TAHUN. Oleh : 1. Nur Khasanah I

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK ASETALDEHIDA DENGAN PROSES DEHIDROGENASI ETANOL KAPASITAS 25.000 TON / TAHUN

Oleh : 1. Nur Khasanah

I1506020

2. Putri Nuraini

I1506023

PROGRAM STUDI S-1 NON REGULER TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011

commit to user i


digilib.uns.ac.id

commit to user ii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat dan kasih-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Asetaldehida dengan Proses Dehidrogenasi Etanol dengan kapasitas 25.000 ton/tahun”. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ir Paryanto, M.S., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Non Reguler FT UNS. 2. Fadilah S.T., M.T., selaku dosen pembimbing I dan Ir Paryanto, M.S., sebagai Dosen Pembimbing II tugas akhir yang telah bersedia membimbing dalam penyusunan tugas akhir. 3. Endang Kwartiningsih S.T., M.T., dan Ir. Muljadi, M.Si selaku dosen penguji seminar pendadaran tugas akhir. 4. Kedua orang tua kami yang telah memberikan dukungan baik moral maupun material. 5. Segenap Civitas Akademika, atas semua bantuannya. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Penulis

commit to user iii

April 2011


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman Judul………………………………………………………………….

i

Lembar Pengesahan……………………………………………………………

ii

Kata Pengantar…………………………………………………………………

iii

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

iv

Daftar Isi……………………………………………………………………….

v

Daftar Tabel…………………………………………………………………… xii Daftar Gambar………………………………………………………………… xiv Intisari…………………………………………………………………………. xv BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik………………………………....1 1.2. Kapasitas Rancangan……….................………......…………….. 2 1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik……………………………………….

5

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

7

1.4.1.

Macam – macam Proses………………………………

7

1.4.2

Kegunaan Produk…………………………………...... 11

1.4.3

Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk............. 11

1.4.4

Tinjauan Proses secara Umum……………………….. 17

BAB II DISKRIPSI PROSES 2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk………………………… 2.1.1.

18

Spesifikasi Bahan Baku………………………………. 18

commit to user iv


digilib.uns.ac.id

2.1.2.

Spesifikasi Produk................…………………………. 18

2.1.3.

Spesifikasi Katalis……………………………………. 19

2.2. Konsep Proses………………………………………………….

19

2.2.1.

Dasar Reaksi………………………………………….

19

2.2.2.

Mekanisme Reaksi…………………………………… 20

2.2.3.

Kondisi Operasi..……………………………………..

22

2.3. Diagram Alir Proses…………………………………………… 24 2.3.1.

Diagram Alir Kualitatif………………………………. 24

2.3.2.

Diagram Alir Kuantitatif……………………………... 24

2.3.3.

Langkah Proses……………………………………….

28

2.4. Neraca Massa dan Neraca Energi……………………………. .

30

2.4.1.

Neraca Massa………………………………………… 30

2.4.2.

Neraca Panas…………………………………………. 34

2.5. Tata Letak Pabrik dan Peralatan.................................................

37

2.5.1.

Tata Letak Pabrik.........................................................

37

2.5.2.

Tata Letak Peralatan………………………………....

41

BAB III SPESIFIKASI ALAT………………………………………………..

44

3.1. Reaktor……………………………………………………….. 3.2. Absorber………………………………………....................... 3.3. Kolom Distilasi………………………………………………..

44 45 47

3.3.1. Kolom Distilasi I…………………………………... 48 3.3.2. Kolom Distilasi II………………………….……… 49

commit to user v


digilib.uns.ac.id

3.4. Tangki………………………………………………………...

51

3.4.1. Tangki Penyimpan Etanol ( T-01 )………………… 51 3.4.2. Tangki Penyimpan Asetaldehida ( T-02 )………….. 52 3.5. Heat Exchanger………………………………………………..

53

3.5.1. Heater-01 ( HE-01 )……………………………….. 53 3.5.2. Cooler-01 …………………………………………

54

3.5.3. Cooler-02 ………………………………………….. 55 3.5.4. Cooler-03 ………….……………………………….. 56 3.5.5. Cooler-04 ………….………………………………. 57 3.5.6. Cooler-05 ………………………………………….. 58 3.6. Vaporizer-01…………………………………………...……….. 59 3.7. Separator…………………………..……………………………. 60 3.8. Kondenser……………..………...……………………………… 61 3.8.1. Kondenser-01……………………………………..

61

3.8.2. Kondenser-02……………………………………… 62 3.9. Reboiler…………………………...…………………………….. 63 3.9.1. Reboiler-01………………………………………...

63

3.9.2. Reboiler-02………………………………………… 64 3.10. Accumulator…………………………………………………...

65

3.10.1. Accumulator-01……………………………………

65

3.10.2. Accumulator-02……………………………………

66

3.11. Pompa………………………………………………………….. 67

commit to user vi


digilib.uns.ac.id

3.11.1. Pompa-01………………………………………….

67

3.11.2. Pompa-02………………………………………….

68

3.11.3. Pompa-03………………………………………….

68

3.11.4. Pompa-04………………………………………….

69

3.11.5. Pompa-05………………………………………….

70

3.11.6. Pompa-06………………………………………….

71

3.11.7. Pompa-07………………………………………….

72

3.11.8. Pompa-08………………………………………….

72

3.11.9. Pompa-09………………………………………….

73

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM 4.1. Unit Pendukung Proses………………………………………... 4.1.1.

75

Unit Pengadaan Air……………………………...…… 76 4.1.1.1.

Air pendingin……………………………… 76

4.1.1.2.

Air umpan boiler…………………………..

4.1.1.3.

Air Konsumsi dan Sanitasi………………... 81

77

4.1.2.

Unit Pengadaan Steam………………………………..

4.1.3.

Unit Pengadaan Udara Tekan………………………… 85

4.1.4.

Unit Pengadaan Listrik……………………………….. 86

83

4.1.4.1.

Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas. 86

4.1.4.2.

Listrik untuk Penerangan.............................. 88

4.1.4.3.

Listrik untuk AC.........................................

commit to user vii

90


digilib.uns.ac.id

4.1.4.4.

Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi Listik......................................

90

4.1.5.

Unit Pengadaan Bahan Bakar………………………… 92

4.1.6.

Unit Pengadaan Dowtherm........................................... 94

4.1.7.

Unit Pengolahan Limbah……………………………... 94

4.2. Laboratorium…………………………………………………..

95

4.2.1. Prosedur Analisa Bahan Baku…………………………. 97 4.2.1.1.

Infra Red Spectrofotometer (IRS)…………. 97

4.2.1.2.

Densitas……………………………………. 97

4.2.1.3.

Viskositas………………………………….. 98

4.2.1.4.

Analisis Water Content (kandungan air dalam bahan padat)…............…………….

98

4.2.2. Prosedur Analisa Produk………………………………. 98 4.2.2.1.

Gas Chromatograph ( GC)........................... 98

4.2.2.2.

Konsentrasi Produk Asetaldehida................

99

4.2.3. Analisa Air…………………………………………….. 100 BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN 5.1. Bentuk Perusahaan…………………………………………….. 102 5.2. Struktur Organisasi…………………………………………..... 104 5.3. Tugas dan Wewenang…………………………………………. 108 5.3.1. Pemegang Saham……………………………………… 108 5.3.2. Dewan Komisaris……………………………………… 108

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

5.3.3. Dewan Direksi…………………………………………. 109 5.3.4. Staf Ahli……………………………………………….. 110 5.3.5. Kepala Bagian…………………………………………. 110 5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan……………………………… 118 5.4.1. Karyawan non shift / harian…………………………… 118 5.4.2. Karyawan Shift/Ploog…………………………………. 119 5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah……………………………. 120 5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji………….. 121 5.6.1. Penggolongan Jabatan…………………………………. 121 5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji……………………………. 122 5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan……………………………….. 124 5.8. Manajemen Perusahaan………………………………………... 126 5.8.1. Perencanaan Produksi…………………………………. 127 5.8.2. Pengendalian Produksi………………………………… 128 BAB VI ANALISA EKONOMI 6.1. Penaksiran Harga Peralatan…..........................……........…… 131 6.2. Dasar Perhitungan……………………………………………... 134 6.3. Penentuan Total Capital Investment (TCI)…………………… 134 6.4. Hasil Perhitungan……………………………………………… 136 6.4.1. Fixed Capital Investment ( FCI ) ……………….…….. 136 6.4.2. Working Capital Investment (WCI)…………….…..…. 137 6.4.3. Total Capital Investment (TCI)……………….…..….... 137

commit to user ix


digilib.uns.ac.id

6.4.4. Direct Manufacturing Cost……………………….…… 137 6.4.5. Indirect Manufacturing Cost (IMC)……………….….. 138 6.4.6. Fixed Manufacturing Cost (FMC)……………….…..... 138 6.4.7. Total Manufacturing Cost (TMC)…………….……..… 138 6.4.8. General Expense (GE)………………………………… 139 6.4.9. Total Production Cost (TPC)………………………….. 139 6.4.10. Analisa Kelayakan…………………………………….. 139 BAB VII

KESIMPULAN

Daftar Pustaka………………………………………………………………… xvi Lampiran

commit to user x


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1

Data pabrik penghasil asetaldehida di dunia...................................

3

Tabel 1.2

Data impor asetaldehida di Indonesia..............................................

3

Tabel 1.3

Data impor asam asetat di Indonesia...............................................

4

Tabel 1.4

Data pabrik asam asetat di luar negeri.............................................

4

Tabel 2.1

Neraca massa di Reaktor................................................................. 31

Tabel 2.2

Neraca massa Absorber................................................................... 31

Tabel 2.3

Neraca massa Kolom Distilasi I...................................................... 32

Tabel 2.4 Neraca massa Kolom Distilasi II..................................................... 32 Tabel 2.5

Neraca massa Total.......................................................................... 33

Tabel 2.6

Neraca panas Reaktor...................................................................... 34

Tabel 2.7 Neraca panas Absorber.................................................................... 34 Tabel 2.8 Neraca panas Kolom Distilasi I....................................................... 35 Tabel 2.9 Neraca panas Kolom Distilasi II...................................................... 35 Tabel 2.10 Neraca panas Total.......................................................................... 36 Tabel 2.11 Perincian Luas Area yang Dibangun............................................... 39 Tabel 4.1

Kebutuhan Air Pendingin................................................................ 77

Tabel 4.2

Kebutuhan Air Umpan Boiler.........................................................

Tabel 4.3

Kebutuhan Air Konsumsi dan Sanitasi............................................ 81

Tabel 4.4

Kebutuhan Total Air Sungai............................................................ 82

Tabel 4.5

Alat-alat yang Membutuhkan Steam............................................... 83

commit to user xi

78


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.6 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas.................... 87 Tabel 4.7

Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan.................................. 89

Tabel 4.8

Total Kebutuhan Listrik Pabrik....................................................... 91

Tabel 4.9

Kebutuhan Bahan Bakar Solar........................................................

Tabel 5.1

Perincian Jumlah Karyawan Proses................................................. 112

Tabel 5.2

Perincian Jumlah Karyawan Utilitas............................................... 113

Tabel 5.4

Jumlah Karyawan Menurut Jabatan................................................ 122

Tabel 5.5

Perincian golongan dan gaji karyawan............................................ 124

93

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat............................................................................ 132 Tabel 6.2

Fixed Capital Invesment.................................................................. 136

Tabel 6.3

Working Capital Investment............................................................ 137

Tabel 6.4

Direct Manufacturing Cost.............................................................. 137

Tabel 6.5

Indirect Manufacturing Cost........................................................... 138

Tabel 6.6

Fixed Manufacturing Cost............................................................... 138

Tabel 6.7

General Expense.............................................................................. 139

Tabel 6.8

Analisa Kelayakan........................................................................... 140

commit to user xii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1

Lokasi pabrik………….............................................................

Gambar 2.1

Diagram Alir Proses.................................................................. 25

Gambar 2.2

Diagram Alir Kualitatif............................................................. 26

Gambar 2.3

Diagram Alir Kuantitatif........................................................... 27

Gambar 2.4

Tata Letak Pabrik...................................................................... 40

Gambar 2.5

Tata Letak Peralatan Proses....................................................... 42

Gambar 4.1

Skema Pengolahan Air............................................................. 82

Gambar 5.1

Struktur organisasi pabrik asetaldehida.................................... 107

Gambar 6.1

Chemical Engineering Cost Index............................................ 133

Gambar 6.2

Grafik analisa kelayakan pabrik............................................... 140

commit to user xiii

7


digilib.uns.ac.id

INTISARI Nur Khasanah dan Putri Nuraini, 2011, Prarancangan Pabrik Asetaldehida dengan Proses Dehidrogenasi Etanol dengan Kapasitas 25.000 ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Tekinik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pabrik asetaldehida dirancang dengan kapasitas 25.000 ton/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah etanol. Pabrik ini direncanakan didirikan di daerah Plesungan, Gondangrejo, Karanganyar, Jawa Tengah, pada tahun 2014 dan mulai beroperasi pada tahun 2015. Asetaldehida banyak digunakan dalam industri kimia, yaitu sebagai bahan intermediete untuk menghasilkan bahan kimia yang lain, antara lain sebagai bahan baku pembuatan asam asetat, n-butanol, 2-hexyl ethanol, pentaerythrytol, trimethyrolpropane, pyridine, pericetic acid,cratonaldehyde, asetat anhidrid, chloral, 1,3-buthylene glycol,asam laktat. Asetaldehida dibuat dari proses dehidrogenasi etanol dengan katalis Cu-Cr pada kisaran suhu 260-290 oC dan tekanan 1,2 atm dalam Reaktor Fixed Bed Multitube kondisi non isotermal dan non adiabatis. Reaksi berlangsung secara endotermis sehingga diperlukan pemanas dowtherm A. Bahan baku yang dibutuhkan adalah etanol 95% sebanyak 27.626,21 ton/tahun, konversi yang diperoleh sebesar 50% mol. Gas keluar reaktor diserap dengan penyerap air dalam absorber yang kemudian asetaldehida dimurnikan dalam menara distilasi, sehingga diperoleh asetaldehida dengan kemurnian 99,9% berat. Kebutuhan utilitas meliputi air sungai sebanyak 53,27 m3/jam, bahan bakar (solar) sebanyak 238,99 L/jam, udara tekan sebanyak 45,83 m3/jam dan kebutuhan listrik sebesar 450 kW. Pabrik juga didukung laboratorium untuk menjaga kualitas produk agar sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Pabrik direncanakan dibangun di atas tanah seluas 19.900 m2 di daerah Plesungan, Gondangrejo, Karanganyar, Jawa Tengah. Pabrik beroperasi selama 24 jam per hari dan 330 hari per tahun. Jumlah kebutuhan tenaga kerja sebanyak 190 orang. Dari analisa ekonomi diperoleh modal tetap sebesar Rp 116.251.195.620 dan modal kerjanya Rp 669.477.072.064. Biaya produksi total per tahun sebesar Rp 2.402.859.026.497. Pabrik asetaldehida ini termasuk beresiko tinggi karena bahan baku dan produk bersifat mudah terbakar. Analisis kelayakan menunjukkan bahwa Return of Investment (ROI) sebelum dan sesudah pajak sebesar 97,75% dan 73,31 %. Pay Out Time (POT) sebelum dan sesudah pajak selama 0,95 tahun dan 1,24 tahun, Break Even Point (BEP) 49,88 %, dan Shut Down Point (SDP) 45,01%. Sedangkan Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 11,08%. Berdasarkan hasil evaluasi diatas, maka Pabrik Asetaldehida dengan Proses Dehidrogenasi Etanol dengan kapasitas 25.000 ton/tahun dinilai layak didirikan karena memenuhi standar persyaratan pendirian suatu pabrik.

commit to user xiv


digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN

I.1.

Latar Belakang Pendirian Pabrik Industri kimia di Indonesia belakangan ini memperlihatkan perkembangan

yang cukup baik. Semakin banyak bahan kimia yang diproduksi di dalam negeri baik itu produk Up Stream (hulu), produk Mid Strean (antara/intermediate) maupun produk Down Stream (hilir). Produk antara atau intermediate diperkirakan memiliki prospek pasar yang cukup baik dan sekaligus memiliki peluang investasi yang cukup besar. Sejalan dengan kebijaksanaan pemerintah untuk meningkatkan iklim industri, maka pembangunan industri kimia dasar yang berwawasan masa depan mempunyai prospek yang cukup cerah. Salah satu bahan kimia yang cukup penting adalah Asetaldehida. Asetaldehida dengan rumus molekul CH3CHO adalah salah satu senyawa aldehid yang mempunyai sifat cairan tak berwarna, mudah terbakar dan mudah larut dalam air. Asetaldehida merupakan bahan yang mempunyai kegunaan yang sangat luas dalam industri kimia. Produk ini digunakan dalam industri kimia sebagai bahan intermediate untuk menghasilkan bahan kimia yang lain, antara lain sebagai bahan baku pembuatan asam asetat, n-butanol, 2-hexyl ethanol, pentaerythrytol, trimethyrolpropane, pyridine, pericetic acid,cratonaldehyde, asetat anhidrid, chloral, 1,3-buthylene glycol,asam laktat.( Mc. Ketta, 1954 )

commit to user 1


digilib.uns.ac.id 2

Dengan semakin meningkatnya perkembangan industri petrokimia di Indonesia maka diperkirakan permintaan bahan baku asetaldehida pada tahun-tahun mendatang juga meningkat. Oleh karena itu pabrik asetaldehida perlu didirikan di Indonesia dengan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut: 

Dapat menghemat devisa negara, dengan adanya pabrik asetaldehida di dalam negeri maka impor asetaldehida dapat dikurangi dan jika berlebih dapat diekspor.



Dapat memacu berdirinya pabrik-pabrik baru yang menggunakan bahan baku asetaldehida.



Menggunakan bahan baku etanol yang mudah diperoleh di dalam negeri.



Dapat menciptakan lapangan pekerjaan baru bagi masyarakat, sehingga dapat mengurangi pengangguran.

1.2.

Kapasitas Rancangan Dalam

menentukan

kapasitas

rancangan

pabrik

asetaldehida

perlu

dipertimbangkan hal-hal sebagai berikut : 1. Ketersediaan bahan baku Bahan baku yang digunakan untuk membuat asetaldehida yaitu etanol yang diperoleh dari PT. Indo Acidatama. Dengan kapasitas produksi etanol 54.750 ton/tahun, PT. Indo Acidatama diharapkan dapat memenuhi kebutuhan bahan baku untuk pabrik ini. 2. Kapasitas minimal

commit to user


digilib.uns.ac.id 3

Data-data

kapasitas

pabrik

yang

telah

beroperasi

penghasil

asetaldehida di dunia dapat dilihat pada tabel 1.1 berikut Tabel 1.1 Data pabrik penghasil asetaldehida di dunia Kapasitas Pabrik (ton/tahun) Celanese, Bay City, Texas

113.500

Celanese, Bishop, Texas

108.960

Celanese, Clear Lake City, Texas

227.000

Celanese, Pompa, Texas

4.540

Eastman, Longview, Texas

227.000

Publicker, Philadelphia, Pennsylvania

31.780

Unio Carbide, Texas

295.100

( sumber : Mc Ketta, 1976 ) 3. Kebutuhan asetaldehida di Indonesia Data impor asetaldehida di Indonesia sampai tahun 2009 dapat dilihat pada tabel 1.2. berikut

commit to user


digilib.uns.ac.id 4

Tabel 1.2. Data impor asetaldehid di Indonesia Tahun

Jumlah (kg)

2005

47.681

2006

45.185

2007

17.479

2008

72.372

2009

3.268 ( sumber : Badan Pusat Statistik)

Dari data impor asetaldehida hanya dilihat kecenderungannya saja. Asetaldehida paling banyak digunakan sebagai bahana baku pembuatan asam asetat. Data impor asam asetat di Indonesia sampai tahun 2009 dapat dilihat pada tabel 1.3. berikut Tabel 1.3. Data impor asam asetat di Indonesia Tahun

Jumlah (kg)

2005

88.704

2006

91.035

2007

81.215

2008

82.286

2009

91.585 ( sumber : Badan Pusat Statistik)

commit to user


digilib.uns.ac.id 5

Dari data impor asam asetat dapat diperkirakan kebutuhan asam asetat di Indonesia pada tahun 2015 sebesar 65.379 kg. Untuk memenuhi kebutuhan asam asetat tersebut dibutuhkan asetaldehida sebesar 47.944 kg. Dengan demikian dapat diketahui bahwa kebutuhan asetaldehida meningkat. 4. Pabrik asam asetat di luar negeri Tabel 1.4. Data pabrik asam asetat di luar negeri Negara

Jumlah (juta ton/tahun)

Jepang

0,7

Amerika Serikat

2,5

Eropa

1,5 (www.wikipedia.com)

Dari data pabrik asam asetat di atas dapat diketahui kebutuhan asetaldehida diluar negeri sebesar 3 juta ton/tahun. 5. Pabrik yang sudah ada di Indonesia Pabrik asetaldehida yang sudah ada di Indonesia yaitu di PT. Indo Acidatama memproduksi sebesar 20.000 ton/tahun. Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan tersebut, maka kapasitas pabrik yang akan dibangun

sebesar 25.000 ton/tahun. Dengan demikian,

diharapkan dapat memenuhi kebutuhan asetaldehida dalam negeri dan sebagian diekspor.

commit to user


digilib.uns.ac.id 6

1.3.

Pemilihan Lokasi Pabrik Penentuan lokasi pabrik merupakan hal yang penting dalam perancangan

suatu pabrik karena merupakan salah satu faktor yang menentukan kelangsungan, perkembangan dan keuntungan pabrik yang akan didirikan secara teknis maupun ekonomis dimasa yang akan datang. Pendirian pabrik direncanakan di daerah Plesungan, Gondangrejo, Karanganyar, Jawa tengah. Pertimbangan-pertimbangan yang diambil untuk lokasi ini adalah : 1. Sumber bahan baku Bahan baku merupakan faktor penting dalam penentuan lokasi pabrik. Pabrik asetaldehida ini akan didirikan di daerah Plesungan, Gondangrejo, Karanganyar, Jawa tengah karena dekat dengan sumber bahan baku yaitu etanol. Bahan baku etanol diperoleh dari pabrik etanol PT. Indo Acidatama yang terletak di daerah Janggalan Kemiri, Kebakkramat, Karanganyar, Jawa Tengah. Dengan tersedianya bahan baku yang relatif besar diharapkan kebutuhan bahan baku bisa tersedia. 2. Pasar Dipilihkan daerah Karanganyar sebagai lokasi pabrik dengan pertimbangan bahwa daerah ini sedang mengalami perkembangan dalam bidang industri sehingga diharapkan kebutuhan akan asetaldehida bisa tercukupi, juga membuka kesempatan berdirinya industri-industri lain yang menggunakan asetaldehida sebagai bahan baku. Selain itu Karanganyar adalah

commit to user


digilib.uns.ac.id 7

salah satu kota strategis yang mampu menyalurkan produk ke kota-kota kawasan industri lainnya di Wilayah Jawa Tengah khususnya dan pulau Jawa. 3. Transportasi Wilayah Karanganyar yang berada di Jawa Tengah merupakan kawasan industri maka jalur perhubungan darat dan udara sudah tersedia. Dengan adanya jalur perhubungan ini maka hubungan antar daerah tidak mengalami hambatan, terutama ke daerah Indonesia bagian Timur. 4. Tenaga Kerja Tenaga kerja dapat diperoleh dari masyarakat sekitar pabrik. Dengan pendirian pabrik ini diharapkan dapat membuka lapangan kerja baru, sehingga mengurangi pengangguran di Indonesia, terutama di wilayah Karanganyar. 5. Utilitas Ketersedian air sebagai air baku maupun sebagai air proses telah tercukupi dari sumber-sumber air yang ada di sekitar Karanganyar yaitu sungai Bengawan Solo.

commit to user


digilib.uns.ac.id 8

Lokasi pabrik asetaldehida

PT. Indo Acidatama

Gambar 1.1

1.4.

Lokasi pabrik

Tinjauan Pustaka

1.4.1. Macam-Macam Proses Secara komersial asetaldehida dapat diproduksi dengan proses sebagai berikut: 1. Hidrasi Asetilen Asetilen dengan kemurnian yang tinggi diumpankan ke dalam reaktor yang berisi katalis merkuri yang dilarutkan dalam asam sulfat, suhu reaksi dijaga 70-100˚C dan tekanan 15 psi. Konversi per pass 50-60% C2H2 + H2O → C2H4O

∆H298˚K = 33 kkal/kmol

commit to user


digilib.uns.ac.id 9

Asetilen yang tidak bereaksi dikompresi dan diserap untuk dipisahkan dengan asetaldehida sebelum direcycle ke dalam reaktor. Pemurnian asetaldehida dilakukan dengan cara distilasi. Proses ini dikenal dengan nama proses German. ( Mc Ketta, 1976 ) 2. Oksidasi n-butana n-Butana, udara dan gas recycle dicampur dan dikompresi pada tekanan 100 psig kemudian dipanaskan dalam furnace sampai suhu 370˚C lalu dioksidasi dalam reaktor pada suhu 450˚C. Konversi n-butana per pass 2535%. Gas hasil reaksi didinginkan dengan larutan formaldehid. Produk diserap dengan air dan n-butana yang tidak bereaksi direcycle ke dalam reaktor. Pemurnian dilakukan dengan distilasi. (Mc Ketta, 1976 ) 3. Proses dari etanol Ada 2 proses yaitu : a.Oksidasi Etanol C2H5OH + ½ O2 → C2H4O

∆H298˚K = -43 kkal/kmol

Campuran uap etanol dan oksigen dari udara dimasukkan dalam reaktor Fixed Bed Multitube yang berisi katalis silver pada suhu 450-500˚C dan takanan 1 atm. Konversi alkohol per pass 25-35%. Alkohol yang tidak bereaksi dan asetaldehida diserap dari hasil gas dengan alkohol dingin. Asetaldehida dengan etanol dipisahkan dengan distilasi, alkohol direcycle kembali sebagai umpan reaktor. Hasil samping berupa asam asetat, etil asetat, carbon oxides dan metana. ( Mc Ketta, 1976 )

commit to user


digilib.uns.ac.id 10

b. Dehidrogenasi Etanol C2H5OH → C2H4O + H2

∆H298˚K = 15 kkal/kmol

Etanol diuapkan dan direaksikan dengan katalis khrom dan tambaga pada tekanan atmosferis dan suhu 260-290˚C. Konversi 30-50%. Gas hasil reaksi dikondensasi dan diserap untuk mengambil alkohol. Pemurnian dilakukan dengan distilasi. Alkohol yang tidak bereaksi direcycle ke dalam proses. ( Mc Ketta, 1976 ) 3. Oksidasi Etilen Proses ini dapat berlangsung dalam satu tahap (one stage process) atau dua tahap (two stage process). C2H4 + ½ O2 → C2H4O

∆H298˚K = -58 kkal/kmol

a. Proses satu tahap Oksigen segar dan etilen diumpankan secara terpisah ke dalam reactor Bubble yang berisi larutan katalis. Kandungan oksigen dalam recycle gas dibatasi maksimal 9 % mol. Reaktor beroperasi pada suhu 100-130˚C dan tekanan sekitar 3 atm dengan katalis palladium. Panas reaksi dihilangkan dengan penguapan asetaldehid dan air dari larutan katalis. Konversi etilen per pass 75%. Gas hasil diserap dengan air utnuk mengkondensasi dan menyerap asetaldehida. Recycle gas digunakan untuk mengambil kembali etilen, tetapi pembuangan gas digunakan untuk menghilangkan gas inert dari sistem. Karena alasan ini, maka dibutuhkan oksigen dan etilen dengan kemurnian

commit to user



yang tinggi untuk meminimumkan kehilangan etilen. Residu dari scrubber diumpankan ke dalam kolom distilasi. Pada kolom distilasi astaldehida sebagai hasil atas dan residu kolom ini terdiri dari air dan asetaldehida. Proses ini dikenal dengan nama proses Hoechst. ( Mc Ketta, 1976 ) b. Proses dua tahap Pada proses ini etilen dan oksigen dari udara direaksikan dalam dua reaktor yang terpisah. Reaktor yang digunakan adalah plug flow tubular reactor. Reaksi dilakukan pada 125-130˚C dan tekanan 10 atm dengan katalis palladium, asetaldehida yang terbentuk dari reaktor pertama keluar dengan cara adiabatic flashing dan memanfaatkan panas reaksi. Larutan katalis direcycle ke reaktor kedua atau reaktor oksidasi untuk mengoksidasi garam cupro menjadi cupri. Jumlah cairan yang direcycle dibutuhkan dalam jumlah besar karena kelarutan katalis logam rendah dan hasil asetaldehida per pass dibatasi oleh konsentrasi garam. Konversi etilen per pass 99,5 %.( Mc Ketta, 1976 ) Dari berbagai uraian pembuatan asetaldehida diatas, proses yang dipilih adalah proses dehidrogenasi etanol dengan pertimbangan antara lain, prosesnya cukup ekonomis karena harga etanol yang relatif murah dan beroperasi pada tekanan rendah.

commit to user



1.4.2. Kegunaan Produk Asetaldehida merupakan produk antara yang banyak digunakan untuk memproduksi produk turunannya, antara lain: 1. Bahan baku pembuatan asam asetat 2. Bahan baku pembuatan n-butanol 3. Bahan baku pembuatan 2-hexyl ethanol 4. Bahan baku pembuatan pentaerythrytol 5. Bahan baku pembuatan trimethyrolpropane 6. Bahan baku pembuatan pyridine 7. Bahan baku pembuatan pericetic acid 8. Bahan baku pembuatan cratonaldehyde 9. Bahan baku pembuatan asetat anhidrid 10. Bahan baku pembuatan chloral 11. Bahan baku pembuatan 1,3-buthylene glycol, 12. Bahan baku pembuatan asam laktat. ( Mc Ketta, 1954 ) 1.4.3. Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan produk A. Bahan Baku Etanol a. Sifat fisis : C2H5OH

Rumus molekul Flammable (mudah terbakar)

commit to user



Tidak berwarna (jernih)

b.

Berat molekul

: 46,07

Titik didih(1 atm), ˚C

: 78,32

Suhu kritis, ˚C

: 243,1

Tekanan kritis,atm

: 63,1

Density kritis,gr/cm3

: 0,7893

Panas penguapan,kj/kg

: 839328,717

Panas pembentukan,kj/kg

: -270710,708

Kapasitas panas (Cp),kj/kg K

: 0,579

Viskositas pada 20˚C, N.s/m2

: 1,17

Sifat kimia 

Atom hidrogen dari hidroxyl group dapat diganti dengan metal aktif membentuk methal ethoxide Reaksi: 2C2H5OH + 2M → 2C2H5OM +H2 Misal reaksi antar alkohol dengan NaOH C2H5OH + 2NaOH → C2H5ONa +H2O Sodium ethoxide



Beradisi dengan asetilen membentuk ethyl vinil ether Reaksi : C2H5OH + HC=CH→ C2H5OCH=CH2



Bereaksi dengan asam organik dan asam anorganik membentuk ester Reaksi : C2H5OH + H2SOa → C2H5OSO3H +H2O

commit to user





Ethyl alkohol dapat langsung membentuk ethyl asetat dengan melalui acetaldehyde kemudian dikondensasikan Reaksi : CH3CH2OH → CH3CHO + H2 2 CH3CHO → CH3COOCH2 CH3



Dehidrogenasi ethyl alkohol membentuk acetaldehyde Reaksi : CH3CH2OH → CH3CHO + H2



Ethyl alkohol bereaksi dengan sodium hypociari membentuk cloroform Reaksi : CH3CH3OH + NaOCl → CHaCHO + NaCl + H2O CH3CH3OH + 3NaOCl → CCl2CHO + 3NaOH CCIaCHO + NaOH

CHCI3 + HCOONa

B. Produk 1. Asetaldehida a. Sifat Fisis Rumus molekul

: CH3CHO

Berat molekul

: 44

Titik didih (1 atm),°C

: 20,16

Titik lebur,°C

: -123,5

Density cair, gr/cm3

: 0,778

commit to user



Panas peleburan, kj/kg

: 71129,552

Panas penguapan, kj/kg

: 581588,692

Suhu kritis, K

: 461,0

Tekanan kritis, atm

: 63,22

b. Sifat Kimia Asetaldehida adalah

senyawa yang

sangat

reaktif, yang

secara umum dipakai pada bidang manufaktur. Reaksi oksidasi, reduksi, kondensasi, polimerisasi dan adisi adalah contoh-contoh reaksi kereaktifannya. 

Oksidasi Oksidasi acetaldehyde fase cair dengan udara (oksigen) merupakan reaksi yang penting dalam industri. Kebanyakan asam asetat banyak diproduksi melalui cairan ini. Reaksi oksidasi adalah reaksi rantai dimana asam perasetat dihasilkan dan kemudian bereaksi dengan asetaldehida untuk menghasilkan asam asetat melalui monoperasetat (AMP) Reaksi : CH3CHO + O2 →

CH3COOH

CH3COOH +CH3CHO → AMP → 

AMP

2CH3COOH

Reduksi

commit to user



Reduksi terhadap gugus karbonil (C=0) menjadi alkohol mudah terjadi. Banyak jenis katalis yang mungkin digunakan, diantaranya platina dan asam kloropfatinat atau dari ammonium kloropfatinat, raney nikel, palladina. 

Reaksi Kondensasi Larutan basa encer menyebabkan asetaldehida mengalami aldol kondensasi menjadi asetadol. Aldol kondensasi adalah reaksi yang sangat umum clan acetaldehyde. Reaksi : 2CH3CHO + OH

→

CH3CHOHCH2CHO

Asetakiol adalah intermediate penting dalam pembuatan butyraldehyde dan 1-3 butanol melalui asetaldehida dan juga dalam pembuatan 1,3-butanediol. Juga reaksi yang penting adalah aldol acetaldehyde dengan formaldehid berlebihan yang merupakan bagian dari pembuatan pentarythritol C(CH20H)4 secara komersial. 

Polimerisasi Sedikit

asam

mineral

akan

mengkatalisasi

rimetrisasi

aldehida menjadi garaidehid pada suhu ruang. Jika asetaldehida dititrasi

dengan

HCl

kering

pada

suhu

rendah tetiamer,

metacetaldehyde atau metaldehid akan terbentuk. Kemudian akan berubah kembali menjadi acetaldehyde dan paraldehid

dengan

membiarkannya pada 60-65°C selama beberapa hari. Peristiwa ini

commit to user



dinamakan depolimerisasi. Depolimerisasi akan sempuna dengan pemanasan pada tabung seal. 

Reaksi Adisi Meskipun

sedikit

acetaldehyde

(kecuali

cloral

dan

halogenased aldehid yang lain) yang membentuk hidrat yang dapat diisolasikan, suatu larutan encer acetaldehyde mengandung hidrat acetaldehyde (gem-diol) dalam keseimbangannya. Reaksi : CH3CHO + H20 →

CH3CH(OC2H5)

Dengan cara yang sama acetaldehyde sedikit terbentuk dan reaksi dengan g1ycol dan dengan senyawa polihidraksi yang lain. Reaksi adisi merkaptal terhadap acetaldehyde akan membentuk merkaptal (CH3CHCSR)2 dimana suffat analog dengan asefial juga dibuat dengan mereaksikan acetaldehyde, dengan alkohol pada fase uap tanpa katalis. 2. Hidrogen a. Sifat Fisis Rumus molekul

: H2

Berat molekul

: 2,016

Titik didih (1 atm), oC

: -252

Titik lebur (1 atm), oC

: -254,2

Suhu kritis, oC

: -239,8

commit to user



Tekanan kritis, atm

: 32,57

Densitas cair, kg/m3

: 71

Pada suhu kamar dan tekanan atmosferis, H2 berbentuk gas. b. Sifat Kimia  H2

dapat

digunakan

untuk

berbagai

macam

reaksi

satunya

adalah

reaksi

hidrogenasi dan reaksi – reaksi yang lain.

1.4.4. Tinjauan Proses secara Umum Reaksi

pembentukan

asetaldehida

salah

dehidrogenasi dimana gugus H dilepaskan dalam bentuk gas H2 dari ikatan dalam etanol (C2H5OH) sehingga didapat produk yang relatif lebih reaktif berupa asetaldehida dengan rumus molekus C2H4O. Asetaldehida secara komersial dibuat dengan dehidrogenasi fase uap etanol. Reaksi: 260 - 290°C

C2H5OH(g)

CH3CHO(g) + H2

ΔHr = 15 kkal/kmol

Etanol diuapkan dan direaksikan diatas katalis chrom clan tembaga pada tekanan atmosfer dan suhu 260 - 290°C. Konversi 50 %. Pada suhu tersebut kondisi reaktan adalah fase gas maka digunakan reaktor jenis Fixed Bed multitube. Pada reaksi ini digunakan bahan baku etanol yang banyak terdapat dipasaran berupa etanol dengan kadar minimal 95 % yaitu etanol yang diproduksi dari pabrik-

commit to user



pabrik yang ada di Indonesia.

Reaksi katalitis berlangsung dalam 5 tahap, yaitu

sebagai berikut : 1. Difusi dari molekul zat pereaksi pada permukaan katalis. 2. Adsorbsi dari zat pereaksi pada permukaan. 3. Reaksi pada permukaan. 4. Desorpsi dari zat hasil. 5. Difusi dari zat hasil ke dalam fase gas. Dalam hal ini langkah 1 dan 5 dapat diabaikan karena kecepatan difusi sangat cepat. Sedangkan pengendali terbesar pada reaksi ini adalah reaksi permukaan.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk 2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku Etanol Kenampakan

: Cair

Warna

: Jernih

Kemurnian

: 95% berat

Impuritas

: H2O ( 5% berat )

Berat jenis

: 0,8160 - 0,7937 g/cm3

Viskositas

: 1,32 - 1,22 kg/l.dt

2.1.2. Spesifikasi Produk Asetaldehida Kenampakan

: Cair ( tekanan 1,95 atm )

Warna

: Jernih

Kemurnian

: 99,9% berat

Impuritas

: Etanol ( 0,1% berat )

Berat Jenis

: 0,7801 g/cm3

Viskositas

: 0,12 - 0,16 kg/l.dt

2.1.3. Spesifikasi Katalis

commit to user 20



Rumus Molekul

: Cr-Cu

Kenampakan

: Butiran bola

Diameter

: 0,0051 m

Bulk density

: 67 (kg/m3)

2.2. Konsep Proses 2.2.1. Dasar Reaksi Asetaldehida secara komersial dibuat dengan cara dehidrogenasi fase uap ethyl alcohol. Reaksinya : 260–290˚C CH3CH2OH

CH3CHO + H2 Cu-Cr

ΔHr298 = 15 kkal

Etanol diuapkan dan direaksikan diatas katalis chrom clan tembaga pada tekanan 1,2 atm dan temperatur 260-290˚C. Pada suhu tersebut kondisi reaktan adalah fase gas, maka digunakan reaktor jenis fixed bed. Reaksi bersifat endotermis dengan demikian diperlukan adanya tambahan panas dari luar untuk mempertahankan suhu didalam reaktor. Dalam hal ini digunakan dowtherm sebagai pemanas dan untuk mendapatkan transfer panas yang baik, maka dipilih reaktor jenis fixed bed multitube. Pada reaksi ini digunakan bahan baku etanol yang didapat dari PT.Indo Acidatama dengan kadar 95%.

commit to user



2.2.2. Mekanisme Reaksi Reaksi katalitik berlangsung dalam 5 tahap sebagai berikut: 1. Difusi dari molekul zat pereaksi pada permukaan katalis 2. Adsorbsi dari zat pereaksi pada permukaan 3. Reaksi pada permukaan 4. Desorpsi dari zat hasil pada permukaan 5. Difusi dari zat hasil ke dalam fase gas. Dalam hal ini langkah 1 dan 5 dapat diabaikan karena kecepatan difusinya sangat cepat. Model mekanisme reaksi: Reaksi Utama: CH3CH2OH A

CH3CHO + H2 Cu-Cr

B

C

k1 Adsorpsi

:A + S

AS k-1 k2

Reaksi permukaan

: AS

BS + C k-2 k3

Desorpsi

: BS

B + S k-3 Penyusunan persamaan kecepatan reaksi :

rs  k 2 . A  k  2 .PC.B

commit to user



k1 A   A  kad .PA .v k 1 PA . V k  kd  3  B B  k d .PB.v k 3 PB v  A  B   V  1 kad .PA . V  kd .PB.v   V  1 kad 

 V kad .PA  kd .PB  1  1

v 

1 kad .PA  kd .PB  1

rs  k 2 . A  k  2 .PC.B  k 2 .kad .PA .V  k  2 .PC.kd .PB.v 1 1  k 2 .kad .PA .  k  2 .k d .PC.PB . kad .PA  kd .PB  1 kad .PA  kd .PB  1 k 2 .kad   Ke k  2 .kd P .P    PA  B C  Ke   k .kad  k  k 2 .kad  1  kad .PA  kd .PB  2 P .P ( PA  B C ) Ke k 1  kad .PA  kd .PB 

2.2.3. Kondisi Operasi 1.

Tinjauan Kinetika Kecepatan reaksi pembentukan asetaldehida ditinjau dari segi kinetika dinyatakan sebagai berikut : CH3CH2OH

CH3CHO + H2

A

B

C

Persamaan kecepatan reaksi :

commit to user



PB .PC ) Ke rs = k 1  kad .PA  k d .PB  ( PA 

dengan: lnk = lnKad = lnKd = lnKe =

(17.900 – 5810,5/T) (-1.175 + 1166,6/T) (1.057 + 690,2/T) (11.82 – 6189,1/T) (The Canadian Journal of Chemical Engineering, vol.57, April,

1979) Keterangan :

2.

rs

: Kecepatan reaksi, (mol / kgcat.jam)

PA

: Tekanan parsial etanol, (atm)

PB

: Tekanan parsial asetaldehida, (atm)

PC

: Tekanan parsial H2, (atm)

k

: Konstanta kecepatan reaksi, (jam-1)

KAD

: Konstanta kesetimbangan adsorpsi, (atm)

KD

: Konstanta kesetimbangan desorpsi, (atm)

T

: Temperatur, (K)

Tinjauan Termodinamika Reaksi yang terjadi adalah : CH3CH2OH(g)

CH3CHO(g) + H2(g)

ΔHr298 = ΔHfoproduk - ΔHforeaktan = -39,72 – (-54,23) = 15 kkal

commit to user



Ternyata ΔH menunjukkan harga positif, maka reaksinya bersifat endotermis. Apabila ditinjau dari energi Gibbs (ΔGfo): Gfo C2H5OH = - 31.46 kkal/mol Gfo C2H4O

= - 40,23 kkal/mol

Gfo H2

= 0 kkal/mol

ΔGfo = ΔGfoproduk - ΔGforeaktan = ( -40,23 + 0) – (-31,46) = -8,77 kkal ΔGfo

= -RT ln K

K298

= exp (ΔGfo /RT) = exp (-8,77 / 0,001987*298) = 2.706.148,164

2.3. Diagram Alir Proses Diagram alir proses dapat dilihat pada gambar 2.1. 2.3.1. Diagram Alir Kualitatif Diagram alir kualitatif dapat dilihat pada gambar 2.2. 2.3.2. Diagram Alir Kuantitatif Diagram alir kuantitatif dapat dilihat pada gambar 2.3.

commit to user



commit to user

commit to user

P= 1,2 atm T= 76,05C

C2H5OH H2O

T-01

30°C 1 atm 1 R-01

H2 C2H4O C2H5OH H2O

C2H4O C2H5OH H2O

P= 1,2 atm T= 290C

3

2

4

11

P= 1,95atm T= 40C

P= 1,95atm T= 115,27C C2H4O C2H5OH H2O

MD-01

6

7

P= 1,95atm T= 39,6C C2H4O C2H5OH

P= 1,95atm T= 94,66C

P= 1,08 atm T= 35C

Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif

C2H4O C2H5OH H2O

5

ABS-01

P= 1,08 atm T= 41,14C

P= 1,08 atm T= 70C

P= 1,08 atm T= 35C

H2 C2H4O C2H5OH H2O

DIAGRAM ALIR KUALITATIF

P= 1atm T= 95,51C

T-02

MD-02

P= 1atm

C2H4O C2H5OH H2O

10

C2H5OH H2O

9 T= 100,11C

8

P= 1atm T= 78,11C

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 27



commit to user



2.3.3. Langkah Proses Secara garis besar proses pembuatan asetaldehida dengan proses dehidrogenasi etanol terdiri dari tiga tahap, yaitu : 1. Penyiapan Bahan Baku 2. Reaksi Dehidrogenasi Etanol 3. Pemisahan dan Pemurnian Etanol sisa 1.

Persiapan Bahan Baku Tahap ini bertujuan untuk menyiapkan umpan reaktor pada fase gas dengan suhu 290˚C dan tekanan 1,2 atm dari etanol cair suhu 30oC. Etanol disimpan dalam tangki penyimpanan etanol (T–01) yang berbentuk silinder tegak dengan tutup conical pada fase cair suhu 30oC dan tekanan 1 atm. Etanol dari tangki penyimpanan dicampur dengan campuran recycle kemudian diuapkan dalam vaporiser (VP-01). Keluar dari vaporiser kemudian feed gas dipanaskan dalam heater (HE–01) dengan media pemanas dowtherm A sehingga suhunya sesuai dengan kondisi umpan reaktor (290oC, 1,2 atm).

2.

Reaksi Dehidrogenasi Etanol Proses dehidrogenasi etanol dilangsungkan dalam reaktor fixed bed multitube katalitik untuk menghasilkan asetaldehida. Reaktor beroperasi pada kondisi non isothermal, suhu umpan reaktor 290oC dan tekanan 1,2 atm, sedangkan katalis yang digunakan adalah Cr-Cu.

commit to user



Gas umpan reaktor masuk kedalam reaktor (R-01) melalui pipa pemasukan umpan yang terdapat pada bagian atas dari reaktor dan kemudian dikontakkan dengan katalis Cr-Cu dalam tube dalam reaktor. Reaksi yang terjadi : C2H5OH

C2H4O + H2

Konversi reaksi dalam reaktor yaitu 50 %. Reaksi tersebut endothermic, panas reaksi disuplai dengan mengalirkan dowtherm A melalui sela-sela tube dalam shell. Dowtherm A masuk pada suhu 400˚C melalui pipa pemasukan pada bagian atas shell. 3.

Pemurnian Asetaldehida dan Isolasi Etanol Pemisahan dan pemurnian produk dilakukan melalui dua tahapan yaitu: a. Pemurnian Asetaldehida Pemurnian asetaldehida dimaksudkan untuk mendapatkan asetaldehida dengan spesifikasi sesuai dengan pasaran. Produk keluar reaktor didinginkan dalam cooler (CO–01) dengan menggunakan cairan hasil bawah absorber sehingga diperoleh suhu 108,16 oC yang kemudian didinginkan lagi dalam cooler (CO-02 dan CO-03) hingga suhunya menjadi 70 oC. Gas dari cooler kemudian dimasukkan ke dalam absorber (AB-01) yang beroperasi pada tekanan 1,08 atm. Gas keluaran absorber yang berupa hidrogen dimanfaatkan sebagai bahan bakar boiler sedangkan cairan produk bawah absorber kemudian dialirkan ke menara distilasi I (MD-01) pada suhu

commit to user



bubble pointnya 94,66oC dan tekanan 1,95 atm untuk memurnikan asetaldehida. Kondisi atas kolom adalah 40oC, 1,95 atm. Produk asetaldehida yang didapat memiliki kemurnian 99,9% yang kemudian disimpan dalam tangki penyimpanan yang berbentuk silinder horisontal dengan head berbentuk torispherical pada fase cair suhu 30oC dan tekanan 1,95 atm. b. Isolasi Etanol Isolasi etanol bertujuan untuk mengambil sisa etanol yang tidak bereaksi untuk direcycle. Produk bawah kolom distilasi I digunakan sebagai umpan kolom distilasi II. Hasil atas kolom didinginkan dengan kondensor dan didapatkan etanol dengan kemurnian 95% yang kemudian direcycle. Sedangkan pada bagian bawah kolom distilasi II, cairan sebagian dialirkan ke dalam cooler, sedangkan sebagian lagi berupa etanol dan air dalam jumlah sedikit dibuang sebagai waste. 2.4. Neraca Massa dan Neraca Energi 2.4.1. Neraca Massa Basis :1 jam operasi Satuan : kg

commit to user



1. Neraca Massa di Reaktor Tabel 2.1 Neraca Massa di Reaktor Komp. H2 C2H4O C2H5OH H2O Jumlah Total massa

Input Arus 2 Kg/jam Kgmol/jam 0 0 3,1566 0,0717 6600,0984 143,4804 344,2603 19,1256 6947,5153 162,6777 6947,5153

output Arus 3 Kg/jam Kgmol/jam 143,4804 71,7402 3159,7254 71,8119 3300,0492 71,7402 344,2603 19,1256 344,2603 234,4179 6947,5153

2. Neraca Massa di Absorber Tabel 2.2 . Neraca Massa Absorber Komp. H2 C2H4O C2H5OH H2O Jumlah Total massa

Input Arus 3 Arus 11 Kg/jam Kgmol/jam Kg/jam Kgmol/jam 143,4804 71,7402 0 0 3159,7254 71,8119 0 0 3300,0492 71,7402 32,4017 0,7044 344,2603 19,1256 7105,7521 394,7640 6947,5153 234,4179 7138,1538 395,4684

Output Arus 4 Arus 5 Kg/jam Kgmol/jam Kg/jam Kgmol/jam 143,4804 71,7402 0 0 3,1597 0,0718 3156,5657 71,7401 9,7502 0,2120 3322,7007 72,2326 0,3443 0,0191 7449,6681 413,8705 156,7346 72,0431 13928,9345 557,8432

14085,6691

14085,6691

3. Neraca Massa Kolom Distilasi I Tabel 2.3. Neraca Massa Kolom Distilasi I Komp. C2H4O C2H5OH H2O Jumlah Total massa

Input Arus 5 Kg/jam Kgmol/jam 3156,5657 71,7401 3322,7007 72,2326 7449,6681 413,8705 13928,9345 557,8432

Output Arus 6 Arus 7 Kg/jam Kgmol/jam Kg/jam Kgmol/jam 3153,4091 71,6684 3,1566 0,0717 3,1566 0,0686 3319,5441 72,1640 0 0 7449,6681 413,8705 3156,5657 71,73700 10772,368 486,1062 8

13928,9345

13928,9345

commit to user



4. Neraca Massa Kolom Distilasi II Tabel 2.4. Neraca Massa Kolom Distilasi II

Komp. C2H4O C2H5OH H2O Jumlah Total massa

Input Arus 7 Kg/jam Kgmol/jam 3,1566 0,0717 3319,5441 72,1640 7449,6681 413,8705 10772,3688 486,1062

Output Arus 8 Arus 9 Kg/jam Kgmol/jam Kg/jam Kgmol/jam 3,1566 0,0717 0 0 3286,3487 71,4424 33,1954 0,7216 169,8524 9,4362 7279,8157 404,4342 3459,3577 80,9503 7313,0111 405,1558

10772,3688

10722,3688

commit to user

commit to user

44

46

18

C HO 2 4

C HO H 2 5

H O 2

T otal

Jum lah

2

B erat m olekul

H 2

K om ponen

m9,7502

m7,2038 m9,6893

3.313,7497 m174,4079

m72,0431

3.488,1576 m81,7274 m156,7346 3.488,1576

0,0191

0,3443

0,2120

0,0718

0

m3,1597

K gm ol/jam

0

K g/jam m71,7402

0

K gm ol/jam

A rus4

0 m143,4804

K g/jam

A rus1

Input

Tabel2.5 N eracaM assaTotal

0

0

0

0,7937

K g/jam

m71,7370 m174,8573

m9,6875

m9,6702

0,0173

0

0

K gm ol/jam

A rus10

0 m174,0636

0,0686

m71,6684

0

K gm ol/jam

3.488,1576

3.156,5657

0

m3,1566

3.153,4091

K g/jam

A rus6

output




2.4.2. Neraca Panas Basis : 1 jam operasi Satuan : kJ 1. Neraca Panas Reaktor Tabel 2.6 Komponen

Neraca Panas Reaktor Input(kj/jam)

H2 C2H4O C2H5OH H2O panas reaksi Pemanas

0 2,1003E+03 5,4064E+06 1,9445E+05

Total

1,0162E+07

Output ( kj/jam ) 5,4269E+05 1,9780E+06 2,5439E+06 1,8404E+05 4913486,323

4,5593E+06 1,0162E+07

2. Neraca Panas Absorber Tabel 2.7

Komponen H2 C2H4O C2H5OH H 2O Total

Neraca Panas Absorber

input (kj/jam) gas in cairan in (T=70oC) (T=35oC) 93172,7934 0,0000 187800,3017 0,0000 224326,0211 761,4515 29056,8342 297922,5901 534355,9504 298684,0416 833039,9920

commit to user

output (kj/jam) gas out cairan out (T=35oC) (43,18oC) 20651,6265 0,0000 40,5330 136124,2350 142,0262 142455,4517 6,4383 533619,6814 20840,6239 812199,3681 833039,9920



3. Neraca Panas Kolom Distilasi I Tabel 2.8

Neraca Panas Kolom Distilasi I

Input Umpan cair masuk Q reboiler

kj/jam Output 3.281.931,5532 Panas distilat 3.033.004,2696 Panas cairan bottom Q condenser Jumlah 6.314.935,8228 Jumlah 4. Neraca Panas Kolom Distilasi II Tabel 2.9

kj/jam 109.015,2721 3.554.167,0346 2.651.753,5161 6.314.935,8228

Neraca Panas Kolom Distilasi II

Input umpan cair masuk Q reboiler

kj/jam 2.764.359,0927 17.524.736,4718

Total

20.289.095,5645

Output panas distilat panas cairan bottom Q condenser Total

commit to user

kj/jam 477.869,0187 2.284.125,286 17.527.101,2602 20.289.095,5645

commit to user

Totalpanas

2,43E +07

2.43E+11

17.524.736,47

Qreboiler2

Jum lah

2.197.691,673

24.257.028,5

17.527.101,26

Qkondenser2

Qreboiler1

1.816.440,92

Qkondenser1

4.56E+10 4.913.486,323

5.209,322

890,869

panasdibangkitkan(kj/jam ) Panasterkonsum si (kj/jam )

Q reaksi

Q pem anas

H O 2

4.318,453

0

C HO 2 4

C HO H 2 5

0

arus1 (kj/jam )

H 2

K om ponen

Tabel 2.10N eracaPanasTotal

2,43E +07

20.840,62

6,438

142,026

40,533

20.651,63

arus4(kj/jam )

3.366,455

0

4,157

3.362,298

0

arus6 (kj/jam )

891,254

890,024

1,229

0

0

arus10 (kj/jam )




2.5. Tata Letak Pabrik dan Peralatan 2.5.1. Tata Letak Pabrik Tata letak pabrik adalah pengaturan atau penyusunan proses dan fasilitas pabrik sehingga pabrik dapat berfungsi dengan efektif, efisien dan aman. Untuk mendapatkan kondisi yang optimal, maka perlu dipertimbangkan hal-hal sebagai berikut: 1. Pabrik asetaldehida ini merupakan pabrik baru (bukan pengembangan) sehingga dalam penentuan tata letak pabrik tidak dibatasi oleh bangunan yang ada. 2. Perlu disediakan area perluasan produksi yang tidak jauh dari proses yang lama. 3. Faktor keamanan terutama bahaya kebakaran, ledakan, asap/gas beracun. Maka dalam merencanakan lay out selalu diusahakan untuk memisahkan sumber api dan panas dari sumber bahan yang mudah meledak. Unit-unit proses dikelompokkan agar memudahkan pengalokasian bahaya kebakaran yang mungkin terjadi. 4. Sistem konstruksi yang digunakan adalah outdoor untuk menekan biaya bangunan gedung, sedangkan jalannya proses dalam pabrik tidak dipengaruhi perubahan musim. 5. Fasilitas untuk karyawan, seperti mushola, kantin dan sebagainya diletakkan ditempat yang strategis sehingga tidak mengganggu jalannya proses.

commit to user



6. Jarak antara pompa dan peralatan proses harus diperhitungkan agar tidak mengalami kesulitan dalam melakukan pemeliharaan dan perbaikan. 7. Disediakan tempat untuk pembersihan alat agar tidak mengganggu peralatan yang lain. 8. Jarak antar unit proses yang satu terhadap unit proses yang lain diatur hingga tidak saling mengganggu. 9. Alat kontrol supaya diletakkan pada kondisi yang mudah diawasi. Tabel 2.11. Perincian luas area yang dibangun Bangunan Pos keamanan

Luas, m2

Luas, ft2

F

U

D

Lumen

30

322.91

20.00

0.42

0.75

20502.18789

Parkir

500

5381.82

10.00

0.49

0.75

146444.1992

Musholla

100

1076.36

20.00

0.55

0.75

52187.38735

Kantin

100

1076.36

20.00

0.51

0.75

56280.51576

Kantor

1000

10763.65

35.00

0.60

0.75

837172.672

Poliklinik

100

1076.36

20.00

0.56

0.75

51255.46971

Ruang kontrol

200

2152.73

40.00

0.56

0.75

205021.8789

Laboratorium

400

4305.46

40.00

0.56

0.75

410043.7577

Proses

4000

43054.59

30.00

0.59

0.75

2918955.563

Utilitas Ruang generator

2000

21527.30

10.00

0.59

0.75

486492.5939

200

2152.73

10.00

0.51

0.75

56280.51576

Bengkel

300

3229.09

40.00

0.51

0.75

337683.0946

Safety

300

3229.09

41.00

1.51

1.75

50101.37305

Gudang

500

5381.82

5.00

0.51

0.75

70350.64471

Pemadam Jalan dan taman Area perluasan

200

2152.73

20.00

0.51

0.75

112561.0315

1000

10763.65

5.00

0.55

0.75

130468.4684

4000

43054.59

5.00

0.57

0.75

503562.5095

14930

160701.27

Jumlah

commit to user

6445363.863



Luas bangunan + taman = 14.930 m2 Jika luas prasarana jalan 25% dari luas tersebut, maka: Luas tanah total =

14.930 = 19.906,67 m2 0,75 = 19.907 m2

commit to user



Jalan raya taman

parkir

kantin

klinik

kantor mushola

taman

Pemadam kebakaran

Jalan utama

proses

Power plant

bengkel

laboratorium

Gudang produk

Gudang bahan baku

Pos jaga

utilitas

Control room

safety

Area perluasan

Gambar 2.4. Tata Letak Pabrik

commit to user

taman

taman

Pos jaga

garasi



2.5.2. Tata Letak Peralatan Tata letak peralatan proses adalah tempat kedudukan dari alat-alat yang digunakan dalam proses produksi. Tata letak alat-alat proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga : 1. Mengefektifkan penggunaan luas lantai. 2. Kelancaran proses produksi terjamin. 3. Jika peralatan proses diatur sedemikian rupa maka urut-urutan proses produksi dapat berjalan dengan lancar. 4. Karyawan akan lebih puas dan nyaman ketika bekerja

commit to user



TATA LETAK PERALATAN PROSES

T-04

T-03

T-02

T-01

3

1 2

4

6 7

11

1 6

8 13 12

9

10

commit to user

17

14

Gambar 2.5. Tata Letak Peralatan Proses

15

5

18



Keterangan: T

: Tangki Penyimpan

1

: Vaporizer

2

: Separator

3

: Heater-01

4

: Reaktor

5

: Cooler-01

6

: Cooler-02

7

: Cooler-03

8

: Absorber

9

: Accumulator-01

10

: Kondenser-01

11

: Menara Distilasi-01

12

: Reboiler-01

13

: Cooler-04

14

: Accumulator-02

15

: Condenser-02

16

: Menara Distilasi-02

17

: Reboiler-02

18

: Cooler-05

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB III SPESIFIKASI ALAT

3.1. Reaktor Kode

: R-01

Tipe

: Fixed Bed Multitube

Fungsi

: Mereaksikan Etanol membentuk Asetaldehida dengan proses dehidrogenasi

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C : 290oC

Kondisi operasi : - Suhu - Tekanan Spesifikasi

: 1,2 atm

: Diameter luar pipa

: 0,0381 m

Diameter dalam pipa

: 0,0356 m

Jumlah pipa

: 1882 buah

Triangular pitch

: 0,0476 m

Clearance

: 0,0095 m

Diameter dalam shell

: 2,3114 m

Tinggi

: 3,37 m

Tebal shell

: 0,0063 m

Tipe head

: Torispherical Dished Head

Tebal head

: 0,0079 m

commit to user 45



Jarak baffle

: 0,5778 m

Waktu tinggal reactor

: 1,37 detik

Jumlah

:1

Katalis

: Jenis

: Cr-Cu

Bentuk

: Bola ( spherical )

Diameter katalis

: 0,0053 m

E

: 0,5

ρ Bulk

: 67 kg/m3

Pemanas

: Dowtherm A

Isolasi

: Bahan isolasi

: Asbestos

Tebal isolasi

: 0,5313 m

3.2. Absorber Nama alat

: Absorber

Kode

: AB-01

Tipe

: Menara bahan isian ( packed tower )

Fungsi

: Menyerap gas C2H4O dengan penyerap H2O dari hasil reaktor ( R-01 ).

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA-283 grade C

Kondisi operasi

: - Suhu gas

commit to user

: 70 oC - 35 oC



Spesifikasi

- Suhu cairan

: 35 oC – 43,18 oC

- Tekanan

: 1,08 atm

:

Diameter

: 1,18 m

Tinggi

: 21,62 m

Tebal shell

: 0,0047 m

Tipe head


Tebal head

: 0,0063 m

Jumlah

:1

Bahan isian

:

Bentuk

: Raschig ring

Nominal size

: 2 in

Bahan

: ceramic

Packing factor

: 65

Bahan isolasi

: Asbestos

Tebal isolasi

: 0,0838 m

Isolasi

3.3. Kolom Distilasi 3.3.1. Kolom Distilasi I Kode

: MD-01

Tipe

: Menara plate ( tray tower )

Fungsi

: Untuk memisahkan produk C2H4O dari cairan

commit to user



absorber. Jenis

: Kolom distilasi sieve tray.

Bahan konstruksi


Kondisi operasi

:

· Kolom bagian atas Suhu

: 40oC

Tekanan

: 1,95 atm

· Kolom bagian bawah Suhu

: 115,03oC

Tekanan

: 1,95 atm

Spesifikasi : Diameter

: 0,91 m

Tebal shell

: 0,0079 m

Tebal head

: 0,0063 m

Tipe head


Tinggi menara : 13,36 m Jumlah

:1

Lokasi umpan : 7 Spesifikasi plate : · Kolom bagian atas Jumlah plate

: 7

Diameter plate

: 0,9130 m

commit to user



Diameter lubang

: 0,005 m

Lubang pitch

: 0,0135 m

Jumlah lubang

: 2334 lubang

Bahan plate

: Mild steel

Jarak antar plate

: 0,4 m

Tebal plate

: 0,005 m

· Kolom bagian bawah Jumlah plate

: 12

Diameter plate

: 0,7672 m

Diameter lubang

: 0,005 m

Lubang pitch

: 0,013 m

Jumlah lubang

: 1649 lubang

Bahan plate

: Mild steel

Jarak antar plate

: 0,4 m

Tebal plate

: 0,005 m

3.3.2. Kolom Distilasi II Kode

: MD-02

Tipe

: Menara plate ( tray tower ).

Fungsi

: Untuk memisahkan C2H5OH dari cairan MD I untuk direcycle.

Jenis

: Kolom distilasi sieve tray.

Bahan konstruksi


commit to user



Kondisi operasi : · Kolom bagian atas Suhu

: 78,11oC

Tekanan

:1 atm

· Kolom bagian bawah Suhu

: 100,11oC

Tekanan

: 1 atm


: 1,83 m

Tebal shell

: 0,0079 m

Tebal head

: 0,0063 m

Tipe head


Tinggi menara

: 23,83 m

Jumlah

:1

Lokasi umpan : 8 Spesifikasi plate : · Kolom bagian atas Jumlah plate

:8

Diameter plate

: 1,8345 m

Diameter lubang

: 0,005 m

Lubang pitch

: 0,014 m

Jumlah lubang

: 10226 lubang

commit to user



Bahan plate

: Mild steel

Jarak antar plate

: 0,5 m

Tebal plate

: 0,005 m

· Kolom bagian bawah Jumlah plate

: 21

Diameter plate

: 1,8345 m

Diameter lubang

: 0,005 m

Lubang pitch

: 0,0135 mm

Jumlah lubang

: 5456 lubang

Bahan plate

: Mild steel

Jarak antar plate

: 0,5 m

Tebal plate

: 0,005 m

3.4. Tangki 3.4.1. Tangki Penyimpan Etanol ( T-01 ) Kode

: T-01

Tipe

: Silinder vertikal dengan conical roof dan flat bottom

Fungsi

: Menyimpan etanol selama 30 hari

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA 283 Grade C

Kondisi penyimpanan : - Suhu

: 30 oC

- Tekanan : 1 atm

commit to user




: 24,3840 m

Tinggi

: 9,1440 m

Tebal shell

: Course 1 : 0,0333 m Course 2 : 0,0317 m Course 3 : 0,0286 m Course 4 : 0,0270 m Course 5 : 0,0238 m

Tebal head

: 0,0127 m

Tinggi head

: 2,4686 m

Tinggi tangki : 11,6125 m Jumlah : 1

3.4.2. Tangki Penyimpan Asetaldehida ( T-02 ) Kode

: T-02

Tipe

: Silinder horisontal dengan torispherical head dan flat bottom

Fungsi

: Menyimpan Asetaldehida selama 30 hari

Bahan konstruksi


Kondisi penyimpanan: - Suhu

: 30 oC

- Tekanan : 1,95 atm

commit to user




: 6,0960 m

Panjang

: 36,5760 m

Tebal head

: 0,0159 m

Tinggi head

: 1,3991 m

Panjang tangki: 36,5760 m Jumlah

:1

3.5. Heat Exchanger 3.5.1. Heater-01 Kode

: HE-01

Fungsi

: menaikkan suhu produk fase gas vaporiser sebagai umpan reaktor

Tipe

: Shell and Tube Heat Exchanger

Bahan konstruksi

: Carbon steel

Luas transfer

: 65,4172 m2

Kondisi Operasi

: - Hot fluid

: 301,53 °C – 254,05°C

- Cold fluid : 85,04 °C – 290 °C Spesifikasi : Shell Side ( Fluida Dingin ) : hasil vaporizer (VP-01) - ID

: 0,9906 m

- Baffle space

: 0,7429 m

commit to user



- Passes (n)

:1

-Pressure Drop : 0,0642 Psi Tube Side ( Fluida Panas ) : Dowtherm A - OD

: 0,0381 m

- ID

: 0,0297 m

- BWG

:8

- Pitch

: 0,0476 m

- Passes (n)

:2

- Pressure Drop : 0,0656 Psi - Jumlah pipa (Nt): 170 3.5.2. Cooler-01 Kode

: CO-01

Fungsi

: mendinginkan hasil bawah reaktor (R-01) untuk dialirkan ke absorber (AB-01)

Tipe


Bahan konstruksi

: Carbon steel

Luas transfer

: 20,4211 m2

Kondisi Operasi

: - Hot fluid

: 227,83 °C – 108,16°C

- Cold fluid : 43,18 °C – 94,66 °C Spesifikasi : Shell Side ( Fluida Panas ) : hasil bawah reaktor (R-01) - ID

: 0,5397 m

commit to user



- Baffle space

: 0,4048 m

- Passes (n)

:1

- Pressure Drop : 0,3784 Psi Tube Side ( Fluida Dingin ) : Produk absorber (AB-01) - OD

: 0,0317 m

- ID

: 0,0233 m

- BWG

: 10

- Pitch

: 0,0492 m

- Passes (n)

:2

- Pressure Drop

: 0,0064 Psi

- Jumlah pipa (Nt): 112 3.5.3. Cooler-02 Kode

: CO-02

Fungsi


Tipe

: Double Pipe Heat Exchanger

Bahan konstruksi

: Carbon steel

Luas transfer

: 2,3169 m2

Kondisi Operasi

: - Hot fluid

: 108,16 °C – 70°C

- Cold fluid : 30 °C – 45 °C

commit to user



Spesifikasi : Anulus ( Fluida Panas ) : Hasil bawah reaktor (R-01) - OD

: 0,1143 m

- ID

: 0,1022 m

- SN

: 40

- Pressure Drop: 0,2880 Psi Inner Pipe ( Fluida Panas ) : Water - OD

: 0,0889 m

- ID

: 0,0779 m

- SN

: 40

- Panjang hairpin: 1,8288 m - Jumlah hairpin : 6 - Pressure Drop : 0,0145 Psi 3.5.4. Cooler-03 Kode

: CO-03

Fungsi


Tipe


Bahan konstruksi

: Carbon steel

Luas transfer

: 2,3169 m2

Kondisi Operasi

: - Hot fluid

: 108,16 °C – 70°C

- Cold fluid : 30 °C – 45 °C

commit to user



Spesifikasi : Anulus ( Fluida Panas ) : Hasil bawah reaktor (R-01) - OD

: 0,1143 m

- ID

: 0,1022 m

- SN

: 40

- Pressure Drop: 0,2880 Psi Inner Pipe ( Fluida Panas ) : Water - OD

: 0,0889 m

- ID

: 0,0779 m

- SN

: 40


: CO-04

Fungsi

: mendinginkan produk bawah MD-01 untuk dialirkan ke MD-02.

Tipe


Bahan konstruksi

: Carbon steel

Luas transfer

: 3,4440 m2

Kondisi Operasi

: - Hot fluid

: 113,42 °C – 95,51°C

- Cold fluid : 30 °C – 45 °C

commit to user



Spesifikasi : Anulus ( Fluida Panas ) : Hasil bawah menara distilasi I (MD-01) - OD

: 0,1143 m

- ID

: 0,1023 m

- SN

: 40

- Pressure Drop : 8,7961 Psi Inner Pipe ( Fluida Dingin ) : water - OD

: 0,0889 m

- ID

: 0,0779 m

- SN

: 40


: CO-05

Fungsi

: mendinginkan produk bawah MD-02 untuk dialirkan ke absorber (AB-01)

Tipe


Bahan konstruksi

: Carbon steel

Luas transfer

: 9,2460 m2

Kondisi Operasi

: - Hot fluid

: 100,13 °C – 35°C

- Cold fluid : 30 °C – 45 °C

commit to user



Spesifikasi : Anulus ( Fluida Panas ) : Hasil bawah menara distilasi II (MD-02) - OD

: 0,1143 m

- ID

: 0,1023 m

- SN

: 40

- Pressure Drop : 8,9635 Psi Inner Pipe ( Fluida Dingin ) : water - OD

: 0,0889 m

- ID

: 0,0779 m

- SN

: 40

- Panjang hairpin: 2,4384 m - Jumlah hairpin: 12 - Pressure Drop : 3,6201 Psi 3.6. Vaporizer-01 Kode

: VP-01

Fungsi

: menguapkan etanol sebagai umpan reaktor (R-01)

Tipe


Bahan konstruksi

: Carbon steel

Luas transfer

: 119,9256 m2

Kondisi Operasi

: - Hot fluid

: 130 °C

- Cold fluid : 72,25 °C – 85,04 °C

commit to user



Spesifikasi : Shell Side ( Fluida Panas ) : Etanol - ID

: 0,7874 m

- Baffle space

: 0,5905 m

- Passes (n)

:1

- Pressure Drop : 0,0323 Psi Tube Side ( Fluida Panas ) : Steam - OD

: 0,0191 m

- ID

: 0,0165 m

- BWG

: 18

- Pitch

: 0,0238 m

- Passes (n)

:2

- Pressure Drop

: 0,0027 Psi

- Jumlah pipa (Nt): 822 3.7. Separator Kode

: SP-01

Fungsi

: memisahkan uap dan cairan dari vaporizer

Material


Jumlah

:1

Kondisi Operasi

: - Tekanan

: 1,2 atm

- Suhu

: 85,04°C

commit to user



Dimensi

: -

Diameter

: 1,0668 m

-

Tinggi Total : 2,0078 m

-

Tebal silinder : 1,0763 m

-

Tebal head

: 0,0064 m

3.8. Kondenser 3.8.1. Kondenser-01 Kode

: CD-01

Fungsi

: mengkondensasikan hasil atas menara distilasi I ( MD-01)

Tipe


Bahan konstruksi

: Carbon steel

Luas transfer

: 82,5261 m2

Kondisi Operasi

: - Hot fluid

: 40,19 °C – 39,6 °C

- Cold fluid : 30 °C – 35 °C Spesifikasi : Shell Side ( Fluida Panas ) : hasil atas menara distilasi I (MD-01) - ID

: 0,6858 m

- Baffle space

: 0,5143 m

- Passes (n)

:1

- Pressure Drop : 0,0011 Psi Tube Side ( Fluida Dingin ) :Water

commit to user



- OD

: 0,0191 m

- ID

: 0.0148 m

- BWG

: 14

- Pitch

: 0,0238 m

- Passes (n)

:2

- Pressure Drop

: 0,3259 Psi

- Jumlah pipa (Nt): 602

3.8.2. Kondenser-02 Kode

: CD-02

Fungsi

: mengkondensasikan hasil atas menara distilasi II ( MD-02)

Tipe


Bahan konstruksi

: Carbon steel

Luas transfer

: 179,1133 m2

Kondisi Operasi

: - Hot fluid

: 77,97 °C – 76,05 °C

- Cold fluid : 30 °C – 45 °C Spesifikasi : Shell Side ( Fluida Panas ) : hasil atas menara distilasi II (MD-02) - ID

: 0,9906 m

- Baffle space

: 0,7429 m

- Passes (n)

:1

commit to user



- Pressure Drop : 0,0034 Psi Tube Side ( Fluida Dingin ) :Water - OD

: 0,0381 m

- ID

: 0,0297 m

- BWG

:8

- Pitch

: 0,0476 m

- Passes (n)

:1

- Pressure Drop

: 0,0849 Psi


3.9. Reboiler 3.9.1. Reboiler-01 Kode

: RB-01

Fungsi

: menguapkan sebagian hasil bawah menara distilasi I (MD-01)

Tipe


Bahan konstruksi

: Carbon steel

Luas transfer

: 53,6756 m2

Kondisi Operasi

: - Hot fluid

: 130 °C

- Cold fluid : 115,03 °C – 115,27 °C

commit to user



Spesifikasi : Shell Side ( Fluida Panas ) : hasil bawah menara distilasi I (MD-01) - ID

: 0,7874 m

- Baffle space

: 0,5905 m

- Passes (n)

:1

- Pressure Drop : dapat diabaikan Tube Side ( Fluida Dingin ) : Steam - OD

: 0,0381 m

- ID

: 0,0347 m

- BWG

: 16

- Pitch

: 0,0476 m

- Passes (n)

:1

- Pressure Drop

: 3,3083E-07 Psi


3.9.2. Reboiler-02 Kode

: RB-02

Fungsi

: menguapkan sebagian hasil bawah menara distilasi II (MD-02)

Tipe


Bahan konstruksi

: Carbon steel

Luas transfer

: 211,9907 m2

commit to user



: - Hot fluid

Kondisi Operasi

: 130 °C

- Cold fluid : 100,11 °C – 100,13 °C Spesifikasi : Shell Side ( Fluida Panas ) : hasil bawah menara distilasi I (MD-01) - ID

: 0,9398 m

- Baffle space

: 0,7048 m

- Passes (n)

:1

- Pressure Drop : dapat diabaikan Tube Side ( Fluida Dingin ) : Steam - OD

: 0,0317 m

- ID

: 0,0233 m

- BWG

:8

- Pitch

: 0,0396 m

- Passes (n)

:2

- Pressure Drop

: 0,0096 Psi


3.10.

Accumulator

3.10.1. Accumulator-01 Kode

: ACC-01

Tipe

: horisontal drum

Fungsi

: menampung destilat dari kondenser I (CD-01)

commit to user



Bahan konstruksi Kondisi operasi

: Carbon steel : - Suhu -Tekanan

Spesifikasi

: 39,60oC : 1,95 atm

: Diameter

: 0,8310 m

Tinggi

: 0,8103 m

Tebal shell

: 0,0047 m

Tebal head

: 0,0063 m

Panjang tangki: 2,4929 m Jumlah

:1

3.10.2. Accumulator-2 Kode

: ACC-02

Tipe

: horisontal drum

Fungsi

: menampung destilat dari kondenser II (CD-02)

Bahan konstruksi

: Carbon steel

Kondisi operasi

: - Suhu -Tekanan

Spesifikasi

: 76,05oC : 1 atm

: Diameter

: 1,3371 m

Tinggi

: 1,3371 m

Tebal shell

: 0,0047 m

Tebal head

: 0,0063 m

commit to user



Panjang tangki: 4,0114 m Jumlah 3.11.

:1

Pompa

3.11.1. Pompa-01 Kode

: P-01

Fungsi

: Mengalirkan Fresh Etanol dari T-01 ke vaporizer

Tipe

: Single Stage Centrifugal Pump

Jumlah

:1

Bahan konstruksi

: commercial steel.

Kapasitas

: 23,2679 gpm

Daya pompa

: 0,39 HP

Daya motor

: 0,5 HP

NPSH required

: 0,7051 m

NPSH available

: 18,7311 m

Spesifikasi pipa

:

D nominal size

: 0,0031 m

No.schedule

: 10S

ID

: 0,0078 m

OD

: 0,0102 m


: P-02

Fungsi

: Mengalirkan hasil bawah separator ke vaporizer

commit to user



Tipe


Jumlah

:1

Bahan konstruksi

: commercial steel.

Kapasitas

: 12,4639 gpm

Daya pompa

: 0,12 HP

Daya motor

: 0,17 HP

NPSH required

: 0,4651 m

NPSH available

: 3,0834 m

Spesifikasi pipa

:

D nominal size

: 0,0032 m

No.schedule

: 10S

ID

: 0,0078 m

OD

: 0,0103 m


: P-03

Fungsi

: Mengalirkan keluaran absorber ke CO-01

Tipe


Jumlah

:1

Bahan konstruksi

: commercial steel.

Kapasitas

: 83,9982 gpm

Daya pompa

: 1,05 HP

commit to user



Daya motor

:1,5 HP

NPSH required

: 1,6594 m

NPSH available

: 16,3384 m

Spesifikasi pipa

:

D nominal size

: 0,0127 m

No.schedule

: 10S

ID

: 0,0171 m

OD

: 0,0213 m


: P-04

Fungsi

: Mengalirkan keluaran CO-01 ke MD-01

Tipe


Jumlah

:1

Bahan konstruksi

: commercial steel.

Kapasitas

: 90,3636 gpm

Daya pompa

: 0,89 HP

Daya motor

: 1,5 HP

NPSH required

: 1,7423 m

NPSH available

: 7,0445 m

Spesifikasi pipa

:

D nominal size

: 0,0127 m

commit to user



No.schedule

: 10S

ID

: 0,0171 m

OD

: 0,0213 m


: P-05

Fungsi

: Mengalirkan asetaldehida dari ACC-01 ke MD-01 dan tangki penyimpanan asetaldehida

Tipe


Jumlah

:1

Bahan konstruksi

: commercial steel.

Kapasitas

: 38,2624 gpm

Daya pompa

: 0,65 HP

Daya motor

: 1 HP

NPSH required

: 0,9824 m

NPSH available

: 10,6845 m

Spesifikasi pipa

:

D nominal size

: 0,0508 m

No.schedule

: 5S

ID

: 0,0570 m

OD

: 0,0603 m

commit to user




: P-06

Fungsi

: Mengalirkan dari CO-04 ke MD-02

Tipe


Jumlah

:1

Bahan konstruksi

: commercial steel.

Kapasitas

: 65,5280 gpm

Daya pompa

: 1,69 HP

Daya motor

: 3 HP

NPSH required

: 1,4063 m

NPSH available

: 17,1757 m

Spesifikasi pipa

:

D nominal size

: 0,0191 m

No.schedule

: 5S

ID

: 0,0234 m

OD

: 0,0267 m


: P-07

Fungsi

: Mengalirkan keluaran ACC-2 ke MD-02

Tipe


Jumlah

:1

Bahan konstruksi

: commercial steel.

commit to user



Kapasitas

: 159,4285 gpm

Daya pompa

: 3,13 HP

Daya motor

: 5 HP

NPSH required

: 2,5439 m

NPSH available

: 20,5517 m

Spesifikasi pipa

:

D nominal size

: 0,1016 m

No.schedule

: 5S

ID

: 0,1101 m

OD

: 0,1143 m


: P-08

Fungsi

: Mengalirkan keluaran MD-02 ke vaporizer

Tipe


Jumlah

:1

Bahan konstruksi

: commercial steel.

Kapasitas

: 24,6518 gpm

Daya pompa

: 0,32 HP

Daya motor

: 0,5 HP

NPSH required

: 0,7329 m

NPSH available

: 5,3987 m

Spesifikasi pipa

:

commit to user



D nominal size

: 0,0032 m

No.schedule

: 10S

ID

: 0,0078 m

OD

: 0,0103


: P-09

Fungsi

: Mengalirkan hasil bawah MD-02 ke absorber

Tipe


Jumlah

:1

Bahan konstruksi

: commercial steel.

Kapasitas

: 48,4786 gpm

Daya pompa

: 1,26 HP

Daya motor

: 2 HP

NPSH required

: 1,1503 m

NPSH available

: 32,8785 m

Spesifikasi pipa

:

D nominal size

: 0,0508 m

No.schedule

: 5S

ID

: 0,0570 m

OD

: 0,0603 m

commit to user



commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1.

Unit Pendukung Proses Unit pendukung proses atau sering disebut unit utilitas merupakan bagian

penting untuk menunjang berlangsungnya proses dalam suatu pabrik. Unit-unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik asetaldehida antara lain : 1. Unit pengadaan air Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut : a. Air pendingin b. Air umpan boiler c. Air konsumsi dan sanitasi 2. Unit pengadaan steam Unit bertugas menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas untuk heat exchanger dan reboiler. 3. Unit pengadaan udara tekan Unit ini bertugas menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatik controller, penyediaan udara tekan di bengkel, dan kebutuhan lain. 4. Unit pengadaan listrik Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau commit to user 74



listrik AC, maupun untuk penerangan. Listrik disuplai dari PT. PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PT. PLN mengalami gangguan. 5. Unit pengadaan bahan bakar Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator. 4.1.1. Unit Pengadaan Air Air pendingin, air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi yang digunakan adalah air yang diperoleh dari sungai Bengawan Solo yang tidak jauh dari lokasi pabrik. 4.1.1.1. Air pendingin Air pendingin yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari Sungai Bengawan Solo yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air sungai sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor sebagai berikut : a.

Air sungai dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah.

b.

Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya. Air pendingin ini digunakan sebagai media pendingin pada heat exchanger

dan condenser.

Tabel 4.1

Kebutuhancommit air pendingin to user



No.

Kode Alat

Nama Alat

Kebutuhan (Kg/jam)

1

CD-01

Kondenser-01

86.828,3873

2

CD-02

Kondenser-02

279.781,3531

3

CO-02

Cooler-02

3.830,8582

4

CO-03

Cooler-03

3.830,8582

5

CO-04

Cooler-04

11.279,9537

6

CO-05

Cooler-05

30.882,0888

Total

416.433,4993

Kebutuhan air pendingin sebesar 416.433,4993 kg/jam adalah waktu start up, sedangkan pada waktu pabrik berjalan kontinyu hanya dibutuhkan make up air 10 % dari kebutuhan total air pendingin sebesar 41.643,3499 kg/jam atau 41,8254 m3/jam. Pada penggunaan air pendingin melibatkan penggunaan cooling tower yaitu untuk mendinginkan kembali air pendingin yang telah digunakan sebagai media pendingin. 4.1.1.2. Air umpan boiler Sumber air untuk keperluan ini adalah air sungai. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah : a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut. b. Kandungan yang dapat commit menyebabkan to userkerak (scale forming)



Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi, yang biasanya berupa garam - garam karbonat dan silikat. c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming) Air yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler dan alat penukar panas karena adanya zat - zat organik, anorganik, dan zat - zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi. Air ini digunakan untuk produksi steam yang di umpankan ke alat vaporizer dan reboiler. Tabel 4.2 No.

Kebutuhan air umpan boiler

Kode Alat

Nama Alat

Kebutuhan (kg/jam)

1

Vap

Vaporizer

6.290,3434

2

R-01

Reboiler-01

1.011,0838

3

R-02

Reboiler-02

2.173,6000

Total

9.475,0272

Kebutuhan air umpan boiler sebesar 9.475,0272 kg/jam adalah waktu start up, sedangkan pada waktu pabrik berjalan kontinyu hanya dibutuhkan make up air 20 % dari kebutuhan total air umpan boiler sebesar 1.895,0054 kg/jam.

Tahapan pengolahan air agar dapatcommit digunakan sebagai air umpan boiler meliputi : to user



1.

Kation Exchanger Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut dalam air lunak. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butirbutir resin penukar ion. Resin yang digunakan adalah jenis C-300 dengan notasi RH2. Adapun reaksi yang terjadi dalam kation exchanger adalah: 2NaCl + RH2 --------> RNa2 + 2 HCl CaCO3 + RH2 --------> RCa + H2CO3 BaCl2 + RH2 --------> RBa + 2 HCl Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah: RNa2 + H2SO4 --------> RH2 + Na2SO4 RCa + H2SO4 --------> RH2 + CaSO4 RBa + H2SO4 --------> RH2 + BaSO4

2.

Anion Exchanger Alat ini hampir sama dengan kation exchanger namun memiliki fungsi yang berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak. Dan resin yang digunakan adalah jenis C - 500P dengan notasi R(OH)2. Reaksi yang terjadi di dalam anion exchanger adalah: R(OH)2 + 2 HCl --------> RCl2 + 2 H2O R(OH)2 + H2SO4 --------> RSO4 + 2 H2O R(OH)2 + H2CO3 --------> RCO3 + 2 H2O commit to user



Pencucian resin yang sudah jenuh digunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang terjadi saat regenerasi adalah: RCl2 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 NaCl RSO4 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 Na2SO4 RCO3 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 Na2CO3 3.

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

4.

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

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

N2 (g) + 2 H2O (l)

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

Ca3(PO4)2 + 3 Na2CO3 + 4 H2O

commit to user

(Powell,1954)



4.1.1.3. Air konsumsi dan sanitasi Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari air sungai. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis. Syarat fisik : -

Suhu di bawah suhu udara luar

-

Warna jernih

-

Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau

Syarat kimia : - Tidak mengandung zat organik maupun zat anorganik - Tidak beracun Syarat bakteriologis : Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri yang patogen. 

Kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi

Tabel 4.3

Kebutuhun air konsumsi dan sanitasi

No.

Keterangan

Kebutuhan (kg/hari)

1

Air untuk karyawan kantor

8.750

2

Air untuk laboratorium

1.600

3

Kantin

3.000

4

Air untuk kebersihan, taman, dll

1.335

5

Air Poliklinik

800

Total

15.485

Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi = 15.485 kg/hari commit to user

= 645,2083 kg/jam



Tabel 4.4 Kebutuhan total air sungai Jumlah kebutuhan

Komponen

Kg/jam

m3/jam

416.433,4993

41,8254

Air make up umpan boiler

1.895,0054

1,9033

Air konsumsi dan sanitasi

645,2083

0,6480

44.183,5637

44.3767

Air pendingin make up

Total

Jumlah Kebutuhan air keseluruhan

= 44.183,5637 kg/jam

Untuk keperluan keamanan dalam ketersediaan air,diambil over design = 20% Maka Total Kebutuhan air sungai sebesar 53.020,2764 kg/jam

Skema Pengolahan air sungai

commit to user Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air



4.1.2. Unit Pengadaan Steam Steam yang diproduksi pada pabrik asetaldehida ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan panas pada vaporizer dan pemanas reboiler. Untuk memenuhi kebutuhan steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini mempunyai suhu 130 oC dan tekanan 2,67 atm. Alat yang membutuhkan steam antara lain: Tabel 4.5 Alat-alat yang membutuhkan steam No.

Keterangan

Kebutuhan (lb/jam)

1

Vaporizer

13.867,691

2

Reboiler-01

2.229,0353

3

Reboiler-02

4.791,9186

Total

20.888,645

Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi, maka jumlahnya dilebihkan sebanyak 10 %. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah sebanyak = 22.977,5095 lb/jam  Perancangan boiler Dirancang untuk memenuhi kebutuhan uap. Uap yang dihasilkan : T P

= 266°F = 39,9 Psia

λ uap = 1169,32 Btu/lbm Untuk tekanan < 200 Psia maka digunakan boiler jenis boiler pipa api. commit to user



a. Menetukan luas penampang perpindahan panas daya yang diperlukan ketel untuk menghasilkan uap dihitung dengan persamaan: ms.(h  hf ) Daya  970,3 x34,5 Dengan : ms : massa uap yamg dihasilkan ( lb/jam ) h

: entalpi uap yang dihasilkan ( Btu/lb )

hf

: entalpi feed ( Btu/lb )

dimana : ms = 22.977,5095 lb/jam h

= 1169,32 Btu/lbm ( pada 266°F)

feed water terdiri dari 20 % make up water dan 80 % kondensat. Make up water adalah saturated liquid suhu 30°C h make up water = 54,03 Btu/lbm Kondensat adalah air saturated liquid pada suhu 266°F h kondensat = 234,87 Btu/lbm hf = 0,2.h make up water + 0,8.h kondensat = 0,2 x 54,03 Btu/lbm + 0,8 x 234,87Btu /lbm = 198,702 Btu/lbm Perhitungan daya yang diperlukan : Daya 

ms.(h  hf ) 970,3 x34,5

= 666,23 HP Ditentukan luas budang pemanasan adalah 12 ft2/hp Total heating surface = 12 ft2/hp x 666,23 HP = 7.994,7965ft2 commit to user



b. Perhitungan kapasitas ketel uap Q = ms. ( h – hf ) = 22.977,5095 lb/jam x ( 1.169,32 – 198,702) Btu/lb = 22.302.384,286 Btu/jam  Spesifikasi boiler Tipe

: Boiler pipa api

Jumlah

: 1 buah

Heat surface : 7.994,7965ft2 Laju steam

: 22.977,5095 lb/jam

Tekanan

: 39,90 psia

Temperatur

: 266°F

Bahan bakar : hidrogen 4.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan Kebutuhan udara tekan untuk perancangan pabrik asetaldehida yang menggunakan 25 alat kontrol ini diperkirakan sebesar 45,83 m3/jam dengan tekanan 45 psig dan suhu 35 °C, dimana masing-masing alat membutuhkan udara tekan sebesar 1,83 m3 /jam. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silika untuk menyerap air Spesifikasi kompresor : Kode

= CU-01

Tipe

= Single stage reciprocating compressor

Jumlah

= 2 buah ( 1 cadangan )

Kapasitas

= 45,83 m3/jam commit to user



Suhu udara

= 35 oC

Tekanan suction

= 14,7 psia

Tekanan discharge = 45 psig Daya kompresor

= 3 HP

Tegangan

= 220/380 V

Efisiensi

= 80 %

4.1.4. Unit Pengadaan Listrik Pada prarancangan pabrik Asetaldehida ini kebutuhan akan tenaga listrik dipenuhi dari PT. PLN dan generator sebagai cadangan. Generator yang digunakan adalah generator arus bolak balik dengan pertimbangan : 1. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar 2. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan dengan menggunakan transformator Kebutuhan listrik untuk pabrik meliputi : 4.1.4.1 Listik untuk Keperluan Proses dan Utilitas. Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan utilitas diperkirakan sebagai berikut :

commit to user



Tabel 4.6. Kebutuhan Listrik Untuk Keperluan Proses dan Utilitas ∑

HP

kW

ef.l

Total HP

P-01

1

0,50

0,3728

78%

0,61

P-02

1

0,17

0,1242

77%

0,21

P-03

1

1,50

1,1185

81%

1,79

P-04

1

1,50

1,1185

80%

1,80

P-05

1

1,00

0,7457

78%

1,22

P-06

1

3,00

2,2371

81%

3,57

P-07

1

5,00

3,7285

82%

5,90

P-08

1

0,50

0,3728

75%

0,63

P-09

1

2,00

1,4914

80%

2,40

PU-01

1

0,50

0,3728

75%

0,63

PU-02

1

2,50

1,8642

81%

2,98

PU-03

1

0,08

0,0621

70%

0,11

PU-04

1

0,08

0,0621

70%

0,11

PU-05

1

0,17

0,1242

79%

0,20

PU-06

1

0,17

0,1242

79%

0,20

PWT-01

1

1,00

0,7457

75%

1,25

PWT-02

1

0.33

0,2460

75%

0,41

PWT-03

1

2,00

1,4914

82%

2,36

PWT-04

1

2,50

1,8642

82%

2,95

PWT-05

1

7,50

5,5927

85%

8,63

PWT-06

1

0,25

0,1864

60%

0,35

PWT-07

1

0,17

0,1242

75%

0,21

PWT-08

1

0,08

0,0621

70%

0,11

PWT-09

1

0,17

0,1242

75%

0,21

PWT-10

1

0,17

0,1242

70%

0,22

PWT-11 KU-01 Jumlah

1 1

0,33 3

0,2485 2,2371

75% 80%

0,42 3,60 43,04

Nama

commit to user



Jadi jumlah listrik yang di konsumsi untuk keperluan proses dan utilitas sebesar 43,04 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan adalah sebesar ± 10 % dari total kebutuhan sebesar 4,30 HP. Maka total kebutuhan listrik adalah 47,34 HP atau sebesar 35,3 kW. 4.1.4.2 Listrik untuk Penerangan Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan : L= a.F/(U.D) Dengan : L

: Lumen per alat

a

: Luas area, ft2

F

: Foot candle yang diperkirakan

U

: Koefisien utilitas ( Tabel 16, Perry, Edisi 3 )

D

: Efisiensi lampu yang diharapkan ( Tabel 16, Perry, Edisi 3 )

( Tabel 13, Perry, Edisi 3 )

commit to user



Kebutuhan listrik untuk penerangan : Tabel 4.7. Jumlah lumen berdasarkan luas bangunan Bangunan Pos keamanan

Luas, m2

Luas, ft2

F

U

D

Lumen

30

322,91

20

0,42

0,75

20.502,188

Parkir

500

5.381,82

10

0,49

0,75

146.444,199

Musholla

100

1.076,36

20

0,55

0,75

52.187,387

Kantin

100

1.076,36

20

0,51

0,75

56.280,516

Kantor

1000

10.763,65

35

0,60

0,75

837.172,672

Poliklinik

100

1.076,36

20

0,56

0,75

51.255,469

Ruang control

200

2.152,73

40

0,56

0,75

205.021,879

Laboratorium

400

4.305,46

40

0,56

0,75

410.043,758

Proses

4000

43.054,59

30

0,59

0,75

2.918.955,56

Utilitas

2000

21.527,30

10

0,59

0,75

486.492,594

Ruang generator

200

2.152,73

10

0,51

0,75

56.280,516

Bengkel

300

3.229,09

40

0,51

0,75

337.683,095

Safety

300

3.229,09

41

1,51

1,75

50.101,373

Gudang

500

5.381,82

5

0,51

0,75

70.350,645

Pemadam

200

2.152,73

20

0,51

0,75

112.561,032

Jalan dan taman

1000

10.763,65

5

0,55

0,75

130.468,468

Area perluasan

4000

43.054,59

5

0,57

0,75

503.562,509

Jumlah

14930 160.701,27

commit to user

6.445.363,86



Jumlah lumen : 1. Untuk penerangan dalam bangunan

= 5.664.888,69 lumen

2. Untuk penerangan bagian luar ruangan

= 780.475,18 lumen

Untuk

direncanakan

semua

area

dalam

bangunan

menggunakan lampu

fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 Watt mempunyai 1.920 lumen. ( Perry’s 3th, 1984 )

Jadi : Jumlah lampu dalam ruangan = 5.664.888,69/1920 = 2951 buah Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt, dimana lumen output tiap lampu adalah 3.000 lumen.( Perry’s 3th, 1984 ) Jadi : Jumlah lampu luar ruangan

= 780.475,18/3000 = 261 buah

Total daya penerangan = ( 40 W . 2951 + 100 W . 261 ) = 144.140 W = 144,14 kW 4.1.4.3 Listrik untuk AC Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 12.000 Watt atau 12 kW. 4.1.4.4 Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi Listrik Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10.000 Watt atau 10 kW. commit to user



Tabel 4.8. Total kebutuhan listrik pabrik Kebutuhan

kW

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

35,31

2. Listrik untuk keperluan penerangan

144,14

3. Listrik untuk AC

12,00

4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

10,00

Total

201,45

Generator mempunyai

yang

efisiensi

digunakan

90%,

sebagai

sehingga

cadangan

generator

yang

sumber

listrik

disiapkan

harus

mempunyai output Output Generator

=

0,9 x 201,45 kW

=

223,83 kW

Dipilih menggunakan generator dengan daya 223,83 kW, sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 450 kW.  Spesifikasi Generator : Tipe

= AC generator

Kapasitas

= 450 kW

Tegangan

= 220/360 volt

Efisiensi

= 90%

Jumlah

= 1 buah

Bahan bakar

= solar commit to user



4.1.5. Unit

Unit Pengadaan Bahan Bakar pengadaan

bahan

bakar mempunyai

tugas

untuk memenuhi

kebutuhan bahan bakar pada boiler, generator dan furnace. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah hidrogen dari keluaran absorber dan solar yang diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Pemilihan bahan bakar cair tersebut didasarkan pada alasan : 1. Mudah didapat. 2. Kesetimbangan terjamin. 3. Mudah dalam penyimpanan. Kebutuhan bahan bakar dapat diperkirkan sebagai berikut : a. Kebutuhan bahan bakar untuk ketel uap Jenis bahan bakar

: hidrogen

Heating value

: 61.127 Btu/lb

Efisiensi bahan bakar : 80% Densitas

: 0,0076 lb/ft3

Kapasitas boiler

: 22.302.384,286 Btu/j

Kebutuhan bahan bakar

= kapasitas boiler / (heating value x efisiensi ) = 152,53 kg/jam

b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator. Jenis bahan bakar

: solar

Heating value

: 18.800 Btu/lb

Efisiensi bahan bakar : 80%

commit to user



Densitas

: 54,3188 lb/ft3

Kapasitas generator

: 1.535.469,34 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = kapasitas generator/(heating value x efisiensixdensitas) = 1,88 ft3/jam = 53,22 L/jam c. Kebutuhan bahan bakar untuk furnace. Jenis bahan bakar

: solar

Heating value

: 18.800 Btu/lb

Efisiensi bahan bakar : 80% Densitas

: 54,3188 lb/ft3

Kapasitas furnace

: 5,36E+06 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = kapasitas furnace/(heating value x efisiensi x densitas) = 6,5605 ft3/jam = 185,7728 L/jam  Kebutuhan bahan bakar solar Tabel 4.9 Kebutuhan bahan bakar solar No.

Keterangan

Kebutuhan (L/jam)

1

Generator

53,22

2

Furnace

185,77

Total

238,99

Total kebutuhan bahan bakar solar sebesar 238,99 L/jam. commit to user



4.1.6 Unit Pengadaan Dowtherm Pemanas yang digunakan pada proses selain steam adalah dowtherm. Dowtherm digunakan sebagai pemanas pada reaktor dan heater. Dowtherm berada pada fase cair dengan spesifikasi ( pada suhu 673°F ) : - Densitas

: 1.056 kg/m3

- Boiling point

: 257 ° C

- Kapasitas panas

: 2,313 kJ/kg.K

- Viskositas

: 0,05 kg/m.jm

- Konduktivitas panas

: 0,13 kJ/j.m.K

Jumlah dowtherm yang dibutuhkan sebagai pemanas sebesar 24.826,8951 kg/jm untuk pemanas di reaktor yang kemudian keluaran dari reaktor digunakan kembali untuk memanaskan Heater-01. Kebutuhan dowtherm untuk prarancangan pabrik asetaldehida ini diperkirakan sebesar 24,826 m3/jam, tekanan 1,2 atm dan suhu 400 °C maka digunakan furnace dengan bahan bakar solar. 4.1.7. Unit Pengolahan Limbah 1. Limbah cair Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik ini antara lain limbah hasil proses, dan buangan sanitasi. a. Limbah hasil proses Limbah dari menara distilasi II (MD-02) yang berupa campuran air dan sedikit etanol ditampung dalam bak penampung. Limbah cair ini diolah sampai pH 6,5-8,5 baru dibuang ke sungai commit to user



b. Air buangan sanitasi Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi dengan menggunakan Lumpur aktif, aerasi, dan penambahan desinfektan Ca-hypochlorite.

4.2. Laboratorium Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk memperoleh data – data yang diperlukan. Data – data tersebut digunakan untuk evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu. Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk. Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau

commit to user



menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi. Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang mempunyai tugas pokok antara lain : a.

Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk

b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan nonshift. 1. Kelompok shift Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa – analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift dalam 4 regu kerja. Masing – masing shift bekerja selama 8 jam. 2. Kelompok nonshift Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas antara lain : commit to user



a. Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium b. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi 4.2.1. Prosedur Analisa Bahan Baku 4.2.1.1. Infra Red Spectrofotometer (IRS). Mengambil sampel Etanol secukupnya kemudian dianalisa langsung menggunakan Infra red Spectrofotometer (IRS). Dengan alat ini dapat ditentukan kandungan gugus organik yang tersusun, apakah sudah memenuhi kriteria sebagai bahan baku atau belum. 4.2.1.2. Densitas Alat

: Hidrometer

Cara pengujian

:

 Menuang sampel ke dalam gelas ukur 1 liter (usahakan tidak terbentuk gelembung).  Memasukkan termometer ke dalam gelas ukur.  Memasukkan hidrometer yang telah dipilih sesuai dengan sampel.  Memasukkan hidrometer terapung pada sampel sampai konstan lalu membaca skala pada hidrometer tersebut.  Mengkonversi menggunakan tabel yang tersedia.

commit to user



4.2.1.3. Viskositas Alat : Viskometer tube, bath, stopwatch, termometer. Cara pengujian

:

 Mengisikan sampel dengan volume tertentu (sesuai dengan kapasitas kapiler) ke dalam viskometer tube yang telah dipilih.  Memasukkan sampel ke dalam bath, diamkan selama 15 menit agar temperatur sampel sesuai dengan temperatur bath/temperatur pengetesan.  Pengetesan dilakukan dengan mengalirkan sampel melalui kapiler sambil menghitung alirnya. 4.2.1.4.

Analisis Water Content (kandungan air dalam bahan padat) Tujuannya : Untuk mengetahui jumlah volume air yang dikandung katalis.Metode yang digunakan adalah ASTM D-99. Prosedur : Sampel volume 100 ml ditambahkan pelarut 100 ml dan didistilasi secara refluk. Pelarut dan air akan terkondensasi oleh kondensor, kemudian tertangkap pelampung. Air akan mengendap di bawah penampung dan pelarut akan kembali ke dalam labu distilasi. Jumlah kandungan air dibaca pada skala pelampung.

4.2.2. Prosedur Analisa Produk 4.2.2.1

Gas Chromatogrph ( GC ) GC digunakan untuk menganalisa kadar impuritas dalam bahan.

Mengambil sampel secukupnya kemudian dianalisa langsung menggunakan GC. commit to user



Dengan alat ini dapat ditentukan kemurniannya, apakah sudah memenuhi kriteria sebagai produk atau belum. a. Menyiapkan Gas Chromatografi Flow alir He : 21 ml/min Column

: Porapak Q

Detektor

: TCD

b. Melakukan Analisis: 1. Mengocok botol sampel sampai tercapai homogen. 2. Membilas syringe dengan sampel hingga bersih 3. Mengambil µl sampel dengan syringe 4. Menginjekkan pada injection port GC 5. Setelah 5 menit analisis akan diperoleh hasil chromatogram dengan % komposisi sama dengan % area. 4.2.2.2. Konsentrasi Produk Asetaldehida a. Menyiapkan Gas Chromatografi Flow alir He : 0,5 ml/min Column

: FFAD 5 cm x 0,3 mm x 0,022 µm

Detektor

: FID

b.Melakukan Analisis: 1

Mengocok botol sampel sampai tercapai homogen.

2

Membilas syringe dengan sampel hingga bersih

3

Mengambil 1µl sampel dengan syringe commit to user



4

Menginjekkan pada injection port GC

5

Setelah 10 menit analisis akan iperoleh hasil chromatogram dengan % komposisi sama dengan % area.

4.2.3 Analisa Air Air yang dianalisis antara lain: 1. Air pendingin 2. Air umpan boiler 3. Air limbah 4. Air konsumsi umum dan sanitasi Parameter yang diuji antara lain warna, pH, kandungan klorin, tingkat kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, sulfat, silika, dan konduktivitas air. Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air ini antara lain: 1. pH meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman/kebasaan air. 2. Spektrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu senyawa terlarut dalam air. 3. Spectroscopy, digunakan untuk mengetahui kadar silika, sulfat, hidrazin, turbiditas, kadar fosfat, dan kadar sulfat. 4. Peralatan titrasi, untuk mengetaui jumlah kandungan klorida, kesadahan dan alkalinitas. commit to user



5. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air. Air umpan boiler yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh laboratorium ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan kandungan silikat (SiO2), kandungan Mg2+, Ca2+.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1. Bentuk Perusahaan Bentuk perusahaan yang direncanakan pada prarancangan pabrik Asetaldehida

ini adalah Perseroan Terbatas (PT). Perseroan Terbatas

merupakan bentuk perusahaan yang mendapatkan modalnya dari penjualan saham, dimana tiap sekutu turut mengambil bagian sebanyak satu saham atau lebih. Saham adalah surat berharga yang dikeluarkan dari perusahaan atau perseroan terbatas tersebut dan orang yang memiliki saham berarti telah menyetorkan modal ke perusahaan, yang berarti pula ikut memiliki perusahaan. Dalam perseroan terbatas, pemegang saham hanya bertanggung jawab menyetor penuh jumlah yang disebutkan dalam tiap saham. Pabrik Asetaldehida yang akan didirikan mempunyai : 

Bentuk perusahaan

: Perseroan Terbatas (PT)



Lapangan Usaha

: Industri Asetaldehida



Lokasi Perusahaan

: Karanganyar, Jawa Tengah

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor, antara lain (Widjaja, 2003) : 1. Mudah mendapatkan modal dengan cara menjual saham di pasar modal atau perjanjian tertutup dan meminta pinjaman dari pihak yang berkepentingan seperti badan usaha atau perseorangan. commit to user

101

102 digilib.uns.ac.id


2. Tanggung jawab pemegang saham bersifat terbatas, artinya kelancaran produksi hanya akan ditangani oleh direksi beserta karyawan sehingga gangguan dari luar dapat dibatasi. 3. Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin karena tidak terpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi berserta stafnya, dan karyawan perusahaan. 4. Mudah mendapat kredit bank dengan jaminan perusahaan yang sudah ada. 5. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah direksi beserta stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris. 6. Efisiensi dari manajemen Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan komisaris dan direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman. 7. Lapangan usaha lebih luas Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usahanya. 8. Merupakan bidang usaha yang memiliki kekayaan tersendiri yang terpisah dari kekayaan pribadi 9. Mudah bergerak di pasar modal

commit to user



5.2. Struktur Organisasi Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat menunjang kelangsungan dan kemajuan perusahaan, karena berhubungan dengan komunikasi yang terjadi dalam perusahaan demi tercapainya kerjasama yang baik antar karyawan. Untuk mendapatkan sistem organisasi yang baik maka perlu diperhatikan beberapa azas yang dapat dijadikan pedoman, antara lain (Widjaja, 2003) : 

Pendelegasian wewenang



Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas



Pembagian tugas kerja yang jelas



Kesatuan perintah dan tanggung jawab



Sistem kontrol atas kerja yang telah dilaksanakan



Organisasi perusahaan yang fleksibel

Dengan berpedoman terhadap asas - asas tersebut, maka dipilih organisasi kerja berdasarkan Sistem Line and Staff. Pada sistem ini, garis wewenang lebih sederhana, praktis dan tegas. Demikian pula dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orangorang yang ahli di bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan perusahaan. Menurut Djoko (2003), ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi kerjacommit berdasarkan to usersistem garis dan staff ini, yaitu :



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



b. Penempatan tenaga kerja yang tepat c. Pengawasan,

evaluasi

dan

pengembangan

perusahaan

serta

manajemen perusahaan yang lebih efisien. d. Penyusunan program pengembangan manajemen e. Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada f.

Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila tebukti kurang lancar.

commit to user



Struktur organisasi pabrik asetaldehida sebagai berikut :

Gambar 5.1 Struktur organisasi pabrik asetaldehida commit to user



5.3. Tugas dan Wewenang 5.3.1. Pemegang Saham Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. Para pemilik saham adalah pemilik perusahaan. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk perseroan terbatas adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang (Widjaja, 2003) : 1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris 2. Mengangkat dan memberhentikan Direksi 3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta laba rugi tahunan perusahaan 5.3.2. Dewan Komisaris Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik saham. Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi (Widjaja, 2003) : 1. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target perusahaan, alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran 2. Mengawasi tugas - tugas direksi 3. Membantu direksi dalam tugas - tugas penting

commit to user



5.3.3. Dewan Direksi Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur utama bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala tindakan dan kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur utama membawahi Direktur Teknik dan Produksi, serta Direktur Keuangan dan Administrasi. Tugas-tugas Direktur Utama meliputi : 1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan pekerjaannya secara berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada pemegang saham. 2. Menjaga

kestabilan

organisasi

perusahaan

dan

membuat

kelangsungan hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, karyawan, dan konsumen. 3. Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat pemegang saham. 4. Mengkoordinir kerja sama dengan Direktur Teknik dan Produksi, dan Direktur Keuangan dan Administrasi. Tugas-tugas Direktur Teknik dan Produksi meliputi : 1.

Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik, dan rekayasa produksi.

2.

Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala- kepala bagian yang menjadi bawahannya. commit to user


3.


Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan bidang teknik, produksi pengembangan, pemeliharaan peralatan dan laboratorium.

Tugas-tugas Direktur Keuangan dan Administrasi meliputi : 1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran, keuangan, administrasi, dan pelayanan umum. 2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala- kepala bagian yang menjadi bawahannya. 5.3.4. Staf Ahli Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu direktur dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan bidang keahlian masing - masing. Tugas dan wewenang staf ahli meliputi : 1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan. 2. Memberi masukan - masukan dalam perencanaan dan pengembangan perusahaan. 3. Memberi saran - saran dalam bidang hukum. 5.3.5. Kepala Bagian Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian commit to user



bertanggung jawab kepada direktur Utama. Kepala Bagian membawahi Kepala Seksi. Kepala Seksi merupakan pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing, agar diperoleh hasil yang maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab terhadap kepala bagian masing-masing sesuai dengan seksinya. Kepala bagian terdiri dari: 1. Kepala Bagian Produksi dan Utilitas Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dalam bidang mutu, jalannya operasi pabrik sehari-hari, dan menjaga kelancaran proses produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala Bagian produksi membawahi dua Kepala Seksi : a) Kepala Seksi Proses Produksi Tugas

: Mengawasi jalannya proses produksi, menjalankan tindakan seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang tidak diharapkan sebelum diambil oleh seksi yang berwenang.

Pendidikan: Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin Jumlah

: 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift (S-1 / D3 Teknik Kimia) 12 orang operator (STM / SLTA) commit to user



Tabel 5.1. Perincian Jumlah Karyawan Proses

Nama Alat

operator per shift

4 shift

Jumlah orang ( 4 shift)

Tangki

0,5

2

2

Vaporizer

0,05

0,2

1

Reaktor

0,5

2

2

Absorber

0,3

1,2

2

Menara Distilasi

0,6

1,2

2

Heat Exchanger

0,1

0,4

1

12

Jumlah

(tabel 6.2 Ulrich p.p 329) b) Kepala Seksi Utilitas Tugas

: Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan proses, kebutuhan uap, dan air.

Pendidikan: Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin Jumlah

: 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift (S-1 / D3 Teknik Kimia) 32 orang operator (STM / SLTA)

commit to user



Tabel 5.2. Perincian Jumlah Karyawan Utilitas operator per Nama Alat

Jumlah orang x 4 shift

shift

( 4 shift )

Tangki

0,5

2

2

Kompressor

0,1

0,4

1

Heat Exchanger

0,1

0,4

1

1

4

4

0,5

2

2

4

16

16

0,6

2,4

3

Boiler Water demineralizer Water treatment plants process vessel Jumlah

32 (tabel 6.2 Ulrich p.p 329)

2. Kepala Bagian Teknik Tugas kepala bagian teknik, antara lain: a. Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya b. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan dan utilitas Kepala Bagian teknik membawahi dua Kepala Seksi : a) Kepala Seksi Listrik dan Instrumentasi Tugas

: Bertanggung jawab terhadap penyediaan listrik serta alat-alat instrumentasi.

Pendidikan: Sarjana Teknik Elektro Jumlah

:

1 orang commit to user



Bawahan :

4 orang kepala shift (S-1 / D3 Teknik Elektro) 8 orang operator (STM Listrik)

b) Kepala Seksi Peralatan dan Bengkel Tugas

:

Bertanggung jawab terhadap kegiatan perawatan dan

penggantian

alat-alat

serta

fasilitas

pendukungnya, dan melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik. Pendidikan

:

Sarjana Teknik Mesin

Jumlah

:

1 orang

Bawahan

:

4 orang kepala shift (S-1 / D3 Teknik Mesin) 8 orang operator (STM Mesin)

3. Kepala Bagian Pengembangan dan Penelitian (Litbang) Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dan bertanggung jawab memimpin aktivitas laboratorium, pengendalian mutu, penelitian dan pengembangan. Kepala Bagian Litbang membawahi dua Kepala Seksi : a) Kepala Seksi Laboratorium dan Pengendalian Mutu Tugas

: Menyelenggarakan pemantauan hasil (mutu) dan pengolahan limbah.

Pendidikan: Sarjana Teknik Kimia Jumlah

: 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift (S-1 Teknik Kimia/MIPA Kimia) 8 orang operator (D3 MIPA / Analitik) commit to user



b) Kepala Seksi Penelitian dan Pengembangan Tugas

: Mengkoordinir kegiatan yang berhubungan dengan peningkatan produksi dan efisiensi proses secara keseluruhan.

Pendidikan: Sarjana Teknik Kimia Jumlah

: 1 orang

Bawahan : 2 orang (S-1 Teknik Kimia / Mesin / Elektro) 4. Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran Bertanggung

jawab

kepada

Direktur

Keuangan

dan

Administrasi dalam bidang administrasi, keuangan, dan pemasaran termasuk pembelian bahan baku, bahan pembantu, dan penjualan produk. Kepala Bagian Keuangan membawahi tiga Kepala Seksi : a) Kepala Seksi Keuangan Tugas

: Bertanggung jawab terhadap pembukuan serta halhal yang berkaitan dengan keuangan perusahaan.

Pendidikan: Sarjana Ekonomi / Akuntansi Jumlah

: 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S-1 / D3 Ekonomi / Akuntansi) 2 orang staff II (SMEA) b) Kepala Seksi Pemasaran Tugas

: Mengkoordinir kegiatan pemasaran produk dan mengatur distribusi barang dari gudang. commit to user



Pendidikan: Sarjana Ekonomi / Teknik Industri Jumlah

: 1 orang

Bawahan : 5 orang staff I (S-1 / D3 Ekonomi / Akuntansi) 5 orang staff II (SMEA) c) Kepala Seksi Pembelian Tugas

: Mengatur dan mengumpulkan semua informasi mengenai bahan baku dan bahan lain yang dibutuhkan perusahaan dan mengadakan tender pembelian.

Pendidikan: Sarjana Ekonomi / Teknik Industri Jumlah

: 1 orang

Bawahan : 1 orang staff I (S-1 / D3 Ekonomi / Akuntansi) 1 orang staff II (SMEA) 5. Kepala Bagian Administrasi Bertanggung

jawab

kepada

Direktur

Keuangan

dan

Administrasi dalam bidang administrasi pabrik, personalia, dan tata usaha. Kepala Bagian Administrasi membawahi dua Kepala Seksi : a)

Kepala Seksi Personalia Tugas

:

Mengkoordinasi kegiatan yang berhubungan dengan kepegawaian.

Pendidikan :

Sarjana Hukum / Psikologi

Jumlah

1 orang commit to user

:



Bawahan

:

1 orang staff I (S-1 / D3 Komunikasi / Psikologi) 1 orang staff II (SLTA)

b)

Kepala Seksi Tata Usaha Tugas

:

Bertanggung jawab terhadap kegiatan yang berhubungan dengan rumah tangga perusahaan serta tata usaha kantor.

Pendidikan :

Sarjana Ekonomi / Hukum

Jumlah

:

1 orang

Bawahan

:

1 orang staff I (S-1 / D3 Manajemen Perusahaan) 2 orang staff II (SLTA)

6. Kepala Bagian Umum Bertanggung

jawab

kepada

Direktur

Keuangan

dan

Administrasi dalam mengelola bidang hubungan masyarakat, keamanan dan kesejahteraan karyawan. Kepala Bagian Umum membawahi dua Kepala Seksi : a) Kepala Seksi Hubungan Masyarakat Tugas

: Menyelenggarakan kegiatan yang berkaitan dengan relasi perusahaan, pemerintah dan masyarakat serta mengawasi

langsung

masalah

perusahaan. Pendidikan: Sarjana Hukum / Psikologi / Komunikasi Jumlah

: 1 orang commit to user

keamanan



Bawahan : 2 orang staff I (S-1 / D3 Komunikasi) 4 orang kepala shift 20 orang satpam b) Kepala Seksi Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) Tugas

: Bertanggung jawab terhadap masalah kesehatan karyawan dan keluarga serta menangani masalah keselamatan kerja dalam perusahaan.

Pendidikan: Sarjana Kedokteran Umum Jumlah

: 1 orang

Bawahan : 3 orang staff I (S-1 / D4 Hiperkes) 4 orang staff II (D3 Hiperkes / Akper) 5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik asetaldehida ini direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam satu tahun dan proses produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perawatan, perbaikan, dan shutdown pabrik. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan yaitu karyawan shift dan non shift 5.4.1. Karyawan non shift / harian Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta karyawan yang berada di kantor.

commit to user



Karyawan harian akan bekerja selama 5 hari dalam seminggu dan libur pada hari Sabtu, Minggu dan hari besar,dengan pembagian kerja sebagai berikut : Jam kerja : 

Hari Senin – Jumat

: Jam 08.00 – 17.00

Jam Istirahat : 

Hari Senin – Kamis

: Jam 12.00 – 13.00



Hari Jum’at

: Jam 11.00 – 13.00

5.4.2. Karyawan Shift / Ploog Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses produksi atau mengatur bagian - bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Yang termasuk karyawan shift ini adalah operator produksi, sebagian dari bagian

teknik,

bagian

gudang

dan

bagian

utilitas,

pengendalian,

laboratorium, dan bagian - bagian yang harus selalu siaga untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik. Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam, dengan pengaturan sebagai berikut : o Shift Pagi

: Jam 07.00 – 15.00

o Shift Sore

: Jam 15.00 – 23.00

o Shift Malam

: Jam 23.00 – 07.00

Untuk karyawan shift ini dibagi menjadi 4 kelompok (A / B / C / D) dimana dalam satu hari kerja, hanya tiga kelompok masuk, sehingga ada commit to user



satu kelompok yang libur. Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan pemerintah, kelompok yang bertugas tetap harus masuk. Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor kedisiplinan para karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi kelangsungan dan kemajuan perusahaan. Untuk itu kepada seluruh karyawan perusahaan dikenakan absensi. Disamping itu masalah absensi digunakan oleh pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan karier para karyawan di dalam perusahaan (Djoko, 2003). 5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah Pada pabrik asetaldehida ini sistem upah karyawan berbeda - beda tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian. Menurut status karyawan dapat dibagi menjadi tiga golongan sebagai berikut: 1.

Karyawan Tetap Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya.

2.

Karyawan Harian Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan.

3.

Karyawan Borongan Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan commit to user



5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji 5.6.1. Penggolongan Jabatan 1. Direktur Utama

: Sarjana Ekonomi / Teknik /Hukum

2. Direktur Teknik dan Produksi

: Sarjana Teknik Kimia

3. Direktur Keuangan Dan Administrasi

: Sarjana Ekonomi/ Akuntansi

4. Kepala Bagian Produksi dan Utilitas

: Sarjana Teknik Kimia

5. Kepala Bagian Teknik

: Sarjana Teknik Kimia/Mesin/Elektro

6. Kepala Bagian Litbang

: Sarjana Teknik Kimia/Mesin/Elektro

7. Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran

: Sarjana Ekonomi/ Akuntansi

8. Kepala Bagian Administrasi

: Sarjana Ekonomi/ Hukum

9. Kepala Seksi

: Sarjana

10. Kepala Shift

: Sarjana atau D3

11. Pegawai Staff 1

: Sarjana atau D3

12. Pegawai Staff 2

: Sarjana atau D3

13. Operator

commit to user

: D3 atau STM



14. Sopir, Keamanan, Pesuruh

: SLTA / Sederajat

5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji Jumlah Karyawan harus ditentukan dengan tepat, sehingga semua pekerjaan dapat diselenggarakan dengan baik dan efektif. Tabel 5.4. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan No

Jabatan

Jumlah

1

Direktur utama

1

2

Direktur produksi dan teknik

1

3

Direktur keuangan dan umum

1

4

Staff ahli

2

5

Sekretaris

3

6

Kepala Bag.Produksi

1

7

Kepala Bag.Litbang

1

8

Kepala Bag.Teknik

1

9

Kepala Bag.Umum

1

10

Kepala Bag Keuangan & Pemasaran

1

11

Kepala Bag. Administrasi

1

12

Kepala Seksi Proses

1

13

Kepala Seksi Listrik & instrumentasi

1

14

Kepala seksi laboratorium & pengendalian mutu

1

15

Kepla seksi penelitian & pengembangan

1

16

Kepala Seksi Peralatan

1

17

Kepala Seksi Utilitas

1

18

Kepala Seksi Tata Usaha

1

19

Kepala Seksi Keuangan

1

20

Kepala Seksi Pembelian

1

21

Kepala Seksi Personalia

1

22

Kepala Seksi Humas commit to user Tabel 5.4. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan

1



No.

Jabatan

Jumlah

23

Kepala Seksi K3

1

24

Kepala Seksi Pemasaran

1

25

Kepala Shift

20

26

Karyawan Proses

12

27

Karyawan Listrik & Instrumentasi

8

28

Karyawan Laboratorium

8

29

karyawan penelitian

2

30

Karyawan K3

4

31

Karyawan Peralatan

8

32

Karyawan keuangan

4

33

Karyawan Utilitas

32

34

Karyawan Pembelian

2

35

Karyawan Tata Usaha

3

36

Karyawan Personalia

2

37

Karyawan Humas

6

38

Karyawan Keamanan

20

39

Karyawan Pemasaran

10

40

Dokter

3

41

Perawat

4

42

Sopir

10

43

Pesuruh

5

Jumlah

190

commit to user



Tabel 5.5. Perincian golongan dan gaji karyawan Gol.

Jabatan

Gaji/bulan (Rp.)

Kualifikasi

I

Direktur Utama

40.000.000,00

S-1/S-2/S-3

II

Direktur

20.000.000,00

S-1/S-2

III

Staff Ahli

10.000.000,00

S-1

IV

Kepala Bagian

8.000.000,00

S-1/S-2

V

Kepala Seksi

6.000.000,00

S-1

VI

Kepala Shift

3.000.000,00

S-1/D-3

VII

Pegawai staff I

2.500.000,00

S-1/D-3

VII

Pegawai staff II

1.500.000,00

SMEA

VIII

Security

1.000.000,00

SLTA

Sopir

1.000.000,00

SLTA

Cleaning Service

1.000.000,00

SLTA

5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan Kesejahteraan sosial yang diberikan oleh perusahaan pada para karyawan, antara lain : 1.

Tunjangan o

Tunjangan yang berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan yang bersangkutan.

o

Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan. commit to user



o

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

2.

Pakaian Kerja Diberikan kepada setiap karyawan setiap tahun sejumlah empat pasang.

3.

Cuti o

Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam satu tahun.

o

Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang menderita sakit berdasarkan keterangan dokter.

o

Cuti hamil diberikan kepada karyawati yang hendak melahirkan, masa cuti berlaku selama 2 bulan sebelum melahirkan sampai 1 bulan sesudah melahirkan.

4.

Pengobatan o

Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh kecelakaan kerja, ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang.

o

Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan

oleh

kecelakaan

kerja,

diatur

berdasarkan

kebijaksanaan perusahaan. 5.

Asuransi Tenaga Kerja Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp.1.000.000,00 per bulan. commit to user



5.8. Manajemen Perusahaan Manajemen produksi merupakan salah satu bagian dari manajemen perusahaan yang fungsi utamanya adalah menyelenggarakan semua kegiatan untuk memproses bahan baku menjadi produk dengan mengatur penggunaan faktor - faktor produksi sedemikian rupa sehingga proses produksi berjalan sesuai dengan yang direncanakan. Manajemen

produksi

meliputi

manajemen

perancangan

dan

pengendalian produksi. Tujuan perencanaan dan pengendalian produksi mengusahakan perolehan kualitas produk sesuai target dalam jangka waktu tertentu. Dengan meningkatnya kegiatan produksi maka selayaknya diikuti dengan kegiatan perencanaan dan pengendalian agar penyimpangan produksi dapat dihindari. Perencanaan sangat erat kaitannya dengan pengendalian dimana perencanaan merupakan tolak ukur bagi kegiatan operasional sehingga penyimpangan yang terjadi dapat diketahui dan selanjutnya dikembalikan pada arah yang sesuai. 5.8.1. Perencanaan Produksi Dalam menyusun rencana produksi secara garis besar ada direktur keuangan dan umum. Hal yang perlu dipertimbangkan yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal adalah kemampuan pabrik sedangkan faktor eksternal adalah faktor yang menyangkut kemampuan pasar terhadap jumlah produk yang dihasilkan. commit to user



Dipengaruhi oleh keandalan dan kemampuan mesin yaitu jam kerja efektif dan beban yang diterima. 1. Kemampuan Pasar Dapat dibagi menjadi 2 kemungkinan, yaitu :  Kemampuan pasar lebih besar dibandingkan kemampuan pabrik, maka rencana produksi disusun secara maksimal.  Kemampuan pasar lebih kecil dari kemampuan pabrik. Ada tiga alternatif yang dapat diambil :  Rencana prduksi sesuai kemampuan pasar atau produksi diturunkan sesuai dengan kemampuan pasar, dengan mempertimbangkan untung dan rugi.  Rencana produksi tetap dengan mempertimbangkan bahwa kelebihan produksi disimpan dan dipasarkan tahun berikutnya.  Mencari daerah pemasaran baru. 2. Kemampuan Pabrik Pada umumnya kemampuan pabrik ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain  Bahan Baku Dengan pemakaian yang memenuhi kualitas dan kuantitas, maka akan mencapai jumlah produk yang diinginkan.

commit to user



 Tenaga kerja Kurang terampilnya tenaga kerja akan menimbulkan kerugian, sehingga

diperlukan

pelatihan

agar

kemampuan

kerja

keterampilannya meningkat dan sesuai dengan yang diinginkan.  Peralatan (Mesin) Ada dua hal yang mempengaruhi kehandalan dan kemampuan mesin, yaitu jam kerja mesin efektif dan kemampuan mesin. Jam kerja mesin efektif adalah kemampuan suatu alat untuk beroperasi pada kapasitas yang diinginkan pada periode tertentu. Kemampuan mesin adalah kemampuan mesin dalam memproduksi. 5.8.2. Pengendalian Produksi Setelah perencanaan produksi disusun dan proses produksi dijalankan, perlu adanya pengawasan dan pengendalian produksi agar proses berjalan baik. Kegiatan proses produksi diharapkan menghasilkan produk dengan mutu sesuai dengan standard dan jumlah produk sesuai dengan rencana dalam jangka waktu sesuai jadwal. a.

Pengendalian Kualitas Penyimpangan kualitas terjadi karena mutu bahan baku tidak baik, kerusakan alat, dan penyimpangan operasi. Hal - hal tersebut dapat diketahui dari monitor atau hasil analisis laboratorium.

b.

Pengendalian Kuantitas Penyimpangan kuantitas terjadi karena kesalahan operator, kerusakan mesin, keterlambatan bahan baku serta perbaikan alat yang terlalu lama. commit to user



Penyimpangan perlu diketahui penyebabnya, baru dilakukan evaluasi. Kemudian dari evaluasi tersebut diambil tindakan seperlunya dan diadakan perencanaan kembali dengan keadaan yang ada. c.

Pengendalian Waktu Untuk mencapai kuantitas tertentu perlu adanya waktu tertentu pula.

d.

Pengendalian Bahan Proses Bila ingin dicapai kapasitas produksi yang diinginkan maka bahan proses harus mencukupi sehingga diperlukan pengendalian bahan proses agar tidak terjadi kekurangan.

commit to user



commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB VI ANALISA EKONOMI

Pada perancangan pabrik asetaldehida ini dilakukan evaluasi atau penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang menguntungkan atau tidak. Komponen terpenting dari perancangan ini adalah estimasi harga alat - alat, karena harga ini dipakai sebagai dasar untuk estimasi analisa ekonomi. Analisa ekonomi dipakai untuk mendapatkan perkiraan/estimasi tentang kelayakan investasi modal dalam suatu kegiatan produksi suatu pabrik dengan meninjau kebutuhan modal investasi, besarnya laba yang diperoleh, lamanya modal investasi dapat dikembalikan dan terjadinya titik impas. Selain itu, analisa ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang dapat menguntungkan atau tidak jika didirikan. Untuk itu, pada perancangan pabrik asetaldehida ini kelayakan investasi modal dalam sebuah pabrik dapat diperkirakan dan dianalisa yaitu (Donald, 1989) : 1. Profitability 2. Percent Profit on Sales (% POS) 3. Percent Return 0n Investment (% ROI) 4. Pay Out Time (POT) 5. Break Even Point (BEP) 6. Shut Down Point (SDP) 7. Discounted Cash Flow (DCF)

commit to user 140



Untuk meninjau faktor - faktor di atas perlu dilakukan penafsiran terhadap beberapa faktor yaitu : 1. Penafsiran modal industri (Total Capital Investment) Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran - pengeluaran yang diperlukan untuk fasilitas - fasilitas produktif dan untuk menjalankannya. Capital Investment meliputi : a. Fixed Capital Investment (Modal tetap) b. Working Capital (Modal kerja) 2. Penentuan biaya produksi total (Production Costs), yang terdiri dari : a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs) Manufacturing

Cost

merupakan jumlah

direct,

indirect,

dan

fixed

manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk. 

Direct Manufacturing Cost



Indirect Manufacturing Cost



Fixed Manufacturing Cost

b. Biaya pengeluaran Umum (General Expense) 3. Total Pendapatan penjualan produk 6.1.

Penaksiran Harga Peralatan Harga peralatan proses tiap alat tergantung pada kondisi ekonomi yang sedang terjadi. Untuk mengetahui harga peralatan yang pasti setiap tahun sangat sulit sehingga diperlukan suatu metoda atau cara untuk memperkirakan

commit to user



harga suatu alat dari data peralatan serupa tahun-tahun sebelumnya. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan data indeks harga. Tabel 6.1 Indeks Harga Alat Cost Indeks tahun

Chemical Engineering Plant Index

1991

361,3

1992

358,2

1993

359,2

1994

368,1

1995

381,1

1996

381,7

1997

386,5

1998

389,5

1999

390,6

2000

394,1

2001

394,3

2002

390,4

Sumber : Tabel 6-2 Peters & Timmerhaus, ed.5, 2003

commit to user



Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan least square sehingga didapatkan persamaan berikut: Y = 3,6077 X - 6823,1744 Tahun 2014 adalah tahun ke 24, sehingga indeks tahun 2014 adalah 442,73. Harga alat dan yang lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2014) dan dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa sekarang digunakan persamaan (Peters & Timmerhaus, 2003) : Ex

= Ey .

Nx Ny

Ex

= Harga pembelian pada tahun 2014

Ey

= Harga pembelian pada tahun 2002

Nx

= Indeks harga pada tahun 2014

Ny

= Indeks harga pada tahun 2002

commit to user



6.2.

Dasar Perhitungan Kapasitas produksi

: 25.000 ton/tahun

Satu tahun operasi

: 330 hari

Pabrik didirikan

: 2015

Harga bahan baku Etanol

: US $ 1,31 / kg

Harga bahan pembantu

6.3.



Katalis Cu-Cr

: US $ 52,13 / kg



Dowtherm

: US $ 2,87 / kg

Penentuan Total Capital Investment (TCI) Asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi : 1.

Pembangunan fisik pabrik akan dilaksanakan pada tahun 2014 dan pabrik dapat beroperasi secara komersial pada awal tahun 2015.

2.

Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu.

3.

Kapasitas produksi adalah 25.000 ton/tahun.

4.

Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun.

5.

Shut down pabrik dilaksanakan selama 30 hari dalam satu tahun untuk perbaikan alat-alat pabrik.

6.

Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan.

commit to user



7.

Umur alat-alat pabrik diperkirakan 10 tahun (kecuali alat-alat tertentu (umur pompa dan tangki adalah 5 tahun).

8.

Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah nol.

9.

Situasi pasar, biaya dan lain-lain diperkirakan stabil selama pabrik beroperasi.

10. Upah buruh asing U$ 11 per man hour. 11. Upah buruh lokal Rp 10.000,00 per man hour. 12. Satu man hour asing sama dengan dua man hour Indonesia. 13. Kurs rupiah yang dipakai Rp.8.828,00. 14. Semua produk Asetaldehida habis terjual.

commit to user



6.4.

Hasil Perhitungan

6.4.1

Fixed Capital Invesment (FCI) Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment

No Jenis 1

Purchase equipment cost

2

Instalasi

3

Pemipaan

4

Instrumentasi

5

Isolasi

6

Listrik

7

Bangunan

8

Tanah dan perbaikan

9

Utilitas

US $

Rp.

Total Rp.

1.511.050

0

13.339.522.316

131.305

575.999.123

1.735.160.221

510.631

701.051.565

5.208.900.278

253.231

107.999.836

2.343.524.810

31.263

94.736.698

370.727.435

72.947

56.842.019

700.820.406

312.631

0

2.759.907.376

104.210

8.955.000.000

9.874.969.125

4.012.963

0

35.426.435.329

10. Engineering & construction

6.940.232 10.491.629.239 1.388.046 2.098.325.848

71.759.997.296 14.351.999.459

Direct plant cost

8.328.278 12.589.955.087

86.111.996.755

Physical plant cost

11. Contractor’s fee 12. Contingency Fixed capital invesment (fci)

832.828

1.258.995.509

8.611.199.676

2.082.070

3.147.488.772

21.527.999.189

11.243.176 16.996.439.367 116.251.195.620

commit to user



6.4.2

Working Capital Investment (WCI) Tabel 6.3 Working Capital Investment

No.

Jenis

1. Raw material inventory 2. Inprocess inventory 3. Product inventory 4. Extended Credit 5. Available Cash Working Capital Investment (WCI)

US $

Rp.

3.601.478 22.708 14.369.303 26.833.970 14.369.303

0 115.972.193 73.386.047.241 0 73.386.047.241

3.179.3845.871 316.437.116 200.238.252.208 236.890.284.660 200.238.252.208

59.196.761 146.888.066.675

669.477.072.064

6.4.3

Total Capital Investment (TCI)

TCI 6.4.4

= FCI + WCI = Rp 785.728.267.684 Direct Manufacturing Cost (DMC) Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost

No. Jenis 1. Harga Bahan Baku 2. Gaji Pegawai 3. Supervisi 4. Maintenance 5. Plant Supplies 6. Royalty & Patent 7. Utilitas Direct Manufacturing Cost

US $ 41.784.698 0 0 674.591 101.189 16.100.382 0 58.660.859

Rp. 0 2.100.000.000 2.232.000.000 1.019.786.362 152.967.954 0 871.938.150.836 877.442.905.153

commit to user

Total Rp.

Total Rp. 368.875.313.210 2.100.000.000 2.232.000.000 6.975.071.737 1.046.260.761 142.134.170.796 871.938.150.836 1.395.300.967.340



6.4.5

Indirect Manufacturing Cost (IMC) Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost

No.

Jenis

US $

Rp.

Total Rp.

1.

Payroll Overhead

0

315.000.000

315.000.000

2.

Laboratory

0

210.000.000

210.000.000

3.

Plant Overhead

0

1.050.000.000

1.050.000.000

112.702.673

0

994.939.195.573

112.702.673

1.575.000.000

996.514.195.573

Packaging &

4.

Shipping

Indirect Manufacturing Cost 6.4.6

Fixed Manufacturing Cost (FMC) Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost

No. Jenis 1. Depresiasi 2. Property Tax 3. Asuransi Fixed Manufacturing Cost 6.4.7

US $ Rp. 843.238 1.274.732.953 112.432 169.964.394 112.432 169.964.394 1.068.102 1.614.661.740

Total Rp. 8.718.839.671 1.162.511.956 1.162.511.956 11.043.863.584

Total Manufacturing Cost (TMC) TMC = DMC + IMC + FMCTMC = DMC + IMC + FMC = Rp 2.402.859.026.497

6.4.8

General Expense (GE) Tabel 6.7

General Expense

No. Jenis 1.

Administrasi

2.

Sales

3. 4.

US $

Rp 0

Total Rp

24.150.573

3.014.000.000 0

213.201.257.194

Research

6.440.153

0

56.853.668.318

Finance

4.720.836

11.441.515.985

53.117.060.295

35.311.562

14.455.515.985

326.185.984.808

General Expense (GE)

commit to user

3.014.000.000



6.4.9

Total Production Cost (TPC) TPC

= TMC + GE = Rp 2.729.045.011.305

6.4.10 Analisa Kelayakan a. Fixed manufacturing Cost ( Fa ) Fixed manufacturing Cost ( Fa ) = Rp. 11.043.863.584 b. Variabel Cost ( Va ) Raw material Packaging + transport Utilitas Royalti Variabel Cost ( Va ) c. Regulated Cost ( Ra )

= Rp 368.875.313.210 = Rp 994.939.195.573 = Rp 871.938.150.836 = Rp 142.134.170.796 = Rp 2.377.886.830.415

Labor Supervisi Payroll Overhead Plant Overhead Laboratorium General Expense Maintenance Plant Supplies Regulated Cost ( Ra ) d. Penjualan ( Sa )

= Rp 2.100.000.000 = Rp. 2.232.000.000 = Rp. 315.000.000 = Rp. 1.050.000.000 = Rp 210.000.000 = Rp 326.185.984.808 = Rp 6.975.071.737 = Rp 1.046.260.761 = Rp 340.114.317.306

Total Penjualan produk selama 1 tahun Sa = Rp Tabel 6.8 Analisa Kelayakan

=

2.842.683.415.922

No. Keterangan

Perhitungan

Batasan

Percent Return On Investment (% ROI) 1.

2.

ROI sebelum pajak

97,75 %

ROI setelah pajak

73,31 %

min.44 %

Pay Out Time (POT), tahun POT sebelum pajak

0,95 tahun

commit to user

max 2 tahun



POT setelah pajak

1,24 tahun

3.

Break Even Point (BEP)

49,88 %

4.

Shut Down Point (SDP)

45,01 %

5.

Discounted Cash Flow (DCF)

11,08 %

Grafik analisa kelayakan dapat dilihat pada Gambar 6.2

Gambar 6.2

Grafik analisa kelayakan pabrik

commit to user

40 - 60 %


digilib.uns.ac.id

BAB VII KESIMPULAN Berdasarkan

tinjauan

bahwa

pabrik

asetaldehida

dengan

Proses

Dehidrogenasi Etanol belum pernah didirikan di Indonesia dan bahan baku serta produk yang dihasilkan bersifat mudah terbakar, maka pabrik asetaldehida ini termasuk beresiko tinggi. Hasil Analisis ekonomi menunjukkan: 1. Persen Return on Investment ( ROI ) sebelum pajak sebesar 97,75 % dan setelah pajak sebesar 73,31 % 2. Pay Out Time ( POT ) sebelum pajak sebesar 0,95 tahun dan setelah pajak sebesar 1,24 tahun. 3. Break Event Point ( BEP ) besarnya 49,88 % 4. Shut Down Point ( SDP ) besarnya 45,01% 5. Discounted Cash Flow ( DCF ) besarnya 11,08 % Dari hasil evaluasi ekonomi diatas, dapat disimpulkan bahwa pabrik asetaldehida dengan kapasitas produksi 25.000 ton/tahun layak untuk ditindak lanjuti.

commit to user 151


digilib.uns.ac.id

commit to user 152


digilib.uns.ac.id

DAFTAR PUSTAKA

Aries, R.S., Newton, R.D., 1955, Chemical Engineering Cost Estimation, McGrawHill Book Company, New York Baden, W., 2002, Chemical Reagent, Merck KGaA, Darmstadt Branan, C.R., 1994, Rules of Thumb for Chemical Engineers, Gulf Publishing Company, Houston Brown, G.G., 1950, Unit Operation, John Wiley & Sons Inc., New York Brownell, L.E., Young, E.H., 1959, Process Equipment Design Vessel Design, Michigan Coulson, J.M., and Richardson, J.F., 1989, An Introduction to Chemical Engineering, Allyn and Bacon Inc., Massachusets Djoko, P., 2003, Komunikasi Bisnis, Edisi 2, Erlangga, Jakarta Fogler, H.S., 1999, Elements of Chemical Reaction Engineering, third edition, Prentice - Hall Inc., New Jersey Geankoplis, C.J., 2003, Transport Processes and Unit Operations, 4nd ed., PrenticeHall International, Tokyo Geiringer, P.L., 1962, Heat Transfer Media, Reinhold Publishing Co, New York Kern, D.Q., 1950, Process Heat Transfer, McGraw Hill International Book Company, Singapura Ludwig, E.E., 1965, Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants, volume 3, Gulf Publishing Company, Houston McCabe, W.L., Smith, J.C., and Harriot, P., 1985, Unit Operation of Chemical Engineering, McGraw Hill International Book Company, Singapura McKetta, J.J., 1977, Encyclopedia of Chemical Processing and Design, volume 3, Marcel Dekker, Inc., New York Perry, R.H., and Green, D., 1984, Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 6th ed., McGraw Hill Book Company, Singapore

commit to user xv


digilib.uns.ac.id

Peters, M.S., Timmerhaus, K.D., West, R.E., 2003, Plant Design and Economics for Chemical Engineers, 5th ed., Mc-Graw Hill, New York. Powell, S.T., 1954, Water Conditioning for Industry, 1st ed., McGraw-Hill Book Company, Inc., New York Rase, H.F., and Barrow, M.H., 1957, Project Engineering of Process Plant, , John Wiley & Sons Inc., New York Rase, H.F., and Holmes, J.R., 1977, Chemical Reactor Design for Process Plant, vol 2 : Principles and Techniques, John Wiley & Sons Inc., Kanada Smith, B.D., 1981, Chemical Engineering Kinetics, third edition, Kogakusha Co. Ltd., New York Smith, J.M., Van Ness, H.C., Abbott, M.M., 2001, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 6th ed, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York Treybal, R.E., 1981, Mass Transfer Operation, 3rd ed, McGraw-Hill Book Company, Inc., Japan Ullrich, G.D., 1984, A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics, John Wiley & Sons, New York Vilbrandt, F.C., Dryden, C.E., 1959, Chemical Engineering Plant Design, 4th ed., McGraw-Hill Book Company, Japan Walas, S.M., 1988, Chemical Process Equipment, 3rd ed., Butterworths series in chemical engineering, USA Widjaja,G., dan Yani A., 2003, Perseroan Terbatas, Raja Grafinda Persada, Jakarta Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, McGraw Hill Companies Inc., USA www.icisprising.com www. the canadian journal of chemical engineering, vol.57, april, 1979 www.radar banten.com

commit to user xvi

TAHUN. Oleh : 1. Nur Khasanah I

Recommend Documents