic Kode
: TU-03
Tugas
: Penyimpanan air untuk umpan deaerator sebanyak 5520,00 kg/jam
Bentuk
: Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Bahan konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Suhu operasi
: 30oC
Tekanan operasi
: 1 atm
Diameter shell
: 1,78 m
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
53
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tinggi shell
: 2,67 m
Tebal shell
: 0,06 in
13. Tangki air proses Kode
: TU-04
Tugas
: Penyimpanan air untuk keperluan produksi sebanyak 71908,86 kg/jam
Bentuk
: Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Bahan konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Suhu operasi
: 30oC
Tekanan operasi
: 1 atm
Diameter shell
: 4,19 m
Tinggi shell
: 6,29 m
Tebal shell
: 0,18 in
14. Cation Exchanger Kode
: CEU-01
Tugas
: menghilangkan kandungan mineral dalam air sebanyak 40099,31 kg/jam
Bahan konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Suhu operasi
: 30oC
Tekanan operasi
: 1 atm
Diameter shell
: 2,09 m
Tinggi resin
: 2,51 m
Tinggi bed
: 1,34 m
Tinggi tangki
: 1,68 m
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
54
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
15. Anion Exchanger Kode
: CEU-01
Tugas
: menghilangkan kandungan mineral dalam air sebanyak 40099,31 kg/jam
Bahan konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Suhu operasi
: 30oC
Tekanan operasi
: 1 atm
Diameter shell
: 1,87 m
Tinggi bed
: 1,68 m
Tinggi tangki
: 2,09 m
16. Deaerator Kode
: DU-01
Tugas
: menghilangkan gas-gas terlarut dalam air
Jenis
: Tangki silinder horizontal
Bahan konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Suhu operasi
: 30oC
Tekanan operasi
: 1 atm
Diameter tangki
: 3,72 m
Panjang tangki
: 5,57 m
Tebal tangki
: 0,16 in
17. Tangki umpan boiler Kode
: TU-05
Tugas
: Penyimpanan air untuk kebutuhan steam boiler 40099,3146 kg/jam
Bentuk
: Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Bahan konstruksi
: Stainless steel
Jumlah
: 1 unit
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
55
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Suhu operasi
: 30oC
Tekanan operasi
: 1 atm
Diameter tangki
: 3,45 m
Tinggi tangki
: 5,17 m
Tebal tangki
: 0,15 in
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
56
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
18. Pompa Tabel 9. Spesifikasi Pompa Utilitas Pompa
Suction
Debit, ft3/s
Discharge
Head, m
Power, hp
PU-01
Sungai
Screen
1,16
15
8,05
PU-02
Kolam ekualisasi
Bak sedimentasi
1,16
25
5,37
PU-03
Bak sedimentasi
Tangki koagulasi
1,16
9
4,83
PU-04
Tangki koagulasi
Clarifier
1,16
10
5,37
PU-05
Clarifier
Sand filter
1,16
6
3,22
PU-06
Carbon filter
Tangki utilitas 1
1,16
10
5,37
PU-07
Tangki utilitas 1
Tangki domestik
0,05
3
0,08
PU-08
Tangki utilitas 1
Tangki utilitas 2
1,10
10
5,11
PU-09
Tangki utilitas 2
Tangki proses
0,71
10
3,28
PU-10
Tangki utilitas 2
Cation exchanger
0,40
5
0,92
PU-11
Cation exchanger
anion exchanger
0,40
3
0,37
PU-12
anion exchanger
Deaerator
0,40
2,5
0,46
PU-13
Deaerator
Tangki umpan boiler 0,40
10
1,83
PU-14
Tangki umpan boiler
Boiler
0,40
8
1,47
PU-15
Tangki Al2(SO4)3
Tangki koagulasi
0,0003
9
0,5
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
57
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Pompa PU-16
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Suction Tangki Na2CO3
Discharge Tangki koagulasi
Debit, ft3/s 6,61 x 10-5
Head, m 9
Power, hp 0,5
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
58
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
B. UNIT PENYEDIAAN STEAM DAN BAHAN BAKAR 1. Boiler Kode
: BU-01
Tugas
: Menghasilkan steam sebesar 24199,02 kg/jam.
Jenis
: Water tube boiler
Jumlah boiler
: 1 unit
Suhu steam
:180 oC
Tekanan steam
:1002,70 KPa = 10 atm
Daya
: 1902,26 hp
Luas
: 19022,60 ft2
Panjang tube
: 50 ft
Diameter luar tube
: 3,5 in
Luas selubung tube
: 0,917 ft2/ft
Jumlah tube
: 1931,23 buah
(Smith, 2001)
C. UNIT PENYEDIAAN UDARA TEKAN Udara tekan dibutuhkan untuk menggerakkan alat – alat kontrol yang bekerja secara pneumatik. Kebutuhan udara tekan diasumsikan 100 m3/jam pada suhu 273 K. Udara yang diperoleh merupakan udara yang berasal dari lingkungan dengan spesifikasi sebagai berikut : Suhu
= 35oC = 308 K
Relative Humidity
= 75%
Asumsi : Udara mengikuti gas ideal dan kompresi dilakukan secara adiabatik. Dengan menggunakan rumus Actual BHP untuk single stage (Ludwig, 1984) diperoleh nilai BHP sebesar 5,4 kW atau 7,25 Hp. Dengan mengambil asumsi nilai efisiensi motor sebesar 70%, maka power yang dibutuhkan adalah sebesar 10Hp.
Untuk mengeringkan udara dibutuhkan silika gel. Volume udara yang akan dikeringkan sebanyak 100 m3/jam atau 4,46 kmol/ja dengan massa udara sebesar 128,56 kg/jam atau 283,42 lb/jam. Pada suhu
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
59
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
kamar (86oF), kelembaban udara adalah 0,028 lb air/lb udara, maka kandungan air di udara sebesar 7,94 lb/jam. Pada keadaan jenuh, silika gel dapat menyerap air sebesar 0,5 lb air/lb silika. Sehingga kebutuhan silika yaitu sebesar 15,87 lb silika/jam. Asumsi regenerasi silika dilakukan setiap 24 jam, maka volume silika yang dibutuhkan sebanyak 0,22 m3. Asumsi volume silika adalah 50% volume tangki, maka volume tangki yang dibutuhkan sebesar 0,45 m3. Tangki merupakan tangki silinder dengan asumsi nilai H = 1,2D, maka diperoleh diameter sebesar 0,8 m dan tinggi1,2 m. Asumsi dibutuhkan make – up silika gel sebanyak 2%, maka jumlah silika gel untuk make – up adalah sebesar 0,32 lb/jam
D. UNIT PENYEDIAAN LISTRIK Besarnya kebutuhan listrik yang dibutuhkan, antara lain : 1. Untuk penggerak alat proses
= 109,73 Hp
2. Untuk keperluan utilitas
= 331,92 Hp
3. Untuk keperluan umum
= 200 Hp
4. Untuk instrumentasi
= 300 Hp
Total daya yang dibutuhkan = 941,65 Hp = 702,20 kW
703 kW
Pemenuhan listrik diperoleh dari PLN untuk industri dengan kebutuhan listrik diatas 200 kW. Harga yang ditentukan oleh PLN, yaitu : 1 kWh = Rp 864 Untuk memenuhi 703 kW selama 1 jam, maka dibutuhkan biaya sebesar Rp 606.701, sehingga selama 1 bulan dibutuhkan biaya sebesar Rp 436.824.483. Pabrik juga menyediakan sumber listrik cadangan yang berasal dari pembakaran diesel.
Daya yang dibutuhkan = 703 kW = 182.217.600 kJ untuk 3 hari = 43.732.224 kcal/3 hari. Diketahui bahwa : Panas pembakaran diesel = 10800 kcal/kg Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
60
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Densitas = 830 kg/m3 Maka : Kebutuhan bahan bakar
= 4049,28 (untuk 3 hari)
Kapasitas bahan bakar
=4,88 m3
Bahan bakar ini disimpan dalam tangki selama tiga hari. Volume design tangki = 1,2 kapasitas fuel = 5,85 m3 Tangki merupakan tangki silinder dengan asumsi nilai H = 1,2D, maka: diperoleh diameter sebesar 1,84 m dan tinggi 2,21 m.
E. UNIT PENGOLAHAAN LIMBAH 1. Air sisa regenerasi Air sisa regenerasi resin biasanya mengandung asam atau pun basa karena pada regenerasi resin digunakan larutan HCl dan juga NaOH, sehingga perlu dinetralkan dalam suatu kolam sebelum dibuang. Air dari kolam diusahakan ber-pH 7 (netral) sehingga tidak berbahaya bagi lingkungan. 2. Pembuangan limbah Jumlah limbah dari rotary drum filter
= 59008,81 kg/jam
Jumlah limbah dari screen 1
= 5673,17 kg/jam
Jumlah limbah dari screen 2
= 3805,93 kg/jam
Jumlah limbah dari screen 3
= 3148,76 kg/jam
Jumlah limbah dari rotary dryer
= 342,61 kg/jam
Jumlah total limbah
= 71979,28 kg/jam
Limbah yang dihasilkan dari proses produksi microcrystalline cellulose dapat dibedakan menjadai 2 jenis yaitu cair dan padat. Limbah cair yang dihasilkan dari proses produksi diolah dengan menggunakan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Sistem pengolahan limbah cair berdasarkan unit operasinya dibedakan menjadi 3, yaitu secara fisik, kimia, dan biologi. Pengendapan biasanya dilakukan pada bak pengendap atau bak penjernih. Prinsip kerja bak pengendap hanya berdasarkan gaya berat, sehingga memerlukan waktu tinggal lebih dari 24 jam. Tugas
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
: Mengendapkan padatan dari limbah
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
61
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Jenis
: Bak beton persegi panjang
Jumlah
: 5 unit
Waktu tinggal
: 2 hari
Laju massa limbah
= 71979,28 kg/jam
Densitas limbah
= 1003,21 kg/m3
Laju massa limbah per unit
= 14395,86 kg/jam
Volume limbah
= 688,79 m3
Asumsi overdesign tangki sebesar 20% = 826,55 m3.
Volume bak
Direncanakan ukuran bak yaitu: Panjang = 2Lebar = 2tinggi, Maka ukuran bak yaitu : Panjang
= 16,67 m
Lebar
= 8,33 m
Tinggi
= 8,33 m
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
62
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
Pemilihan lokasi pabrik merupakan hal yang paling penting dan perlu dipertimbangkan. Pemilihan lokasi pabrik yang tidak tepat dapat berdampak buruk bagi keberlangsungan suatu produksi. Pemilihan lokasi pabrik didasarkan pada pertimbangan-pertimbangan dari segi ekonomi, sosial, maupun hukum. Beberapa pertimbangan yang perlu diperhatikan dalam memilih lokasi pabrik, antara lain :: 1. Ketersediaan bahan baku Pabrik sebaiknya ditempatkan di wilayah yang dekat dengan sumber bahan baku sehingga dapat mengurangi biaya transportasi bahan baku. Selain itu, lokasi pabrik sebaiknya berada di dekat pelabuhan untuk mempermudah transportasi bahan baku ataupun produk. Bahan baku industri pembuatan MCC berupa tandan kosong kelapa sawit, sehingga sebaiknya pabrik didirikan di wilayah yang dekat dengan perkebunan kelapa sawit. . 2. Pemasaran Microcrystalline cellulose merupakan bahan yang memiliki peran penting sehingga dibutuhkan oleh banyak industri sebagai bahan pembantu maupun bahan utama. Atas pertimbangan tersebut, sebaiknya pendirian pabrik MCC dilakukan di kawasan industri supaya pemasaran produk mudah. 3. Ketersediaan air dan energi Kebutuhan air dan energi untuk suatu pabrik tidak terbatas. Untuk itu, lokasi pabrik sebaiknya berada di kawasan yang dekat dengan sumber air dan sumber energi (listrik). Kebutuhan air di suatu pabrik digunakan untuk keperluan air pendingin, steam, serta utilitas lainnya. Ketersediaan air bisa didapatkan dari air laut, sungai, danau, dll. 4. Ketersediaan tenaga kerja Dalam mendirikan suatu pabrik, dibutuhkan pelaku yang dapat menjalankan pabrik tersebut dengan baik. Tenaga kerja yang dibutuhkan adalah tenaga kerja terdidik maupun tak terdidik. Pabrik sebaiknya Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
63
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
didirikan di wilayah yang mudah untuk mencari tenaga kerja terdidik maupun tak terdidik. 5. Kondisi geografis dan social Lokasi pabrik sebaiknya berada di wilayah yang jauh dari potensi bencana alam seperti gempa bumi, banjir, gunung meletus, dan lain-lain. Dukungan sosial dari masyarakat setempat dapat mendukung kestabilan suatu pabrik.
Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan tersebut, maka pabrik MCC akan dibangun di Kalimantan barat dan letaknya berdekatan dengan pabrik Crude Palm Oil (CPO) di kawasan tersebut, salah satunya yaitu pabrik CPO milik PT smart, Tbk. Selain itu, kawasan tersebut memiliki lahan perkebunan kelapa sawit yang luas. Faktor-faktor yang mendukung pemilihan lokasi pabrik tersebut antara lain : 1. Ketersediaan bahan baku Pabrik didirikan di kawasan yang berdekatan dengan pabrik CPO salah satunya yaitu PT Smart, Tbk. PT Smart, Tbk merupakan pabrik CPO yang memanfaatkan kelapa sawit sebagai bahan baku. Limbah padat pabrik tersebut salah satunya berupa tandan kosong sawit. Limbah TKS ini merupakan bahan baku yang akan digunakan dalam industri pembuatan MCC. Lokasi pabrik berada di kawasan industry CPO sehingga bahan baku didapat dari beberapa pabrik CPO di Kalimantan Barat. Gambar 1 merupakan peta persebaran perkebunan kelapa sawit di wilayah Kalimantan barat.
Gambar 4. Peta Persebaran Perkebunan Kelapa Sawit di Kalimantan Barat Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
64
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
2. Jarus pemasaran, transportasi, serta eksport import dapat diakses dengan mudah karena lokasi pabrik berada dekat dengan Pos Lintas Batas, Malaysia. 3. Kebutuhan air dapat diperoleh dengan mudah karena lokasi pabrik tidak jauh dari suber air. Sumber air dapat diperoleh dari sungai Kapuas atau dengan pembuatan beberapa sumur bor di sekitar kawasan pabrik. 4. Tenaga kerja dapat diperoleh di sekitar kawasan pabrik, baik tenaga kerja terdidik maupun tak terdidik. Menurut data BPS, jumlah penduduk di propinsi Kalimantan Barat pada tahun 2010 mencapai 4.395.983 jiwa dan diperkirakan akan bertambah setiap tahunnya. Dengan jumlah penduduk sebanyak itu, maka tenaga kerja untuk pabrik dapat terpeuhi dengan mudah.
Tata letak pabrik dan alat dapat dilihat pada gambar di bawah ini : Pabrik ini direncanakan menempati lahan seluas 41374 m2, dengan perincian sebagai berikut : -
Luas tank farm
: 625 m2
-
Luas area proses
: 1817,55 m2
-
Luas utilitas
: 2100 m2
-
Luas UPL
: 4370,78 m2
-
Luas area kantor, perumahan, bengkel, laboratorium, klinik, dll: 32460,67 m2
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
65
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Kantin
Klinik
Mushola Gudang Produk
Pemadam Kebakaran
Kantor
Control Room Gudang Bahan Baku Area Proses
Tank Farm
Bengkel
Area Pengembangan
Area Utilitas UPL
Skala 1: 1100
Gambar 5. Layout Pabrik Microcrystalline Cellulose
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
66
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
RD-01B RDVF-01 HC-01
HC-02
TA-01 TBD-01
G-02 RD-01A
TM-01
TM-02
SC-01(A/B/C/D/E)
S-05
BM-01
RoD-01
S-04
TW-03
S-03
TW-02
S-02
TB-01
TW-01
TM-03
Skala 1 : 70
Gambar 6. Layout Alat Proses
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
67
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
BAB X PERTIMBANGAN ASPEK KESELAMATAN, KESEHATAN KERJA, DAN LINGKUNGAN
Salah satu aspek penting dan utama yang harus terencanakan dengan baik dalam suatu prarancangan pabrik adalah aspek kesehatan, keselamatan kerja dan lingkungan (K3L). Dijelaskan dalam Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 23 tahun 1992, pasal 23 (ayat 1) bahwa kesehatan kerja diselenggarakan agar setiap pekerja dapat bekerja secara sehat tanpa membahayakan diri sendiri dan masyarakat sekelilingnya, agar diperoleh produktivitas kerja yang optimal sejalan dengan program perlindungan tenaga kerja. Aspek ini tidak hanya bertujuan untuk dapat menjamin kesehatan para pekerja, tetapi juga kesehatan masyarakat di sekitar pabrik, maupun menjaga baku mutu lingkungan yang terkena paparan saat pabrik beroperasi. Untuk dapat merencanakan aspek ini dengan baik, maka harus diketahui terlebih dahulu hazard-hazard apa saja yang kiranya dapat terjadi di pabrik ini baik yang berasal dari penggunaan bahan baku dan bahan pendukung proses maupun yang dapat ditimbulkan saat pengoperasian peralatan proses. Pertimbangan mengenai aspek keselamatan, kesehatan kerja, dan lingkungan perlu dilakukan karena pabrik microcrystalline cellulose tergolong pabrik beresiko sedang. Oleh karena itu penanganan terhadap proses dan peralatan harus dilakukan dengan baik sesuai dengan standard operating procedure. Bukan hanya dari segi proses dan peralatan saja melainkan juga tingkat bahaya dari bahan-bahan yang digunakan dalam produksi juga perlu untuk dipertimbangkan. Selain itu, pekerja juga harus memperhatikan standard operating procedure dari masing-masing alat sehingga resiko kecelakaan kerja bisa diminimalkan. Oleh karena itu, dalam setiap pekerjaan di area proses, operator diwajibkan menggunakan peralatan perlindungan diri yang lengkap, meliputi masker, safety helmet, google, glove, safety shoes dan baju kerja. Untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja, orang yang tidak berkepentingan dilarang masuk ke area proses. Area proses terisolasi dari area pabrik yang lain dan hanya bisa dijangkau melalui satu gate. Gate ini dijaga oleh security dan hanya pekerja yang memiliki izin kerja (work permit) yang diperbolehkan masuk.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
68
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Hal pertama yang harus dilakukan untuk dapat mengetahui hazard-hazard dari keseluruhan proses yaitu dengan mengidentifikasi bahaya terhadap keselamatan kerja dari masing-masing bahan dan kondisi operasi alat-alat proses yang digunakan. Hal ini penting, karena dengan begitu cara pengelolaannya pun dapat direncanakan dengan baik agar potensi terjadinya kecelakaan kerja akibat hal-hal
tersebut
dapat
diminimalisasi.
Kemudian
perlu
dilakukan
pengidentifikasian untuk semua limbah yang dihasilkan selama pabrik beroperasi, baik limbah cair, limbah padat, maupun emisi limbah gas. Dari hasil pengidentifikasian limbah tersebut dapat direncanakan tentang pengelolaannya secara bijak, sehingga aman dan tidak merugikan masyarakat maupun lingkungan sekitar pabrik. Selain itu, identifikasi mengenai paparan kimia dan fisis pun perlu dilakukan agar dapat merencanakan seperangkat alat perlindungan diri yang diperlukan bagi para pekerja sehingga keselamatan mereka terjamin. Pada perancangan pabrik microcrystalline cellulose ini, instrumen yang digunakan berupa alat kontrol otomatis dan manual. Hal ini tergantung dari sistem peralatan dan factor pertimbangan teknis dan ekonomisnya. Dengan penggunaan alat-alat kontrol ini diharapkan tercapai hal-hal sebagai berikut : 1. Dapat menjaga variabel proses pada operasi yang dikehendaki. 2. Laju produksi dapat diatur dalam batas-batas yang aman. 3. Kualitas produksi lebih terjamin. 4. Membantu mempermudah pengoperasian suatu alat. 5. Kondisi-kondisi yang berbahaya dapat diketahui secara dini melalui alarm peringatan sehingga lebih terjamin keselamatan kerja. 6. Efesiensi akan lebih meningkat. Beberapa alat kontrol atau instrumen yang digunakan pada pabrik microcrystalline cellulose sebagai berikut : 1. Level Controller (LC) Level Controller berfungsi untuk menjaga agar volum (isi) dari suatu alat tetap terjaga, tidak kehabisan ataupun kelebihan yang dapat menyebabkan kenaikan tekanan. Cara kerja dari alat ini adalah dengan terus mendeteksi
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
69
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
ketinggian permukaan bahan dalam alat. Jika kurang dari toleransi yang diberikan (set point) maka kran keluaran (output) akan mengecil sampai ketinggian mencapai tinggi yang telah di-set. Sebaliknya jika melebihi set point, kran keluaran akan dibuka lebih besar untuk mengurangi bahan dalam alat.
2. Pressure Controller (PC) Pressure Controller berfungsi untuk menjaga agar tekanan dalam alat masih berada pada kisaran yang ditetapkan. Cara kerjanya mirip dengan LC yaitu dengan membuka dan menutup kran.
3. Temperature Controller (TC) Temperature Controller bertugas agar suhu di dalam alat masih berada dalam kisaran suhu operasinya. TC juga bekerja dengan membuka dan menutup kran, namun kran yang diintervensi adalah kran utilitas. Misalnya reaktor tangki berpengaduk dengan jaket pendingin. Jika suhu terlalu tinggi dari set point, maka kran aliran air pendingin akan diperbesar sehingga air pendingin yang masuk akan lebih banyak dan akhirnya suhu reaktor pun dapat kembali ke suhu yang normal.
4. Flow Controller (FC) Flow Controller berfungsi untuk mengatur kecepatan alir tiap waktu dari suatu bahan yang dialirkan. Pengaturan dilakukan dengan mengatur bukaan kran. Cara kerja dari alat ini adalah dengan mendeteksi kecepatan aliran bahan yang mengalir. Jika kurang dari toleransi yang diberikan (set point), maka kran akan membesar sampai kecepatan aliran sesuai dengan yang telah di set, dan sebaliknya.
5. Level Indicator (LI) Level Indicator berfungsi untuk melihat tinggi permukaan cairan atau padatan dalam suatu alat operasi.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
70
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
6. Weight Controller (WC) Weight Controller berfungsi untuk mengukur massa suatu bahan (biasanya padatan). Misal, pada hopper (bin), bila massa bahan sudah sesuai dengan set point, maka hopper akan membuka dan bahan akan mengalir ke alat selanjutnya.
7. Ratio Controller (RC) Ratio Controller berfungsi untuk mengatur rasio dari 2 atau lebih aliran bahan yang akan masuk ke alat. Cara kerjanya, RC menerima data dari FC, apabila rasionya tidak sesuai dengan set point, maka RC akan mengirim data yang akan mengatur aliran dengan valve.
8. Volume Recorder (VR) Volume Recorder adalah suatu alat untuk merekam volume dari bahan yang dialirkan ke alat tiap waktu tertentu.
9. Temperature Indicator (TI) Temperature Indicator
adalah
suatu
alat
yang berfungsi
untuk
menunjukkan suhu dari suatu bahan yang terdapat di dalam alat.
Limbah yang dihasilkan dari proses produksi microcrystalline cellulose dapat dibedakan menjadai 2 jenis yaitu cair dan padat. Limbah cair yang dihasilkan dari proses produksi diolah dengan menggunakan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Sistem pengolahan limbah cair berdasarkan unit operasinya dibedakan menjadi 2, yaitu: a) Fisik Pada unit operasi ini, salah satu hal yang dilakukan adalah proses screening.Screening merupakan cara yang efisen dan murah untuk memisahkan suspensi yang berukuran besar. Screening dilakukan pada sisa-sisa
potongan
tandan
kosong
yang
masih
berukuran
besar.potongan yang masihh berukuran besar tersebut kemudian diolah lagi untuk mendapatkan ukuran yang dikehendaki. Selain itu, proses
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
71
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
yang menggunakan pengolahan unit ini adalah limbah yang berasal dari hasil tangki pencuci yang masih mengandung bahan tersuspensi yang mudah mengendap. Pengendapan biasanya dilakukan pada bak pengendap atau bak penjernih. b) Biologi Air buangan yang bersifat biodegradable dapat diolah secara biologi. Ditinjau dari segi lingkungan proses penguraian secara biologi dibagi menjadi dua, yaitu proses aerob dan anaerob. Limbah yang dihasilkan dari industri ini masih mengandung komponen organik sehingga dibutuhkan pengolahan secara biologi. Limbah yang mengandung asam organik akan diubah menjadi ga metana, karbon dioksida, dan gas-gas lain serta air oleh bakteri anaerobik. Pada kondisi anaerobik, limbah cair tidak mengalami kontak dengan udara luar. Setelah diolah dalam kolam anaerobik, limbah diolah di dalam kolam fakultatif (peralihan) yaitu kolam peralihan dari kolam anaerobik ke kolam aerobik. Selanjutnya, kolam terakhir adalah kolam aerobik. Pada kolam
ini,
cairan
limbah
diperkaya
kandungan
oksigennya
menggunakan aerator. Oksigen diperlukan untuk proses oksidasi yang dilakukan oleh bakteri aerobik. c) Kimia Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang sulit mengendap. Proses kimia ini membutuhkan bahan kimia yang digunakan untuk mengubah sifat bahan kimia terlarut menjadi tidak terlarut atau dari ukuran yang sangat halus membentuk flok yang dapat mengendap dan dipisahkan dengan filtrasi. Proses yang menggunakan pengolahan unit ini adalah limbah cairan hasil proses pemutihan yang menggunakan bahan kimia hidrogen peroksida, proses pemasakan menggunakan bahan kimia seperti NaOH yang berfungsi untuk memisahkan serat selulosa dari bahan organik, dan juga penggunaan HCl dalam proses kristalisasi. Pada proses ini juga dilakukan penetralan limbah yang mengandung asam atau pun basa.Limbah buangan mengandung larutan HCl ,
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
72
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
NaOH, dan juga H2O2 sehingga perlu dinetralkan dalam suatu kolam sebelum dibuang. Air limbah dari kolam diusahakan ber-pH 7 (netral) sehingga tidak berbahaya bagi lingkungan.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
73
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
I.
PERTIMBANGAN ASPEK KEAMANAN PABRIK
A. Identifikasi hazard bahan kimia yang yang ada dalam proses (mengacu ke MSDS)
Keterangan
radioactive
oxidizing
irritant
corrosive
Toxic
explosive
Bahan
flammable
Hazard Pengelolaan
BAHAN BAKU Bahan yang dapat terbakar, 1. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)
-
√
-
-
-
-
-
-
Penyimpanan dilakukan dalam
berbentuk serat berukuran kecil
ruangan yang tertutup, hindari
setelah dihancurkan dengan
tumpukan bahan yang terlalu
crusher
tinggi.
Hindari kontak dengan kulit dan -
Simpan dalam kondisi rapat, sejuk,
mata
dan berventilasi baik. Jauhkan dari
BAHAN PENDUKUNG
1. Asam Klorida (HCl)
-
-
√
√
√
-
-
oksidator, bahan organik, logam, dan alkali
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
74
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
A. Identifikasi hazard bahan kimia yang yang ada dalam proses (mengacu ke MSDS)
2. Natrium Hidroksida (NaOH)
-
-
√
√
√
-
Keterangan
radioactive
oxidizing
irritant
corrosive
Toxic
explosive
Bahan
flammable
Hazard
-
Pengelolaan
Higroskopis dan bila kontak -
Simpan di tempat yang sejuk,
dengan
kering, berventilasi.
logam
(aluminium,
magnesium, timah, dan seng) -
Jauhkan dari asam dan hindari
menyebabkan pembentukan H2
kontak dengan amonia, silver nitrat
mudah terbakar
-
Simpan dalam wadah tertutup rapat untuk mencegah konversi NaOH ke natrium karbonat oleh CO2 di udara
3. Hidrogen Peroksida (H2O2)
-
-
√
√
√
√
-
Hindari kontak dengan kulit dan -
Simpan di tempat sejuk
mata
Jauhkan dari material asam dan
-
basa -
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Hindari terkena cahaya secara
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
75
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
A. Identifikasi hazard bahan kimia yang yang ada dalam proses (mengacu ke MSDS)
Keterangan
radioactive
oxidizing
irritant
corrosive
Toxic
explosive
Bahan
flammable
Hazard Pengelolaan
langsung PRODUK
1. Microcrystalline Cellulose (MCC)
Hindari kontak dengan mata -
-
-
-
-
√
-
-
Simpan dalam kondisi rapat, sejuk, dan berventilasi baik.Jauhkan dari sumber penyalaan (panas)
UTILITAS Hindari kontak dengan kulit dan - Simpan dalam kondisi sejuk, 1. Al2(SO4)3
-
-
√
-
√
-
-
mata
kering, dan berventalasi baik. - Jauhkan dari kontak dengan oxidizing agent
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
76
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
A. Identifikasi hazard bahan kimia yang yang ada dalam proses (mengacu ke MSDS)
Keterangan
radioactive
oxidizing
irritant
corrosive
Toxic
explosive
Bahan
flammable
Hazard
Bersifat
higroskopis,
Pengelolaan
hindari -
kontak dengan kulit, mata 2. Na2CO3
-
-
√
-
√
-
Simpan di kondisi rapat, sejuk, dan berventilasi baik.
-
Jangan simpan di atas 24 oC dan jauhkan dari bahan yang bersifat asam
3. zeolit wet process
-
-
-
-
√
-
-
4. strong basic resin
-
√
√
-
-
-
-
5. Hydrazine
√
√
√
-
√
-
-
syntetic
Hindari kontak dengan kulit dan -
Simpan
mata
kering dan tertutup
Hindari kontak dengan asam -
Simpan dalam kondisi kering dan
nitrat dan oxidizing agent
tertutup
Sangat eksplosif terhadap keberadaan logam.
-
dalam
kondisi
sejuk,
Harus disimpan dalam keadaan tertutup dengan ventilasi yang baik.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
77
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
A. Identifikasi hazard bahan kimia yang yang ada dalam proses (mengacu ke MSDS)
Keterangan
radioactive
oxidizing
irritant
corrosive
Toxic
explosive
Bahan
flammable
Hazard Pengelolaan
-
Jauhkan dari sumber api dan sumber panas. Bahan sebaiknya disimpan di bawah suhu flash pointya yaitu 37,8 oC.
1. LIMBAH 1. Air limbah dari tangki pencuci
-
-
√
√
√
-
-
Mengandung senyawa asam dan -
Sebelum dibuang ke lingkungan,
basa
limbah
cair
perlu
dinetralkan
supaya aman bagi lingkungan. 2. Na-Lignin √
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Sebelum masuk unit pengolahan limbah sebaiknya dinetralkan terlebih dahulu
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
78
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
B. Identifikasi hazard kondisi peralatan proses
Benda tajam
Kuantitas Bahan
Komposisi
Keterangan
Pengelolaan
√
1. Crusher
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Elevasi
Suhu
Tekanan
Peralatan
Tekanan tinggi
Hazard
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
79
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
B. Identifikasi hazard kondisi peralatan proses
Benda tajam
Kuantitas Bahan
Komposisi
Elevasi
Suhu
Tekanan
Peralatan
Tekanan tinggi
Hazard
Keterangan
Suhu : 140 C Tekanan : 10,8 atm
Pengelolaan
-
Digester diberi isolator untuk mencegah paparan panas.
-
Digester diberi Temperature Controller yang dihubungkan dengan aliran
2. Digester
√
√
-
-
√
-
-
pemanas untuk mengatur suhu. -
Digester diberi Relief Valve untuk mencegah terjadinya overpressure.
-
Digester dilengkapi dengan konstruksi penyangga yang kuat
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
80
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
B. Identifikasi hazard kondisi peralatan proses
Benda tajam
Kuantitas Bahan
Komposisi
Elevasi
Suhu
Tekanan
Peralatan
Tekanan tinggi
Hazard
Keterangan
Suhu : 30 C
Pengelolaan
-
menentukan
Tekanan : 1 atm
3. Tangki mixing NaOH
-
-
-
-
√
√
-
Dipasang
ratio
controller
jumlah
NaOH
untuk yang
dibutuhkan sesuai dengan jumlah air yang digunakan sebagi pelarut. -
Dipasang pula level controller untuk mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki agar tidak melebihi batas yang ditentukan.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
81
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
B. Identifikasi hazard kondisi peralatan proses
Benda tajam
Kuantitas Bahan
Komposisi
Elevasi
Suhu
Tekanan
Peralatan
Tekanan tinggi
Hazard
Keterangan
Suhu : 30 C
Pengelolaan
-
-
-
-
-
√
√
-
ratio
controller
untuk
menentukan jumlah HCl yang dibutuhkan
Tekanan : 1 atm
4. Tangki mixing HCl
Dipasang
sesuai dengan jumlah air yang digunakan sebagi pelarut. -
Dipasang pula level controller untuk mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki agar tidak melebihi batas yang ditentukan.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
82
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
B. Identifikasi hazard kondisi peralatan proses
Benda tajam
Kuantitas Bahan
Komposisi
Elevasi
Suhu
Tekanan
Peralatan
Tekanan tinggi
Hazard
Keterangan
Suhu : 30 C
Pengelolaan
-
menentukan
Tekanan : 1 atm
5. Tangki mixing H2O2
-
-
-
-
√
√
Dipasang
ratio
controller
jumlah
H2O2
untuk yang
dibutuhkan sesuai dengan jumlah air yang digunakan sebagi pelarut.
-
-
Dipasang pula level controller untuk mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki agar tidak melebihi batas yang ditentukan.
6. Rotary Drum Vacuum Filter
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Suhu : 53 C √
√
-
-
-
-
-
ΔP : 67 kPa
-
Dipasang
flow
controller
untuk
mengontrol jumlah air pencuci yang akan masuk rotary drum vacuum filter
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
83
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
B. Identifikasi hazard kondisi peralatan proses
Benda tajam
Kuantitas Bahan
Komposisi
Elevasi
Suhu
Tekanan
Peralatan
Tekanan tinggi
Hazard
Keterangan
Suhu : 35 C
Pengelolaan
-
Screw Conveyor diberi isolator untuk mencegah paparan panas.
7. Screw Conveyor
√
√
-
-
√
-
-
Screw Conveyor diberi Temperature Controller untuk mengatur suhu.
-
Screw Conveyor diberi Relief Valve untuk mencegah terjadinya overpressure.
-
Screw Conveyor dilengkapi dengan konstruksi penyangga yang kuat
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
84
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
B. Identifikasi hazard kondisi peralatan proses
Benda tajam
Kuantitas Bahan
Komposisi
Elevasi
Suhu
Tekanan
Peralatan
Tekanan tinggi
Hazard
Keterangan
Suhu : 100 C
Pengelolaan
-
Rotary Dryer diberi Temperature Controller yang dihubungkan dengan aliran udara panas yang masuk untuk mengatur suhu agar air dalam bahan dapat teruapkan secara optimum
8. Rotary Dryer
-
√
-
-
-
-
-
-
Rotary Dryer dilengkapi dengan konstruksi penyangga yang kuat.
-
Tangga yang ada pada Rotary Dryer berada pada salah satu sisi Rotary Dryer dan harus diberi pengaman yang baik agar operator aman dan nyaman apabila ingin naik
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
85
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
B. Identifikasi hazard kondisi peralatan proses
Benda tajam
Kuantitas Bahan
Komposisi
Elevasi
Suhu
Tekanan
Peralatan
Tekanan tinggi
Hazard
Keterangan
Suhu : 31,5 C Tekanan : 1 atm
Pengelolaan
-
Tangki pencuci diberi isolator untuk mempertahankan suhu operasi.
-
Tangki pencuci diberi Temperature Controller
-
Tangki pencuci diberi Relief Valve untuk mencegah terjadinya overpressure.
9. Tangki Pencuci
√
√
-
-
√
√
-
Tangki pencuci dilengkapi dengan konstruksi penyangga yang kuat
-
Dilengkapi level controller yang dihubungkan dengan arus feed dan arus air pencuci yang masuk supaya tidak terjadi kelebihan kuantitas umpan masuk tangki pencuci
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
-
Arus umpan dilengkapi dengan flow controller untuk mengontrol jumlah air pencuci yang dibutuhkan
86
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
B. Identifikasi hazard kondisi peralatan proses
Benda tajam
Kuantitas Bahan
Komposisi
Elevasi
Suhu
Tekanan
Peralatan
Tekanan tinggi
Hazard
Keterangan
Suhu : 34,35 C Tekanan : 1 atm
Pengelolaan
-
Tangki bleaching diberi isolator untuk mempertahankan suhu operasi.
-
Tangki bleaching diberi Temperature Controller
-
Tangki bleaching diberi Relief Valve untuk mencegah terjadinya overpressure.
10. Tangki Bleaching
√
√
-
-
√
√
-
Tangki bleaching dilengkapi dengan konstruksi penyangga yang kuat
-
Dilengkapi level controller yang dihubungkan dengan arus feed dan arus air pencuci yang masuk supaya tidak terjadi kelebihan kuantitas umpan masuk tangki bleaching
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
-
Arus umpan dilengkapi dengan flow controller untuk mengontrol jumlah H2O2 yang masuk tangki bleaching
87
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
B. Identifikasi hazard kondisi peralatan proses
Benda tajam
Kuantitas Bahan
Komposisi
Elevasi
Suhu
Tekanan
Peralatan
Tekanan tinggi
Hazard
Keterangan
Pengelolaan
11. Ball Mill
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
88
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
C. Identifikasi Hazard plant layout dan lokasi proses
Maintainability
Operability and
berbahaya
Pelepasan Bahan
Ledakan
Kebakaran
Hazard
Keterangan
Pengelolaan
PLANT LAYOUT 1. Crusher
-
-
-
√
Crusher diletakkan di lantai dasar agar transportasi TKKS dari gudang penyimpanan ke crusher lebih mudah dilakukan
-
Digester diberi jarak yang cukup dengan alat lain untuk mempermudah dalam proses maintenance.
2. Digester
√
-
√
√
-
Sekitar digester diberi tanggul agar jika terjadi kebocoran, bahan akan tertampung dalam tanggul tersebut dan tidak melebar ke area lain.
-
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
89
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
C. Identifikasi Hazard plant layout dan lokasi proses
Maintainability
Operability and
berbahaya
Pelepasan Bahan
Ledakan
Kebakaran
Hazard
Keterangan
Pengelolaan
-
Sekitar tangki diberi tanggul agar jika terjadi kebocoran, bahan akan tertampung dalam tanggul
3. Tangki penyimpanan
√
NaOH, HCl, dan H2O2
tersebut dan tidak melebar ke area lain.
√
-
Tangki penyimpanan diletakkan di lantai dasar dan dekat dengan jalan agar mudah dijangkau kendaraan pensuplay bahan kimia tersebut.
4. Tangki mixing NaOH, HCl, dan H2O2
Sekitar tangki diberi tanggul agar jika terjadi kebocoran, bahan akan tertampung dalam tanggul
-
-
√
√
tersebut dan tidak melebar ke area lain. -
Tangki mixing diletakkan di lantai dasar agar maintenance mudah
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
90
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
C. Identifikasi Hazard plant layout dan lokasi proses
Maintainability
Operability and
berbahaya
Pelepasan Bahan
Ledakan
Kebakaran
Hazard
Keterangan
Pengelolaan
-
Gudang penyimpanan TKKS ditempatkan di dekat jalan yang mudah dijangkau kendaraan.
5. Gudang penyimpanan bahan baku TKKS
-
√
-
Gudang penyimpanan TKKS berada 100 m dari area proses agar ketika proses loading/unloading tidak
-
mengganggu area proses yang mungkin dapat menyebabkan bahaya. -
Gudang penyimpan diberi peringatan mengenai hazard rating.
6. Gudang penyimpanan chip TKKS
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
-
√
-
-
-
Gudang penyimpanan chip TKKS diletakkan di area yang lebih tinggi (lantai 2) karena gudang ini berupa
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
91
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
C. Identifikasi Hazard plant layout dan lokasi proses
Maintainability
Operability and
berbahaya
Pelepasan Bahan
Ledakan
Kebakaran
Hazard
Keterangan
Pengelolaan
bin sehingga chip keluar dari bawah bin yang berbentuk kerucut dan memanfaatkan gaya gravitasi 7. Screw Conveyor 8. Rotary dryer
-
√
-
Rotary dryer diberi jarak dengan alat lain dan letaknya bukan di wilayah yang terdapat banyak
√
aktivitas untuk mengamankan operator mengingat rotary dryer merupakan alat yang berputar.
9. Ball mill 10. Gudang Penyimpanan Produk MCC
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
√
√
-
-
-
Gudang penyimpanan MCC ditempatkan di dekat jalan yang mudah dijangkau kendaraan.
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
92
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
C. Identifikasi Hazard plant layout dan lokasi proses
Maintainability
Operability and
berbahaya
Pelepasan Bahan
Ledakan
Kebakaran
Hazard
Keterangan
Pengelolaan
-
Gudang penyimpanan MCC berada 100 m dari area proses agar ketika proses loading/unloading tidak mengganggu area proses yang mungkin dapat menyebabkan bahaya.
-
Gudang penyimpan diberi peringatan mengenai hazard rating.
11. Pompa
-
-
-
√
Pompa diletakkan di area yang mudah dijangkau untuk memudahkan saat maintenance. Antara 2 pompa diberi jarak minimal 2 meter.
LOKASI PROSES
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
93
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
C. Identifikasi Hazard plant layout dan lokasi proses
Maintainability
Operability and
berbahaya
Pelepasan Bahan
Ledakan
Kebakaran
Hazard
Keterangan
Pengelolaan
Area proses didirikan cukup jauh dari gedung perkantoran dengan tujuan untuk memudahkan proses
1. Jarak antara proses dengan gedung kantor
√
√
√
-
evakuasi
dan
tidak
mengganggu
kinerja
bagian
administrasi pada saat terjadi gangguan pada proses pada pabrik. Antara area proses dan jalan raya diberi jarak sekitar 50
2. Jarak antara area proses dengan jalan raya
m agar proses √
√
√
produksi tidak terganggu oleh kondisi lalu lintas di jalan raya.
3. Jarak antara area proses
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
√
√
√
-
Pembangunan area proses berada pada kisaran jarak 2
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
94
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
C. Identifikasi Hazard plant layout dan lokasi proses
Maintainability
Operability and
berbahaya
Pelepasan Bahan
Ledakan
Kebakaran
Hazard
dengan pemukiman
Keterangan
Pengelolaan
km dari pemukiman penduduk terdekat agar jika terjadi pelepasan bahan kimia ke lingkungan ada cukup waktu untuk evakuasi. Sistem pemipaan dibangun diatas permukaan tanah, √
4. Sistem pemipaan
√
√
√
untuk memudahkan proses pengecekan dan maintenance.
5. Keterbatasan kondisi geografis area pabrik
Aspek konstruksi : tahan terhadap gempa minimal 6 √
√
-
-
skala ritcher
terkait dengan petir,
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
95
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
C. Identifikasi Hazard plant layout dan lokasi proses
Maintainability
Operability and
berbahaya
Pelepasan Bahan
Kebakaran
Ledakan
Hazard
Keterangan
Pengelolaan
banjir, dan bencana alam
Aspek elevasi : ketinggian di bawah batas maksimum
lainnya.
yang diijinkan Sistem penangkal petir dipasang pada storage atau process vessel yang tinggi dan mengandung material yang flammable.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
96
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
II.
PERTIMBANGAN ASPEK KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA
A Identifikasi potensi paparan bahan kimia Hazard
Kanker
Kerusakan Paru Paru
Kerusakan Ginjal
Kerusakan Organ Tubuh Mutasi Lainnya Gen
Iritasi
Jenis Paparan
Keterangan
√
√
√
√
√
Pengelolaan
1. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) 2. Asam Klorida (HCl)
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
-
Bahan pendukung dan sebagai bahan regenerasi pada cation exchanger di pengolahan air
Operator harus menggunakan masker, glove dan boots
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
97
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
A Identifikasi potensi paparan bahan kimia
Kerusakan Organ Tubuh Mutasi Lainnya Gen
-
√
-
-
(NaOH)
√
Keterangan
Pengelolaan
Iritasi
Kerusakan Ginjal
3. Natrium Hidroksida
Kerusakan Paru Paru
Jenis Paparan
Kanker
Hazard
√
Sebagai bahan pendukung Operator harus menggunakan dan sebagai bahan masker, kacamata pengaman, dan regenerasi pada anion sarung tangan. exchanger di pengolahan air
4. Microcrystalline Cellulose (MCC) 5. Al2(SO4)3 6. Na2CO3 7. zeolit wet process syntetic 8. strong basic resin
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
98
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
A Identifikasi potensi paparan bahan kimia
10. SO2
√
√
-
√
-
√
√
-
-
Keterangan
Pengelolaan
Iritasi
-
Kerusakan Organ Tubuh Mutasi Lainnya Gen
Kerusakan Ginjal
9. Hydrazine
Kerusakan Paru Paru
Jenis Paparan
Kanker
Hazard
√
√
Berfungsi sebagai oxygen scavenger pada deaerator
Operator harus menggunakan masker dan glove.
Hasil pembakaran antara
Operator harus menggunakan
bahan bakar furnace atau
masker/respiratory.
boiler dengan udara
11. NOx
-
√
-
√
-
√
Hasil pembakaran antara
Operator harus menggunakan
bahan bakar furnace atau
masker/respiratory.
boiler dengan udara
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
99
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
A Identifikasi potensi paparan bahan kimia
12. COx
-
√
-
√
-
Keterangan
Pengelolaan
Iritasi
Kerusakan Organ Tubuh Mutasi Lainnya Gen
Kerusakan Ginjal
Kerusakan Paru Paru
Jenis Paparan
Kanker
Hazard
√
Hasil pembakaran antara
Operator harus menggunakan
bahan bakar furnace atau
masker/respiratory.
boiler dengan udara
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
100
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Identifikasi potensi paparan fisis Hazard Pengelolaan
Luka
ISPA
Kanker
Keterangan Tuli
Jenis paparan
Boiler, Digester, rotary dryer
-
Penempatan alat-alat yang berpotensi memberikan paparan panas harus di area yang aman dari jangkauan operator.
Panas
-
-
-
√
-
Diberikan peringatan berupa warna cat pada alat untuk mengindikasi bahwa alat tersebut bersuhu tinggi sehingga operator lebih waspada.
- Operator harus menggunakan
ear plug.
Tingkat kebisingan yang ditimbulkan dari Kebisingan
√
-
-
-
pengoperasian boiler yaitu 85 – 108 dB. Namun, di Indonesia, intensitas bising di tempat kerja yang diperkenankan adalah 85 dB untuk waktu kerja 8 jam perhari, seperti
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
101
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
yang diatur dalam Surat Edaran Menteri Tenaga Kerja no SE.01/Men/1978 tentang Nilai Ambang Batas (NAB) untuk kebisingan di tempat kerja (Roestam, 2004).
Debu
-
-
√
-
Rotary dryer, ball mill, belt -
Alat transport bahan yang digunakan harus
conveyor, bucket elevator
dalam kondisi tertutup. -
Penggunaan masker untuk operator sangat disarankan.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
102
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
I.
Pertimbangan Aspek Lingkungan Pabrik
A Identifikasi hazard limbah yang ada dalam proses
√
Pengelolaan
Ekologi
√
Kerusakan
Keterangan Hujan Asam
SMOG
Global Pembentukan
Pemanasan
SUMBER Toksik
Limbah
Hazard Pengikisan Ozon
.
LIMBAH CAIR 1. Senyawa asam dan
√
√
basa
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
103
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
WHAT IF ANALYSIS REAKTOR DIGESTER
Pulp
NaOH
L
LC
TC
Steam
Gambar 7. Kontrol pada Reaktor Digester
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
104
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
No Alat 1 Reaktor Digester
Pertanyaan Jawaban Bagaimana jika level Koil pendingin reaktor tidak tercelup cairan di dalam reaktor digester terlalu rendah?
Rekomendasi Dipasang level controller yang dihubungkan ke arus keluar reaktor. Jika level cairan terlalu rendah maka level controller akan mengurangi bukaan valve arus keluar reaktor. Bagaimana jika level Level cairan yang terlalu tinggi menyebabkan Dipasang level controller yang cairan di dalam reaktor tekanan hidrostatis dalam reaktor menjadi tinggi. Hal dihubungkan ke arus keluar reaktor. terlalu tinggi? ini menyebabkan reaktor tidak kuat menahan beban Jika level cairan terlalu tinggi maka tekanan, sehingga dapat meledak level controller akan menambah bukaan valve arus keluar reaktor. Bagiamana jika terjadi Tekanan yang berubah di down stream dapat Dipasang flow controller pada perubahan tekanan di mengganggu level cairan reaktor dan gangguan ini down stream yang dipasang secara down stream reaktor? tidak dapat direspon oleh level controller. cascade ( 2 controller dengan 1 alat kendali) dengan level controller di reaktor. Perubahan tekanan down stream akan segera direspon oleh flow controller sebelum mengganggu level cairan reaktor. Bagaimana jika jumlah Ada ratio tertentu untuk perbandingan jumlah pulp Dipasang ratio controller yang pulp yang masuk ke dalam dan NaOH yang dibutuhkan, apabila jumlah pulp dihubungkan ke arus masuk NaOH reaktor berlebihan? berlebihan, maka ada sebagian pulp yang tidak sehingga ratio pulp dan NaOH terhidrolisis selalu terjaga tetap.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
105
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
No
Alat
Pertanyaan
Jawaban
Rekomendasi
Bagaimana jika jumlah Maka jumlah NaOH menjadi lebih banyak daripada Dipasang ratio controller yang pulp yang masuk ke dalam jumlah pulp, sehingga akan menyisakan NaOH di dihubungkan ke arus masuk NaOH reaktor berkurang? arus keluar reaktor dan hal ini merugikan. sehingga ratio pulp dan NaOH selalu terjaga tetap. Bagaimana jika suhu di Konversi reaktor akan menurun karena jumlah panas Dipasang temperatur controller dalam reaktor menurun? yang dibutuhkan tidak mencukupi untuk reaktor yang menghubungkan arus masuk dalam bekerja secara optimum air pendingin dengan suhu dalam reaktor. Jika suhu menurun, maka temperature controller akan mengurangi bukaan valve air pendingin yang masuk reaktor. Bagaimana jika suhu di Menyebabkan reaksi hidrolisa menjadi tidak Dipasang temperatur controller dalam reaktor meningkat? optimum yang menghubungkan arus masuk air pendingin dengan suhu dalam reaktor. Jika suhu meningkat, maka temperature controller akan menambah bukaan valve air pendingin yang masuk reaktor.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
106
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Bagaimana jika tekanan Tekanan reaktor yang meningkat dapat menyebabkan di dalam reaktor overpressure pada tangki, sehingga tangki tidak kuat meningkat? menahan tekanan tersebut dan berpotensi terjadi ledakan
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Dipasang pressure indicator untuk mengetahui tekanan di dalam reaktor. Dipasang relief valve jenis disk (cakram) untuk mengurangi tekanan di dalam reaktor. Tidak digunakan jenis spring relief valve karena gas yang keluar adalah gas yang mengandung NaOH yang bila terdapat uap air dapat bersifat korosif sehingga dapat membuat rusak pegas pada valve dan valve tidak terbuka.
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
107
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
TANGKI MIXING
Air
FT
FC
RS
FT
Bahan kimia
L
LC
Larutan encer
Gambar 8. Kontrol pada Tangki Mixing
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
108
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
No Alat 1 Tangki mixing
Pertanyaan Jawaban Rekomendasi Bagaimana jika level Kurangnya aliran massa di arus umpan (air maupun Dipasang level controller yang cairan di dalam tangki bahan kimia yg ingin diencerkan) sehingga umpan dihubungkan ke arus keluar tangki. mixing terlalu rendah? yang masuk menjadi sedikit Jika level cairan terlalu rendah maka level controller akan mengurangi bukaan valve arus keluar tangki Bagaimana jika level Level cairan yang terlalu tinggi menyebabkan Dipasang level controller yang cairan di dalam tangki tekanan hidrostatis dalam tangki menjadi tinggi. Hal dihubungkan ke arus keluar tangki. terlalu tinggi? ini menyebabkan reaktor tidak kuat menahan beban Jika level cairan terlalu tinggi maka tekanan, sehingga dapat menyebabkan tangki level controller akan menambah meledak bukaan valve arus keluar tangki. Bagaimana jika jumlah air dan bahan kimia yang masuk ke dalam tangki berlebihan jumlahnya?
Dipasang ratio controller yang dihubungkan ke arus masuk air dan bahan kimia (NaOH, HCl, H2O2) sehingga ratio air dan bahan kimia sesuai dengan perbandingan yg tepat. Bagaimana jika jumlah Maka konsentrasi larutan hasil pengenceran akan Dipasang ratio controller yang bahan kimia yang masuk semakin besar dari target yang diinginkan dihubungkan ke arus masuk air dan ke dalam tangki bahan kimia (NaOH, HCl, H2O2) berkurang? sehingga ratio air dan bahan kimia sesuai dengan perbandingan yg tepat.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Ada ratio tertentu untuk perbandingan jumlah air dan bahan kimia (HCl, NaOH, H2O2) yang dibutuhkan, apabila jumlah air berlebihan, maka konsentrasi larutan hasil pengenceran tidak sesuai dengan yang diinginkan
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
109
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
BAB XI ORGANISASI PERUSAHAAN
A. STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN Dalam pendirian suatu pabrik, diperlukan suatu organisasi untuk menunjang dan melancarkan operasi dan kemajuan pabrik. Organisasi perusahaan dibuat untuk memperjelas garis komando, sistem kerja, pembagian tugas, wewenang dan tanggung jawab sehingga semua dapat secara bersama-sama mendukung kemajuan pabrik. Pabrik Microcrystalline Cellulose ini direncanakan akan dikelola oleh suatu badan usaha yang berbentuk perseroan terbatas (PT). Dengan berbentuk perseroan terbatas, kekuasaan tertinggi ditangan rapat umum pemegang saham (RUPS), yang memiliki hak untuk menunjuk dewan direksi sebagai penanggung jawab kegiatan perusahan sehari-hari. Keuntungan memilih bentuk perseroan terbatas adalah : 1. Pemilik modal hanya bertanggung jawab terhadap sejumlah modal yang disetornya. 2. Campur tangan pemilik modal tidak terlalu besar, sehingga memberi kesempatan manajemen melakukan terobosan-terobosan demi kemajuan perusahaan 3. Kepercayaan yang lebih besar dari publik, rekanan maupun pemerintah 4. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham perusahaan. Suatu perseroan terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usahanya. 5. Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran produksi hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan. 6. 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 komosaris. Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
110
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
7. Kelangsungan perusahaan terjamin, karena tidak terpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta staff dan karyawan perusahaan.
Aspek organisasi pada pabrik dimaksudkan untuk mempersiapkan struktur organisasi dan pengelolaan yang diperkirakan cocok atau sesuai dengan kondisi perusahaan dalam melaksanakan kegiatan usaha produksi dan memasarkan produk yang akan dihasilkannya. Untuk memperlancar jalannya perusahaan, perlu dibuat struktur organisasi perusahaan sehingga pembagian tugas dan wewenang dari karyawan dapat dilaksanakan dengan baik. Jenjang jabatan organisasi perusahaan yang akan didirikan ini adalah sebagai berikut : 1. Direktur Utama (General Manager) 2. Direktur Bidang (Manager) 3. Kepala Bagian 4. Kepala Seksi 5. Kepala Shift 6. Pegawai (Operator) Masing-masing fungsi mempunyai wewenang dan tugas yang berbeda sesuai dengan bidangnya. Semakin tinggi jabatan yang diduduki maka akan semakin besar pula tugas dan wewenang yang dimilikinya. Tanggung jawab, tugas, serta wewenang tertinggi terletak pada pucuk pimpinan yang terdiri dari Direktur Utama (General Manager) dan Direktur Bidang (Manager) yang disebut dewan direksi. Dalam struktur organisasi perusahaan, setiap bawahan hanya mempunyai satu garis tanggung jawab kepada atasannya dan setiap atasan hanya memiliki satu garis komando kepada bawahannya. Struktur organisasi perusahaan disajikan dalam bentuk diagram berikut ini :
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
111
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Rapat Umum Pemegang Saham Dewan Komisaris
Direktur Utama
Direktur Produksi, Teknik, dan Pengembangan
Direktur Sumber Daya Manusia dan Umum
Kepala Bagian Proses Produksi
Kepala Bagian Humas
Kepala Bagian Teknik dan Pemeliharaan
Kepala Bagian Administrasi
Kepala Bagian Keselamatan Kerja
Kepala Bagian Personalia
Kepala Bagian Pengembangan
Kepala Bagian Keamanan
Direktur Komersil Kepala Bagian Penjualan
Kepala Bagian Keuangan
Kepala Bagian Packaging Kepala Bagian Analisis pasar
Gambar 9. Struktur Organisaasi Perusahaan
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
112
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Pimpinan perusahaan terdiri dari: 1. Rapat Umum Pemegang Saham Tugas : -
Menerima atau menolak laporan Dewan Komisaris ataupun direksi dalam pelaksanaan kegiatan perusahaan pada tahun yang telah berjalan.
-
Menerima atau menolak Rencana Keuangan dan Anggaran Perusahaan yang diusulkan oleh Dewan Komisasris maupun Dewan Direksi.
-
Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris maupun Dewan Direksi
-
Menetapkan kebijakan keuangan termasuk kebijakan pemberian bonus, dividen, dan lain-lain.
2. Dewan Komisaris Tugas : -
Mengawasi dan mengarahkan seluruh kegiatan Dewan Direksi agar sesuai dengan keputusan yang telah ditetapkan dalam Rapat Umum Pemegang Saham.
3. Direktur Utama Tugas : -
Menjalankan dan memimpin perusahaan sesuai dengan arahan yang diberikan oleh Rapat Umum Pemegang saham dan Dewan Komisaris.
-
Menentukan kebijaksanaan umum perusahaan.
-
Mengadakan hubungan keluar.
-
Menentukan/memutuskan perencanaan usaha dan persoalan pokok perusahaan.
Pendidikan
: Sarjana Teknik Kimia (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 10 tahun
Jumlah Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
: 1 orang (10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
113
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
4. Direktur Produksi, Teknik, dan Pengembangan Tugas : -
Bertanggung jawab terhadap pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan kelangsungan produksi, keselamatan, teknik dan perawatan, serta pengembangan.
Pendidikan
: Sarjana Teknik Kimia (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 7 tahun
Jumlah
: 1 Orang
5. Direktur Sumber Daya Manusia dan Umum Tugas : -
Bertanggung jawab terhadap masalah-masalah pabrik yang berhubungan
dengan
administrasi,
hubungan
masyarakat,
personalia, keamanan, dan hal umum lainnya. Pendidikan
: Sarjana Hukum / Psikologi / Sospol (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 7 tahun
Jumlah
: 1 orang
6. Direktur Komersil Tugas : -
Bertanggung jawab terhadap masalah-masalah pabrik yang berhubungan dengan pemasaran, keuangan, penjualan.
Pendidikan
: Sarjana Ekonomi (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 7 tahun
Jumlah
: 1 orang
Direktur Produksi, Teknik, dan Pengembangan dibantu oleh 4 Kepala Bagian yaitu: 1. Kepala Bagian Proses Produksi Tugas : -
Bertanggung jawab atas jalannya operasi pabrik sehari-hari serta menjaga kelangsungan proses produksinya, termasuk utilitas.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
114
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Pendidikan
: Sarjana Teknik Kimia (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 4 tahun
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 4 orang kepala shift (S1/D3 Teknik Kimia), 50 orang operator (STM/SLTA)
2. Kepala Bagian Teknik dan Pemeliharaan Tugas : -
Bertanggung jawab terhadap penyediaan listrik serta alat-alat instrumentasi serta pemeliharaannya
Pendidikan
: Sarjana Teknik Elektro (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 4 tahun
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 1 orang kepala shift (S1/D3 Teknik Mesin), 20 orang operator (STM/SLTA)
3. Kepala Bagian Keselamatan Kerja Tugas : -
Mengkoordinasikan, mengendalikan, dan mengelola keselamatan baik pada personil pekerja pabrik maupun pada lingkungan
Pendidikan
: Sarjana Teknik Kimia (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 4 tahun
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 1 orang kepala shift (S1/D3 Teknik Mesin), 10 orang operator (STM/SLTA)
4. Kepala Bagian Pengembangan Tugas : -
Bertanggung jawab terhadap
pengembangan
proses serta
laboratorium. Pendidikan
: Sarjana Teknik Kimia (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 4 tahun
Jumlah Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
: 1 orang (10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
115
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Bawahan
: 2 orang kepala shift (S1/D3 MIPA), 13 orang operator
(STM/SLTA)
Direktur Umum dan Sumber Daya Manusia dibantu oleh 4 orang Kepala Bagian yaitu: 1. Kepala Bagian Humas Tugas : -
Mengelola bidang hubungan masyarakat, menyelenggarakan kegiatan yang berkaitan dengan relasi perusahaan, pemerintah dan masyarakat
Pendidikan
: Sarjana Psikologi/ Komunikasi/ Hukum/ Sospol (minimal S2) dan berpengalaman minimal 4 tahun
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 1 orang pegawai (S1 Psikologi / Komunikasi)
2. Kepala Bagian Administrasi Tugas : -
Bertanggung jawab terhadap kegiatan yang berhubungan dengan rumah tangga perusahaan serta tata usaha kantor
Pendidikan
: Sarjana Ekonomi (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 4 tahun
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang pegawai (S1 Manajemen)
3. Kepala Bagian Personalia Tugas : -
Bertanggung jawab terhadap kegiatan yang berhubungan dengan kepegawaian dan kesejahteraan pegawai
Pendidikan
: Sarjana Psikologi/ Hukum (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 4 tahun
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang pegawai (S1 Psikologi/Hukum)
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
116
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
4. Kepala Bagian Keamanan Tugas : -
Bertanggung jawab terhadap keamanan perusahaan secara keseluruhan
Pendidikan
: Sarjana Hukum/ Sospol (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 4 tahun
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 4 orang kepala shift satpam, 8 orang satpam
Direktur Pemasaran dibantu oleh 4 orang Kepala Bagian yaitu: 1. Kepala Bagian Penjualan Tugas : -
Mengelola hal-hal yang berkaitan dengan pembelian bahan baku, bahan pembantu, dan penjualan produk
Pendidikan
: Sarjana Teknik Industri/ Ekonomi (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 4 tahun
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang pegawai (S1 Teknik Industri), 1 orang pegawai (D3 Ekonomi/Teknik Industri)
2. Kepala Bagian Keuangan Tugas : -
Bertanggung jawab terhadap pengelolaan keuangan perusahaan secara keseluruhan
Pendidikan
: Sarjana Teknik Ekonomi (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 4 tahun
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang pegvawai (S1 Ekonomi/Akuntansi), 1 orang pegawai (D3 Ekonomi)
3. Kepala Bagian Packaging dan Ekspedisi Tugas : Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
117
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
-
Bertanggung jawab terhadap pengemasan produk dan transport penjualan produk
Pendidikan
: Sarjana Teknik Industri/ Ekonomi (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 4 tahun
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang pegawai (S1 Ekonomi/Teknik Industri)
4. Kepala Bagian Analisis Pasar dan Persaingan Tugas : -
Bertanggung jawab terhadap pemasaran produk dan analisis pasar
Pendidikan
: Sarjana Teknik Industri/ Ekonomi (minimal S-2) dan berpengalaman minimal 4 tahun
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang pegawai (S1 Ekonomi/Teknik Industri)
Karena bahan-bahan yang ada di pabrik diproses secara kimia, maka perusahaan menetapkan dasar bagi rekruitmen operator pabrik dengan modal pendidikan minimum adalah SLTA. Karena masing-masing operator harus sudah memiliki bekal pengetahuan ilmu kimia yang baru diajarkan oleh sekolah kepada siswa SLTA. Diharapkan dengan bekal ilmu pengetahuan yang sesuai, para karyawan mulai dari tingkat operator mempunyai kesadaran yang tinggi tentang keselamatan kerja dan mengetahui bahaya dari bahan kimia yang dikelola oleh unit kerjanya.
B. Libur, Cuti Tahunan, dan Kerja Tambahan Karyawan mempunyai hak cuti tahunan selama 12 hari setiap tahun. Bila dalam waktu 1 tahun hak cuti tersebut tidak dipergunakan, maka hak tersebut akan hilang untuk tahun yang bersangkutan. Bagi karyawan harian (non-shift), hari libur nasional dianggap hari libur. Sedangkan bagi karyawan shift, hari libur nasional tetap masuk kerja dengan catatan hari itu diperhitungkan sebagai kerja lembur. Kerja lembur dapat dilakukan apabila ada keperluan mendesak dan atas persetujuan kepala bagian masing-masing. Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
118
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
C. Struktur Penggajian Karyawan Penggajian karyawan berdasarkan atas tanggung jawab dan tingkat pendidikan yang telah ditempuh oleh karyawan yang antara lain adalah sebagai berikut:
Tabel 10. Gaji Karyawan Jabatan Direktur Manager Kepala bagian Kepala shift Pegawai Operator Security
Jumlah orang 1 3 12 12 15 93 8 144
Gaji/Orang/Bulan 50.000.000,00 40.000.000,00 30.000.000,00 25.000.000,00 2.000.000,00 2.000.000,00 1.500.000,00
Gaji/Tahun 600.000.000,00 1.440.000.000,00 4.320.000.000,00 3.600.000.000,00 360.000.000,00 2.242.800.000,00 144.000.000,00 12.706.800.000,00
D. Jam Kerja Karyawan Untuk memfasilitasi pengaturan pembagian kerja, maka perusahaan membuat suatu peraturan kerja yang meliputi jam kerja, keamanan dan keselamatan kerja, serta kesejahteraan dan jaminan sosial. Peraturan ini sesuai dengan peraturan dari Kementerian Tenaga Kerja Republik Indonesia. Pada dasarnya jumlah jam kerja karyawan perusahaan adalah 8 jam kerja per hari atau empat puluh jam kerja per minggu dengan 5 hari efektif kerja per minggu. Untuk memenuhi aturan jam kerja dalam menangani segala aktivitas perusahaan, maka karyawan perusahaan dibagi menjadi dua golongan, yaitu karyawan shift dan non-shift (harian). Pabrik beroperasi selama 24 jam sehari dan 330 hari dalam setahun. 1. Sistem Non Shift (Normal Day) Sistem ini biasanya berlaku untuk karyawan yang bekerja di kantor. Karyawan non shift bekerja selama 5 hari dalam seminggu dan libur pada hari Sabtu, Minggu, dan hari besar, dengan jam kerja sebagai berikut: Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
119
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Hari Senin sampai Kamis :
Hari Jumat :
Jam kerja
: 07.30 – 16.30
Istirahat
: 11.30 – 12.30
Jam kerja
: 07.30 – 17.00
Istirahat
: 11.30 – 13.00
2. Sistem Shift Sistem ini biasanya berlaku untuk karyawan yang bertugas di unit produksi dan laboratorium serta bagian keamanan (security). Shift Operasi, dibagi menjadi tiga shift : -
Shift pagi
: 08.00 – 16.00
-
Shift sore
: 16.00 – 24.00
-
Shift malam
: 24.00 – 08.00
Shift Security, dibagi menjadi tiga shift : -
Shift pagi
: 07.00 – 15.00
-
Shift sore
: 15.00 – 23.00
-
Shift malam
: 23.00 – 07.00
Karyawan shift terdiri atas 4 kelompok, yaitu A, B, C dan D. Dalam satu hari kerja, hanya 3 kelompok yang masuk, sehingga ada 1 kelompok yang libur. Setiap kelompok bekerja selama 6 hari dan libur 2 hari. Jadwal pembagian kerja (siklus) shift selama 10 hari tersaji dalam tabel sebagai berikut (siklus berulang setiap 8 hari).
Tabel 11. Jadwal Shift Karyawan Shift
Hari ke1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
I
A
A
B
B
C
C
D
D
A
A
II
D
D
A
A
B
B
C
C
D
D
III
C
C
D
D
A
A
B
B
C
C
Libur
B
B
C
C
D
D
A
A
B
B
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
120
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
BAB XII EVALUASI EKONOMI
Evaluasi ekonomi meliputi perhitungan : A. Modal Tetap (Fixed Capital Investment) B. Biaya Produksi (Manufacturing Cost) C. Biaya Produksi Langsung (Direct Manufacturing Cost) D. Biaya Produksi Tidak Langsung (Indirect Manufacturing Cost) E. Biaya Produksi Tetap (Fixed Manufacturing Cost) F. Modal Kerja (Working Capital) G. Pengeluaran Umum (General Expense) H. Analisa Keuntungan
Evaluasi ekonomi perlu dilakukan dalam pra rancangan suatu pabrik kimia karena dapat digunakan untuk memperkirakan layak tidaknya suatu pabrik dibangun. Hal yang pertama kali perlu dilakukan adalah memperkirakan nilai Chemical Engineering Plant Cost (CEP) dengan menggunakan CEP cost index yang didapat dari referensi kemudian dilakukan ekstrapolasi untuk tahun yang akan datang (tahun akan dibangunnya pabrik). Adapun data-data CEP cost index untuk beberapa tahun dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 12. Data CEP Cost Index pada tahun 1990 sampai 2003 Tahun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
CEP 357.6 361.3 358.2 359.2 368.1 381.1 381.7 386.5 389.5
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
121
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tahun CEP 1999 390.6 2000 394.1 2001 394.3 2002 395.6 2003 402 Data tersebut diplot dan disajikan sebagai grafik CEP index versus tahun yang dapat dilihat pada Gambar 1.
CEP INDEX 410
Index Harga
400 y = 3.662x - 6931.2 R² = 0.93
390 380
CEP INDEX
370
Linear (CEP INDEX)
360 350 1985
1990
1995
2000
2005
Tahun
Gambar 10. Hubungan CEP Index terhadap Tahun
Sumber : Thane Brown, 2007 (Appendix II, halaman 283) Dengan regresi linier, diperoleh persamaan : CEP index = 3,662(Tahun) – 6931 Dengan persamaan di atas dapat dilakukan ekstrapolasi nilai CEP sehingga diperoleh nilai CEP pada tahun 2018 adalah sebesar 458,916 Harga alat diambil dari www.matche.com, www.alibaba.com dan sebagian lagi dari Aries & Newton, 1955. Perhitungan harga alat untuk tahun tertentu menggunakan persamaan berikut :
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
122
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
(
)
Dengan : Ex : harga alat pada tahun x Ey : harga alat pada tahun y Nx : indeks harga pada tahun x Ny : indeks harga pada tahun y
Nilai tukar dollar ($) terhadap rupiah pada tahun 2018 diperkirakan menjadi : 1 US $ = Rp. 9.700,00 (Keputusan Mentri Keuangan 2013) Jika harga suatu peralatan dengan dimensi atau kapasitas tertentu diketahui, maka harga alat yang sama atau mirip dengan kapasitas x kali lebih besar, maka harganya dapat diperkirakan x0,6 kali harga peralatan semula (Mulyono, 1997). Secara sistematis dapat dinyatakan sebagai berikut : (
)
Dengan : = Harga pembelian alat a = Harga pembelian alat b = Kapasitas alat a = Kapasitas alat b = Konstanta = 0,6
Perhitungan pekerja berdasarkan pada :
Pekerja Indonesia
: 95%
Pekerja Asing
: 5%
Upah pekerja Indonesia
: Rp 25.000,00/man hour Indonesia
Upah pekerja asing
: US$ 20/man hour asing
1 man hour asing
: 3 man hour Indonesia
Jumlah tenaga kerja
: Asing
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
: 5%
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
123
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Indonesia
Nilai kurs $1
: 95%
: Rp. 9.700,00
A. Fixed Capital Investment Purchased Equipment Cost (PEC) untuk pabrik Microcrystalline Cellulose ini dapat dilihat pada Tabel 2.
1. Harga Alat Proses Harga alat proses dapat dilihat pada tabel 2
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
124
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tabel 13. Tabel Harga Alat Pabrik (PEC) Nama Alat
Belt conveyor-01 Hammer crusher-01 Hammer crusher-02 Screen-01 Belt conveyor-02 Bucket Elevator-01 Belt Conveyor-03 Bucket Elevator-02 Tangki Penyimpanan NaOH 48% Tangki Penyimpanan HCl 38% Tangki penyimpanan H2O2 50% Tangki Mixing NaOH Tangki Mixing HCl
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Kode alat
Jumlah unit
BC-01
1
HC-01
1
HC-02
1
S-01
1
BC-02
1
BE-01
1
BC-03
1
BE-02
1
TP-01
1
TP-02
1
TP-03
1
TM-01
1
TM-02
1
Referensi Matche.com, 2014 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Matche.com, 2014 Matche.com, 2014 Matche.com, 2014 Matche.com, 2014 Matche.com, 2014 Matche.com, 2014 Matche.com, 2014 Matche.com, 2014 mhhe.com, 2002 mhhe.com, 2002
Harga (1955), $/unit
Harga (2002), $/unit
Harga (2014), $/unit 33.700,00
Harga (2018), $/unit
Harga, $
34.811,13
34.811,13
3.800,00
7.641,56
7.641,56
3.800,00
7.641,56
7.641,56
17.400,00
17.973,70
17.973,70
6.300,00
6.507,72
6.507,72
20.900,00
21.589,09
21.589,09
6.300,00
6.507,72
6.507,72
15.500,00
16.011,05
16.011,05
25.200,00
26.030,87
26.030,87
8.500,00
8.780,25
8.780,25
29.300,00
30.266,05
30.266,05
5.548,00
9.376,20
9.376,20
9.270,00
10.753,67
10.753,67
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
125
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Nama Alat
Tangki Mixing H2O2 Tangki blow down
Kode alat
Jumlah unit
TM-03
1
TBD01
1
RD-01 Reaktor Digester Gudang penyimpanan G-02 Chip (Bin) Rotary Drum Vacuum RDVFFilter 01
2
SC-01
5
TW-01
1
TB-01
1
S-02
1
TW-02
1
S-03
1
TW-03
1
S-04
1
RoD01
1
Screw Conveyor Tangki Pencuci-01 Tangki Bleaching Screen-02 Tangki Pencuci-02 Screen-03 Tangki Pencuci-03 Screen-04 Rotary Dryer Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
1 1
Referensi mhhe.com, 2002 Matche.com, 2014 mhhe.com, 2002 Matche.com, 2014 Matche.com, 2014 Matche.com, 2014 mhhe.com, 2002 mhhe.com, 2002 Matche.com, 2014 mhhe.com, 2002 Matche.com, 2014 mhhe.com, 2002 Matche.com, 2014 Matche.com, 2014
Harga (1955), $/unit
Harga (2002), $/unit
Harga (2014), $/unit
5.695,00
Harga (2018), $/unit
Harga, $
6.606,49
6.606,49
58.776,05
58.776,05
294.673,72
589.347,44
61.500,00
63.527,72
63.527,72
132.000,00
136.352,18
136.352,18
8.300,00
8.573,66
42.868,30
19.967,00
23.162,73
23.162,73
18.320,00
21.252,13
21.252,13
20.039,64
20.039,64
19.570,05
19.570,05
19.213,26
19.213,26
17.865,94
17.865,94
18.200,00
18.800,07
18.800,07
126.200,00
130.360,95
130.360,95
56.900,00 254.018,00
19.400,00 16.870,00 18.600,00 15.401,00
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
126
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Kode alat
Jumlah unit
BM-01
1
S-05
1
Belt Conveyor-04
BC-04
1
Tangki Penampungan air
BP-01
1
P-01
1
P-02
1
P-03
1
P-04
1
P-05
1
P-06
1
P-07
1
P-08
1
P-09
1
P-10
1
Nama Alat
Ball mill Screener Product
Pompa-01 Pompa-02 Pompa-03 Pompa-04 Pompa-05 Pompa-06 Pompa-07 Pompa-08 Pompa-09 Pompa-10 Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Referensi Aries & Newton, 1955 Matche.com, 2014 Matche.com, 2014 Aries Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries Newton, 1955 Aries Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955
Harga (1955), $/unit
Harga (2002), $/unit
Harga (2014), $/unit
9.000,00
Harga (2018), $/unit
Harga, $
18.098,44
18.098,44
16.800,00
17.353,91
17.353,91
6.300,00
6.507,72
6.507,72
33.000,00
66.360,93
66.360,93
2.000,00
4.021,87
4.021,87
1.000,00
2.010,94
2.010,94
1.000,00
2.010,94
2.010,94
600,00
1.206,56
1.206,56
600,00
1.206,56
1.206,56
550,00
1.106,02
1.106.01
530,00
1.065.80
1.065,80
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
127
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Nama Alat
Pompa-11 Pompa-12 Pompa-13 Pompa-14 Pompa-15 Pompa-16 Pompa-17 Pompa-18 Pompa-19 Pompa-20
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Kode alat
Jumlah unit
P-11
1
P-12
1
P-13
1
P-14
1
P-15
1
P-16
1
P-17
1
P-18
1
P-19
1
P-20
1
Referensi Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955
Harga (1955), $/unit
Harga (2002), $/unit
Harga (2014), $/unit
Harga (2018), $/unit
Harga, $
300,00
603,28
603,28
340,00
683,72
683,72
300,00
603,28
603,28
550,00
1.106,02
1.106,02
490,00
985.36
985,36
480,00
965,25
965,25
2.000,00
4.021,87
4.021,87
300,00
603,28
603,28
320,00
643,50
643,50
300,00
603,28
603,28
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
128
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Total PEC = US$ 1.505.211,91 a. Ongkos import
= 15% x PEC = US$ 225.781,79
b. Pajak masuk
= 10% x PEC x Rp 9.700,00 = Rp 1.460.055.553,00
c. Transportasi ke lokasi
= 5% x PEC x Rp 9.700,00 = Rp 730.027.776,60
Delivered Equipment Cost (DEC) DEC
= PEC + ongkos import + pajak masuk + transportasi ke lokasi
DEC
= (US$ 1.505.211,91) + (US$ 225.781,79) + (Rp 1.460.055.553,00) + (Rp 730.027.776,60) = US$ 1.730.993,697 + Rp 2.190.083.330,00 = Rp 18.980.722.191,00
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
129
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
2. Instalasi Alat Proses Ongkos instalasi alat proses terdiri dari ongkos material dan ongkos buruh. a. Harga material
= 11% x PEC = US$ 165.573,31
b. Harga/ongkos buruh
= 32% x PEC = US$ 481.667,81
Dipakai tenaga asing sebanyak 5% dari man – hour Ongkos tenaga asing
= US$ 20 / man – hour
1 man – hour asing = 3 man – hour Indonesia Ongkos tenaga Indonesia
= Rp 25.000 / tenaga
Ongkos buruh asing
= = US$ 24.083,39
Ongkos buruh Indonesia
= = Rp 1.715.941.578,00
Total ongkos instalasi
= ongkos material + ongkos buruh = US$ 165.573,31+ US$ 24.083,39 + Rp 1.715.941.578,00 = US$ 189.656,70 + Rp 1.715.941.578,00
3. Pemipaan Ongkos pemipaan terdiri dari ongkos material dan ongkos buruh. a. Harga material
= 21% x PEC = US$ 316.094,50
b. Harga/ongkos buruh
= 15% x PEC = US$ 225.781,79
Dipakai tenaga asing sebanyak 5% dari man – hour Ongkos tenaga asing
= US$ 20 / man – hour
1 man – hour asing = 3 man – hour Indonesia Ongkos tenaga Indonesia
= Rp 25.000 / tenaga
Ongkos buruh asing
= = US$ 11.289,08
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
130
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Ongkos buruh Indonesia
= = Rp 804.347.614,70
Total ongkos instalasi
= ongkos material + ongkos buruh = US$ 316.094,50 + US$ 11.289,08 + Rp 804.347.614,70 = US$ 541.876,29 + Rp 804.347.614,7
4. Instrumentasi dan control Ongkos instrumentasi dan kontrol terdiri dari ongkos material dan ongkos buruh. a. Harga material
= 24% x PEC = US$ 361.250,85
b. Harga/ongkos buruh
= 6% x PEC = US$ 90.312,71
Dipakai tenaga asing sebanyak 5% dari man – hour Ongkos tenaga asing
= US$ 20 / man – hour
1 man – hour asing = 3 man – hour Indonesia Ongkos tenaga Indonesia
= Rp 25000 / tenaga
Ongkos buruh asing
= = US$ 4.515,63
Ongkos buruh Indonesia
= = Rp 32.173.9045,90
Total ongkos instalasi
= ongkos material + ongkos buruh = US$ 361.250,85+ US$ 4.515,63 + Rp 32.173.9045,90 = US$ 451.563,57 + Rp 32.173.9045,90
5. Isolasi Ongkos isolasi terdiri dari ongkos material dan ongkos buruh. a. Harga material
= 3% x PEC = US$ 45.156,35
b. Harga/ongkos buruh
= 8% x PEC = US$ 120.416,95
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
131
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Dipakai tenaga asing sebanyak 5% dari man – hour = US$ 20 / man – hour
Ongkos tenaga asing
1 man – hour asing = 3 man – hour Indonesia Ongkos tenaga Indonesia
= Rp 25.000 / tenaga
Ongkos buruh asing
= = US$ 6.020,84
Ongkos buruh Indonesia
= = Rp 428.985.394,50
Total ongkos instalasi
= ongkos material + ongkos buruh = US$ 45.156,35+ US$ 6.020,84 + Rp 428.985.394,50 = US$ 165.573,31+ Rp 428.985.394,50
6. Instalasi Listrik Instalasi listrik (15 % PEC)
= US$ 225.781,78 (Timmerhause)
Batasan ongkos listrik adalah 10 – 15% PEC
7. Tanah dan Bangunan Luas tanah, m2 Harga tanah/ m2 Luas bangunan, m2 Harga bangunan/ m2 Harga total tanah, Rp Harga total bangunan, Rp Total, Rp
1.817,55 8.000,00 1.374,75 120.000,00 14.540.400,00 164.970.000,00 179.510.400,00
Harga bangunan dan tanahnya
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
= Rp 179.510.400,00
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
132
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
8. Utilitas Daftar harga alat utilitas dapat dilihat pada Tabel 14.
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
133
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tabel 14. Tabel Harga Alat Utilitas (PEC)
Nama alat
Screener Kolam ekualisasi Bak sedimentasi Tangki koagulasi Clarifier Sand filter Carbon filter Cation exchanger Anion exchanger Deaerator Boiler Tangki penyimpanan Al2(SO4)3
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Kode alat
Jumlah unit
Referensi
SU-01
3
Matche.com, 2014
EU-01 BSU01 TKU01
1
CU-01
1
SFU-01
1
CFU01 CEU01 AEU01
Harga (1955), $/unit
Harga (2014), $/unit
Harga (2018), $/unit
14.300,00
14.771,49
Total harga, $
44.314,46 160.555.044,50
2 1
1 1 1
DU-01
1
BU-01
1
TPU01
1
Total harga, Rp
321.110.089,00 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Matche.com, 2014 Aries & Newton, 1955
13.000,00
26.142,18
26.142,18
6.800,00
13.674,37
13.674,37
10.000,00
20.109,37
20.109,37
10.000,00
20.109,37
20.109,37
9.000,00
18.098,44
18.098,44
12.000,00
24.131,25
24.131,25
3.900,00
7.842,66
7.842,66
1.241.837,84
1.241.837,84
3.820,78
3.820,78
1.202.200,00
1.900,00
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
134
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Nama alat Tangki penyimpanan Na2CO3 Tangki mixing Al2(SO4)3 Tangki mixing Na2CO3 Pompa-01 Pompa-02 Pompa-03 Pompa-04 Pompa-05 Pompa-06 Pompa-07 Pompa-08 Pompa-09 Pompa-10
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Kode alat
Jumlah unit
TPU02
1
Aries & Newton, 1955
1
Aries & Newton, 1955
TMU01 TMU02
1
PU-01
1
PU-02
1
PU-03
1
PU-04
1
PU-05
1
PU-06
1
PU-07
1
PU-08
1
PU-09
1
PU-10
1
Referensi
Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955
Harga (1955), $/unit
Harga (2014), $/unit
Harga (2018), $/unit
Total harga, $
1.900,00
3.820,78
3.820,78
1.900,00
3.820,78
3.820,78
1.900,00
3.820,78
3.820,78
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
Total harga, Rp
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
135
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Nama alat
Kode alat
Jumlah unit
Referensi
PU-11
1
Aries & Newton, 1955
Pompa-11 Pompa-12 Pompa-13 Pompa-14 Pompa-15 Pompa-16 Tangki air domestik Tangki air proses Tangki umpan boiler Tangki utilitas 1 Tangki utilitas 2
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
PU-12
1
PU-13
1
PU-14
1
PU-15
1
PU-16
1
TU-03
1
TU-04
1
TU-05
1
TU-01
1
TU-02
1
Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955 Aries & Newton, 1955
Harga (1955), $/unit
Harga (2014), $/unit
Harga (2018), $/unit
Total harga, $
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
300,00
603,28
603,28
Total Harga
1.444.211,97
Total harga, Rp
481.665.133,5
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
136
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Harga alat buatan lokal = Rp 481.665.133,5 Harga alat yang diimpor = US$ 1.444.211,97 Biaya Total (Utility Cost) = US$ 1.444.211,97 + Rp 481.665.133,5
9. Physical Plant Cost (PPC) PPC PPC
=1+2+3+4+5+6+7+8 = US$ 6.254.869,24 + Rp. 6.122.272.496,00
10. Engineering dan Construction 20% PPC
= US$ 1.250.973,85 + Rp. 1.224.454.499,00
11. Direct Plant Cost (DPC) DPC
= PPC + Engineering dan Construction
DPC
= US$ 7.505.843,08+ Rp. 7346726995,00
12. Contractor’s Fee 5 % DPC
= US$ 375.292,15 + Rp. 367.336.349,80
13. Contingency 10% DPC
= US$ 750.584,30 + Rp. 734.672.699,50
Fixed Capital Investment (FCI) FCI
= DPC + Contractor’s Fee + Contingency
FCI
= US$ 8.631.719,55 + Rp. 8.448.736.045,00
Tabel 15.Tabel Ringkasan Perhitungan Fixed Capital Tipe modal PEC DEC Instalasi Pemipaan Instrumentasi Isolasi Listrik Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
US$ 1.505.211,91 1.730.993,70 189.656,70 541.876,29 451.563,57 165.573,31 225.781,79
Rp 2.190.083.330,00 1.715.941.578,00 804.347.614,70 321.739.045,90 428.985.394,50
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
137
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tipe modal Bangunan Tanah dan perbaikan Utilitas Physical Plant Cost (PPC) Engineering & construction Direct Plant Cost (DPC) Contractor’s fee Contingency Fixed Capital (FC)
US$
1.444.211,98 6.254.869,24 1.250.973,85 7.505.843,09 375.292,15 750.584,31 8.631.719,55
Rp 164.970.000,00 14.540.400,00 481.665.133,50 6.122.272.496,00 1.224.454.499,00 7.346.726.995,00 367.336.349,80 734.672.699,50 8.448.736.045,00
Fixed Capital (FC) dalam rupiah = Rp. 92176415702,00
Faktor Lang Faktor Lang dihitung dengan persamaan :
Dengan,
L : Faktor Lang IF : Fixed Capital Investment E : DEC
Maka,
4,86
B. SALES Harga jual produk MCC = US$ 3,5/kg (alibaba.com, 2014) Harga jual produk MCC pada 2018 = US$ 3,6154/kg Kapasitas produksi MCC = 5.000 ton/tahun Total Sales = Rp 175.346.842.446,00
C. BIAYA PRODUKSI (MANUFACTURING COST) Pabrik ini beroperasi selama 24 jam sehari dan 330 hari dalam setahun
1. Harga Bahan Baku (Raw Material)
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
138
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tabel 16. Harga Beli Bahan Baku Bahan baku
Kebutuhan
Referensi
(ton/tahun)
TKKS
Harga
Harga
Harga
(2014),
(2018),
total, $
$/ton
$/ton
25.920
alibaba.com, 2014
1,5
1,5495
40.161,92
NaOH 48% *
446,4279
alibaba.com, 2014
160
165,2754
73.783,54
HCl 38% *
927,6379
alibaba.com, 2014
56
57,8464
53.660,50
Keterangan: *) Faktor pengali harga bahan baku = 0,4
Total harga beli bahan baku per tahun = US$ 167.605,96 = Rp 1.625.777.781,00
2. Buruh (Operating Labour) Jumlah buruh ditentukan dengan menentukan kebutuhan operator untuk tiap alat (Ulrich, 1984).
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
139
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tabel 17. Daftar Kebutuhan Operator Tiap Alat Jenis Alat Belt conveyor Hammer crusher Ball mill Screen Tangki mixing Reaktor Digester Rotary Drum Vacuum Filter Screw Conveyor Clarifier Cation exchanger Anion exchanger Boiler
Jumlah alat 4 2 1 6 9 1 1 5 1 1 1 1
Operator/unit/shift Operator/shift Operator 0,20 0,50 0,20 0,05 0,30 0,50 0,10 0,50 0,20 0,25 0,25 0,25
0,80 1,00 0,20 0,30 2,70 0,50 0,10 2,50 0,20 0,25 0,25 0,25
2 3 1 1 8 2 1 8 1 1 1 1
Jumlah Operator shift 3 7 3 9 3 2 3 3 3 24 3 5 3 3 3 23 3 2 3 2 3 2 3 2 Total 81
Jumlah shift = 3 Jumlah operating labor keselamatan kerja = 6 orang Jumlah operating labour proses dan utilitas = 81 orang Jumlah operating labor pengembangan = 6 orang Total operating labor = 93 orang
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
140
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tabel 18. Biaya Buruh tahunan Jabatan Direktur General manager Kepala bagian Kepala shift Pegawai Operator Security
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
Jumlah orang 1 3 12 12 15 93 8 144
Gaji/Orang/Bulan 50.000.000,00 40.000.000,00 30.000.000,00 25.000.000,00 2.000.000,00 2.000.000,00 1.500.000,00
Gaji/Tahun 600.000.000,00 1.440.000.000,00 4.320.000.000,00 3.600.000.000,00 360.000.000,00 2.242.800.000,00 144.000.000,00 12.706.800.000,00
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
141
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
3. Supervisi (5% x Labour Cost)
= Rp. 635.340.000,00
4. Maintanance Cost (10% x FC)
= US$ 517.903,17 + Rp 506.924.162,70 = Rp 5.530.584.942,00
5. Utilitas Tabel 19. Tabel Biaya Utilitas Tahunan Bahan
Jumlah, kg/tahun
Harga*, $/kg
Harga total, $
Al2(SO4)3
14.924,124
0,08
1.193,93
Na2CO3
2.910,204
0,08
232,82
HCl
943,1296
0,064
60,36
NaOH
10.315,4812
0,16
1.650,48
Cation exchanger resin
252,6258
0,463
116,97
Anion Exchanger Resin
315,7821
0,5154
162,75
Total
3.417,30
Keterangan: *) Faktor pengali harga bahan baku = 0,4
Total biaya utilitas
= Rp 33.147.842,65
6. Royalti Patent (5% x Sales) = US$ 903.849,70
7. Plant Supplies (15% x Maintenance Cost) = US$
77.685,48 + Rp
76.038.624,40 = Rp 829.587.741,30
Direct Manufacturing Cost (DMC) DMC
=1+2+3+4+5+6+7
DMC
= US$ 1.670.461,61 + Rp. 13.925.102.787,00
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
142
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
8. Payroll Overhead (15% x Labor Cost ) = Rp 1.906.020.000,00
9. Laboratory (10% x Labor Cost)
= Rp. 1.270.680.000,00
10. Plant overhead (50% x Labor Cost) = Rp. 6.353.400.000,00
11. Packaging (24% x Sales Price)
= US$ 4.338.478,58 = Rp 42.083.242.187,00
Indirect Manufacturing Cost (IMC) IMC
= 8 + 9 + 10 + 11
IMC
= US$ 4.338.478,58 + Rp 9.530.100.000,00
12. Depreciation (10% x FC)
= US $ 863.171,96 + Rp. 844.873.604,50
13. Property taxes (1% FC)
= US $ 86.317,20 + Rp. 84.487.360,45
14. Insurance (1% x FC) = US $ 86.317,20 + Rp. 84.487.360,45
Fixed Manufacturing Cost (FMC) FMC
= 12 + 13 + 14
FMC
= US $ 1.035.806,35 + Rp 1.013.848.325,00
Total Manufacturing Cost
= US $ 7.044.746,53 + Rp 24.469.051.112,00 = Rp 92.803.092.500,33
Tabel 20. Tabel Rincian Manufacturing Cost Tipe expense Raw material Labour Supervision Maintenance Plant supplies Royalty & patent Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
US$ 167.605,96
517.903,17 77.685,48 903.849,70
Rp 12.706.800.000,00 635.340.000,00 506.924.162,70 76.038.624,40
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
143
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Tipe expense
US$
Utilities Direct Manufacturing Cost (DMC) Payroll overhead Laboratory Plant overhead Packaging Indirect Manufacturing Cost (IMC) Depreciation property tax insurance Fixed Manufacturing Cost (FMC) Manufacturing Cost (MC)
3.417,30 1.670.461,61
4.338.478,58 4.338.478,58 863.171,96 86.317,19 86.317,20 1.035.806,35 7.044.746,54
Rp 13.925.102.787,00 1.906.020.000,00 1.270.680.000,00 6.353.400.000,00 9.530.100.000,00 844.873.604,50 84.487.360,45 84.487.360,45 1.013.848.325,00 24.469.051.112,00
D. WORKING CAPITAL 1. Raw Material Inventory Biaya penyimpanan TKKS untuk 7 hari sebesar (7/330) * harga raw material = US$ 851,91 Biaya penyimpanan larutan NaOH 48% dan larutan HCl 38% selama 14 hari sebesar (14/330) * harga raw material = US $ 5.406,72
2. In Process Inventory Lama bahan berada didalam proses diperkirakan selama 1 hari Biaya proses sebesar (1/330) * Manufacturing Cost = US $ 21.347,72 + Rp 74.148.639,73
3. Product Inventory Lama penyimpanan produk adalah 1 bulan Biayanya sebesar (30/330) * Sales Cost = US $ 1.643.363,00
4. Extended Credit Berupa cadangan biaya (credit) untuk menanggung resiko proses selama 1 bulan ( 1 bulan Manufacturing Cost) Biayanya sebesar = US $ 640.431,50 + Rp 2.224.459.192,00
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
144
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
5. Available Cash Berupa biaya (cash money) untuk gaji karyawan, maintenance, dan material selama 0.5 bulan (1 bulanManufacturing Cost) Biayanya sebesar = US $ 640.431,50 + Rp 2.224.459.192,00
Working Capital (WC)
= (1 + 2 + 3 + 4 + 5) = US $ 2.951.832,46 + Rp 4.523.067.024,00 = Rp 28.632.774.827,00
Tabel 21. Tabel Rincian Working Capital
Type of working capital Raw material inventory In process inventory Product inventory Extended credit Available cash Total Working Capital(WC)
US $ 6.258,64 21.347,72 1.643.363,10 640.431,50 640.431,50 2.951.832,46 33.155.841.851,00
Rp 74.148.639,73 2.224.459.192,00 2.224.459.192,00 4.523.067.024,00
E. PENGELUARAN UMUM (GENERAL EXPENSES) Tabel 22. Tabel Rincian General Expenses Type of General Expense Administration (2% sales) Sales expense (3% sales) Research (7% sales) Finance (10% FC + 12% WC) Total
Rp 3.506.936.849,00 5.260.405.273,00 1.227.427.897,00 13.196.342.592,00 23.191.112.612,00
General Expenses = Rp 23.191.112.612,00 Total Production Cost
= Manufacturing Cost + General Expenses = US$ 7.044.746,54+ Rp 24.469.051.112,00 + Rp 23.191.112.612,00 = Rp. 115.994.205.112,07
F. Analisis Keuntungan Sales price (Sa) Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
= Rp 175.346.842.446,00 (10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
145
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Total cost
= Rp. 115.994.205.112,07 –
Keuntungan sebelum pajak
= Rp
59.352.637.334,38
Pajak pendapatan (50%)
= Rp
29.676.318.667,19–
Keuntungan sesudah pajak
= Rp
29.676.318.667,19
G. Analisis Kelayakan Pabrik Pabrik Microcrystalline Cellulose (MCC) digolongkan kedalam pabrik yang beresiko tinggi, karena kondisi operasi pada tekanan 10 atm
Kelayakan pabrik dapat dianalisis menggunakan parameter-parameter sebagai berikut: 1. Percent Return of Investment (ROI)
dengan : Pb = keuntungan sebelum pajak persatuan produksi Pa = keuntungan sesudah pajak persatuan produksi ra = kapasitas produksi tahunan FC = fixed capital
Pabrik MCC ini termasuk pabrik beresiko tinggi ROI sebelum pajak
= 64,39 %
ROI setelah pajak
= 32,19 %
2. Pay Out Time (POT)
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
146
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
POT
merupakan
berdasarkan
jangka
keuntungan
waktu
pengembalian
perusahaan
dengan
investasi
(modal)
mempertimbangkan
depresiasi. Berikut adalah persamaan untuk POT: (
)
(
)
= 1,34 tahun
(
) (
)
= 2,37 tahun
3. Break Even Point (BEP) BEP merupakan titik perpotongan antara garis sales dengan total cost, yang menunjukkan tingkat produksi dimana besarnya sales sama dengan total cost. Pengoperasian pabrik di bawah kapasitas tersebut akan mengakibatkan kerugian dan pengoperasian di atas kapasitas tersebut, pabrik akan untung.
BEP
Fa 0,3.Ra x100% S a Va 0,7.Ra
dengan : Fa = annual fixed expense pada kapasitas maksimum Ra = annual regulated expense pada kapasitas maksimum Va = annual variable expense pada kapasitas maksimum Sa = annual sales value pada kapasitas maksimum
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
147
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
a) Annual Fixed Expense Depresiasi Insurance Pajak Fa
Rp Rp Rp Rp
9.217.641.570,20 921.764.157,02 921.764.157,02 11.061.169.884,25
b) Annual Regulated Expense Administration Sales expense Research & development Finance Labour Supervisor Maintenance Plant supplies Payroll overhead Laboratory Plant overhead Ra
Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp
3.506.936.849,00 5.260.405.273,00 39.378.473.288,00 13.196.342.592,00 12.706.800.000,00 635.340.000,00 5.530.584.942,00 829.587.741,30 1.906.020.000,00 1.270.680.000,00 6.353.400.000,00 52.423.525.295,00
c) Annual Variable Expense Raw Material Packaging Utilitas Royalties & Patent Va
Rp 1.625.777.781,00 Rp 42.083.242.187,00 Rp 33.147.842,65 Rp 8.767.342.122,00 Rp 52.509.509.933,00
Dari persamaan di atas , Break Even Point (BEP) = 31,09 %.
4. Shut Down Point (SDP) SDP adalah suatu tingkat produksi dimana pada kondisi ini menutup pabrik lebih baik daripada mengoperasikannya. Pengoperasian pabrik di bawah batas kapasitas tersebut akan mengakibatkan besarnya kerugian pabrik lebih banyak ketika pabrik beroperasi, sehingga akan lebih baik jika pabrik ditutup. Jika berada diatas SDP maka kerugian akibat pabrik beroperasi < kerugian ketika pabrik harus ditutup (sebaiknya pabrik tetap beroperasi walaupun menderita kerugian). Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
148
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
Jika berada dibawah SDP maka kerugian akibat pabrik beroperasi > kerugian ketika pabrik harus ditutup (sebaiknya pabrik ditutup).
Berikut adalah persamaan untuk SDP adalah :
SDP
0,3Ra x100% S a Va 0,7 Ra
SDP = 18,26 %
5. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCFRR) Asumsi yang digunakan adalah : 1. Umur ekonomis pabrik sebesar 10 tahun 2. Annual profit dan taxes konstan setiap tahun 3. Depresiasi sama setiap tahun 4. Salvage value diambil 0,1 x FC
Uang yang dikeluarkan pada tahun ke-0 adalah sebesar = FC + WC FC + WC
= Rp 125.332.257.552,80
n
= 10 tahun
Analisa kelayakan ekonomi dengan menggunakan DCFRR dibuat dengan mempertimbangkan nilai uang yang berubah terhadap waktu dan didasarkan atas investasi yang tidak kembali pada akhir tahun selama umur pabrik (10 tahun). Rate of return based on discounted cash flow adalah laju bunga maksimum dimana suatu pabrik (proyek) dapat membayar pinjaman beserta bunganya kepada bank selama umur pabrik. DCFRR didapat dengan melakukan trial and error menggunakan persamaan :
1 1 1 1 WC SV FC WC C .... 2 3 10 10 ( 1 i ) ( 1 i ) ( 1 i ) ( 1 i ) (1 i) dengan, FC
= Fixed Capital Investment
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
149
Laporan Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose kapasitas 5000 ton/tahun
WC
= Working Capital
C
= Annual Cash Flow = Profit After Tax + Finance + Depreciation = US$
SV
= Salvage Value = 0,1 x FC
Dengan melakukan trial and error didapat nilai i sebesar 0,41. DCFRR sebesar 41%. Jika nilai DCFRR > 1,5 suku bunga bank maka dapat dikatakan bahwa pabrik yang akan didirikan termasuk menarik (menguntungkan). Bunga bank pada saat ini sekitar 5,25% per tahun, sehingga dari analisis DCFRR akan menarik, karena hasil 1,5 x 5,25% = 7,875 % < 41%. Berikut disajikan grafik mengenai evaluasi ekonomi pabrik gula SHS ini: 2.00E+11
Rp/tahun
1.60E+11
1.20E+11
8.00E+10
4.00E+10
0.00E+00
Kapasitas, Ton/tahun
Gambar 11. Evaluasi Ekonomi
Luthfi Karbelani Yulian Dwi Purnamasari
(10/302590/TK/37366) (10/304771/TK/37384)
150