TAHUN

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK ETILEN OKSIDA DARI ETILEN MELALUI PROSES OKSIDASI UDARA KAPASITAS 55.000 TON/TAHUN

Oleh :

ANGGIT JAKHI ROYANI

I0507022

ATIKA KUSUMAWARDANI

I0507065

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012

commit to user


digilib.uns.ac.id

commit to user

ii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena rahmat dan hidayahNya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan pabrik etilen oksida dari etilen melalui proses oksidasi udara kapasitas 55.000 ton/tahun”. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh

banyak bantuan baik berupa dukungan moral maupun

material dari berbagai pihak. Oleh karena itu selaku penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua orang tua yang telah memberikan kami banyak dukungan baik moral dan material. 2. Dr. Sunu Herwi Pranolo sebagai dosen pembimbing I dan Dr. Margono selaku dosen pembimbing II. 3. Ir. Samun Triyoko dan Bregas S.T. Sembodo, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik. 4. Endang Kwartiningsih, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji I dan Ir. Endang Mastuti selaku Dosen Penguji II dalam ujian pendadaran tugas akhir. 5. Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia FT UNS khususnya angkatan 2007. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, 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, Januari 2012 commit to user

iii

Penulis


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL................................................................................................ i HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. ii KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii INTISARI

........................................................................................................ viii

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 I.1

Latar Belakang Pendirian Pabrik ............................................................1

I.2

Kapasitas Perancangan Pabrik ................................................................1

I.3

Lokasi Pabrik ............................................................................................3

I.4

Tinjauan Pustaka.......................................................................................5 I.4.1 Macam-macam proses ...................................................................5 I.4.2 Kegunaan produk............................................................................7 I.4.2 Sifat fisis dan kimia ........................................................................8

BAB II DESKRIPSI PROSES ................................................................................ 9 II.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk .......................................................9 II.2 Tinjauan Proses .........................................................................................9 II.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ............................................ 14 II.4 Tata Letak Pabrik dan Peralatan ........................................................... 21 BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES .............................................................. 24 BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM .................. 29 IV.1 Unit Pendukung Proses .......................................................................... 29 IV.2 Unit Penyediaan dan Pengolahan Air ................................................... 29 IV.3 Unit Penyediaan Steam dan Bahan Bakar ............................................ 31 IV.4 Unit Penyediaan udara instrumen. ........................................................ 32 IV.5 Unit Pembangkit dan Pendistribusian Listrik ...................................... 32 commit to user IV.6 Unit Pengolahan Limbah ....................................................................... 33 iv


digilib.uns.ac.id

IV.7 Laboratorium ........................................................................................... 33 BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN ............................................................. 35 V.1 Bentuk Perusahaan ................................................................................. 35 V.2 Struktur Organisasi ................................................................................. 35 V.3 Tugas dan Wewenang ............................................................................ 37 V.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan .......................................................... 39 V.5 Status Karyawan dan Sistem Upah ....................................................... 40 V.6 Kesejahteraan Sosial Karyawan ............................................................ 42 BAB VI ANALISA EKONOMI ........................................................................... 43 VI.1 Penaksiran Harga Peralatan ................................................................... 44 VI.2 Dasar Perhitungan .................................................................................. 46 VI.3 Hasil Perhitungan .................................................................................... 46 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 51 LAMPIRAN

commit to user

v


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar II.1 Diagram alir kualitatif proses ........................................................... 19 Gambar II.2 Diagram alir kuantitatif .................................................................... 20 Gambar II.3 Diagram alir prarancangan pabrik etilen oksida dari etilen melalui proses oksidasi udaratas 55.000 ton/tahun .......................... 21 Gambar II.4. Tata letak pabrik etilen oksida ......................................................... 22 Gambar II.5. Tata letak peralatan proses .............................................................. 23 Gambar IV.1 Skema pengolahan air dari KTI ...................................................... 31 Gambar V.1. Struktur organisasi .......................................................................... 36 Gambar VI.1.Chemical Engineering Cost Index .................................................. 45 Gambar VI.2. Analisa kelayakan pabrik ............................................................... 50

commit to user

vi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL Halaman Tabel I.1

Laju Peningkatan Impor Etilen Oksida Tahun 2005 – 2010 ............. 2

Tabel I.2

Kapasitas Produksi Etilen Oksida di Amerika ................................... 3

Tabel I.3

Perbandingan beberapa proses pembuatan Etile Oksoda .................. 7

Tabel I.4

Data sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk ............................. 8

Tabel II.1

Data sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk ............................. 9

Tabel II.2.

Neraca massa total ........................................................................... 16

Tabel II.3.

Neraca panas total ............................................................................ 17

Tabel III.1. Spesifikasi alat – alat proses ............................................................ 25 Tabel III.2. Spesifikasi alat penukar panas (Heat Exchanger) ........................... 26 Tabel III.3. Spesifikasi pompa proses ................................................................. 28 Tabel IV.1. Perhitungan kebutuhan air proses .................................................... 30 Tabel IV.2. Spesifikasi pompa utilitas ................................................................ 30 Tabel IV.3. Spesifikasi boiler.............................................................................. 31 Tabel IV.4. Kebutuhan steam dan IDO ............................................................... 32 Tabel IV.5. Spesifikasi kompresor utilitas .......................................................... 32 Tabel V.1.

Jadwal pembagian kelompok shift ................................................... 40

Tabel V.2.

Perincian kualifikasi, jumlah dan gaji karyawan non shift ............. 41

Tabel V.2.

Perincian kualifikasi, jumlah dan gaji karyawan shift .................... 42

Tabel VI.1. Indeks harga alat .............................................................................. 45 Tabel VI.2. Fixed Capital Invesment (FCI) ........................................................ 46 Tabel VI.3. Working Capital Investment (WCI) ................................................. 47 Tabel VI.4. Direct Manufacturing Cost (DMC) ................................................. 47 Tabel VI.5. Indirect Manufacturing Cost (IMC) ................................................ 47 Tabel VI.6. Fixed Manufacturing Cost (FMC) ................................................... 47 Tabel VI.7. General Expense (GE) ..................................................................... 48 Tabel VI.8. Variable Cost (Va) ........................................................................... 48 Tabel VI.9. Regulated Cost (Ra) ......................................................................... 48 commit to user Tabel VI.10. Analisa kelayakan ............................................................................ 49 vii


digilib.uns.ac.id

INTISARI Anggit Jakhi Royani, Atika Kusumawardani, 2012, Prarancangan Pabrik Etilen Oksida dari Etilen melalui Proses Oksidasi Udara Kapasitas 55.000 ton/tahun. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Etilen oksida (C2H4O) digunakan sebagai bahan baku pembuatan monoetilen glikol, dietilen glikol, trietilen glikol, polietilen glikol, polietilen oksida, etilen glikol eter, etanolamin, nonionic surfactant, akrilonitril, dan uretan., untuk pemenuhan kebutuhan etilen oksida didalam negeri maka direncanakan pendirian pabrik etilen oksida proses oksidasi udara dengan cara mereaksikan etilen dan oksigen dari udara pada 250 °C dan 17,1 bar di dalam reaktor fixed bed multitube isotermal nonadiabatik. Perbandingan mol etilen : mol oksigen adalah 1: 1,1. Pabrik etilen oksida dirancang dengan kapasitas 55.000 ton/tahun. Bahan bakunya adalah etilen (kemurnian 99,85%) sebanyak 0,92 kg/kg produk, oksigen (kemurnian 21%) sebanyak 1,17 kg/kg produk dan produk yang dihasilkan adalah etilen oksida dengan kemurnian 99,7%. Lokasi pabrik direncanakan di kawasan KIEC Cilegon, Banten dan dibangun di atas tanah seluas 57600 m2, pabrik beroperasi selama 24 jam per hari dan 330 hari per tahun dengan jumlah tenaga kerja 0,02 manhour/kg produk. Kebutuhan utilitas meliputi air laut dan air KTI (Krakatau Tirta Industri) sebanyak 238,70 liter/kg produk, listrik sebesar 0,04 kWh/kg produk dan bahan bakar IDO (Industrial Dissel Oil) 1,01 liter/kg produk. Bentuk perusahaan dipilih 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 mulai dikonstruksi akhir 2016 dan bisa beroperasi pada awal tahun. Modal tetap pabrik sebesar Rp 294.674.556.444 dan biaya produksi total sebesar Rp 40.164/kg produk. Analisis kelayakan menunjukkan bahwa Return of Investment (ROI) sebelum pajak 61,69%, setelah pajak 46,47%, Pay Out Time (POT) sebelum dan sesudah pajak adalah 1,4 tahun dan 1,8 tahun, Break Even Point (BEP) 40,61%, dan Shut Down Point (SDP) 34,64%. Sedangkan Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 22,95%. Hasil evaluasi ekonomi menunjukkan bahwa pabrik pabrik etilen oksida dari etilen dengan proses oksidasi udara kapasitas 55.000 ton/tahun layak didirikan.

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN I.1

Latar Belakang Pendirian Pabrik Dalam perkembangannya menuju negara maju di segala bidang, Indonesia

harus mampu bersaing dengan negara-negara industri lain di dunia secara kualitas maupun kuantitas. Peningkatan tersebut juga terjadi pada industri kimia. Karena itu industri kimia harus dikembangkan sejak saat ini agar ketergantungan pada negara lain berkurang. Perkembangan industri kimia di Indonesia pun mengalami peningkatan. Hal tersebut menyebabkan kebutuhan bahan baku maupun bahan penunjang akan meningkat pula. Salah satu senyawa kimia yang banyak digunakan sebagai bahan baku dalam industri kimia adalah etilen oksida (C 2H4O) yaitu sebagai bahan baku pembuatan monoetilen glikol, dietilen glikol, trietilen glikol, polietilen glikol, polietilen oksida, etilen glikol eter, etanolamin, nonionic surfactant, akrilonitril, dan uretan. Tetapi, pemenuhan kebutuhan ini masih impor sehingga pendirian pabrik ini diharapkan mengurangi ketergantungan impor dan menghemat devisa negara. Peningkatan industri etilen glikol di dunia menyebabkan permintaan etilen oksida juga meningkat. Jadi, pabrik etilen oksida perlu didirikan di Indonesia.

I.2

Kapasitas Perancangan Pabrik Dalam penentuan kapasitas perancangan pabrik etilen oksida diperlukan

pertimbangan kebutuhan produk dan ketersediaan bahan baku. 1.

Kebutuhan Etilen Oksida di Indonesia Selama ini, Indonesia masih mengimpor etilen oksida untuk pemenuhan kebutuhan dalam negeri. Impor etilen oksida pada tahun 2005 sebesar 12,278 ton dan meningkat menjadi sebesar 359,799 ton pada tahun 2010 (Tabel I.1). Laju peningkatan impor rata-rata etilen oksida sebesar 140,24%. Jadi, pada tahun 2016 konsumsi etilen oksida di Indonesia diperkirakan sebesar 2750 ton. commit to user

1


Tabel I.1

digilib.uns.ac.id

Laju Peningkatan Impor Etilen Oksida Tahun 2005 – 2010 Tahun

Impor (ton)

Laju Peningkatan Impor

2005

12,278

2006

27,649

125,19%

2007

201,004

626,98%

2008

156,398

-22,19%

2009

298,806

91,05%

2010 359,799 20,41% Sumber : Biro Pusat Statistik, 2005-2010

2.

Kebutuhan Etilen Oksida di Dunia Aplikasi utama etilen oksida adalah sintesis (mono) ethylene glycol, yang mewakili lebih dari 70% dari total konsumsi etilen oksida pada tahun 2009. produksi etoksilat 11%, dan jumlah yang lebih kecil digunakan untuk glikol lebih tinggi, ethanolamines, eter glikol dan poliol. Pada tahun 2008, produksi etilen oksida dunia adalah 19 juta ton sedangkan pada tahun 2007 sebesar 18 juta ton. SRI (Stanford Research Institute) Consulting memperkirakan pertumbuhan konsumsi etilen oksida sebesar 4,4% per tahun selama 2009-2014 dan 3% 2015-2019 (www.sriconsulting.com). Permintaan global etilen oksida dan etilen glikol tumbuh 4,52% setiap tahunnya sampai tahun 2020. Menurut Research and Markets, diperkirakan permintaan etilen oksida mencapai 32,4 juta ton pada 2020 dari 19,9 juta ton pada tahun 2009 sementara pertumbuhan permintaan etilen glikol dunia sebagai industri yang paling besar mengkonsumsi etilen oksida sebesar 5,49% tiap tahun, meningkat dari 18,93 juta ton di tahun 2009 menjadi 34,09 juta ton di tahun 2020. Dari peningkatan itu, pasar Asia mengambil 35% bagian dari kebutuhan etilen oksida dunia dan 63% bagian dari kebutuhan etilen glikol dunia (www.chemicals-technology.com). Sampai saat ini sudah ada beberapa pabrik etilen oksida yang didirikan di Amerika Serikat dengan berbagai proses. Kapasitas terbesar yaitu 668.000 ton/tahun sedangkan kapasitas terkecilnya yaitu 45.000 ton/tahun (Tabel I.2). commit to user

2


digilib.uns.ac.id

Tabel I.2

Kapasitas Produksi Etilen Oksida di Amerika

Pabrik BASF Dow Eastman Hoechst-Celanase Olin Oxy Petrochemicals PD Glycols Quantum Shell Sun Refining Texaco Union Carbide

Lokasi Geismar, Lousiana Plaquermine, Lousiana Longview, Texas Clear Lake, Texas Brandenburg, Kentucky Bayport, Texas Beaumont, Texas Morris, Illinois Geismar, Lousiana Claymont, Daleware Port Neches, Texas Taft, Lousiana

Kapasitas ( kton / tahun ) 218 227 91 209 50 250 202 113 364 45 332 668

Sumber : Kirk - Othmer,1998 Etilen oksida yang tersedia belum bisa memenuhi permintaan. Jadi, pembangunan pabrik etilen oksida di Indonesia diharapkan dapat mengisi kekurangan etilen oksida dunia. Berdasarkan data kebutuhan dalam dan luar negeri serta kapasitas pabrik yang sudah ada maka kapasitas pabrik direncanakan sebesar 55.000 ton/tahun mengacu pada kapasitas terendah untuk proses oksidasi udara agar investasi awal lebih murah, dengan pertimbangan di samping untuk pemenuhan kebutuhan dalam negeri sisanya dapat diekspor.

3.

Ketersediaan Bahan Baku Etilen diperoleh dari dalam negeri yaitu dari PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk, Cilegon, yang memiliki kapasitas 600.000 ton/tahun, dan udara diperoleh langsung dari lingkungan. Sedangkan katalis perak dengan penyangga alumina di impor dari Linyi Peace Precious Metal Catalyst Co., Ltd., Cina.

I.3

Lokasi Pabrik Pemilihan lokasi pabrik yang tepat, ekonomis dan menguntungkan

dipengaruhi oleh faktor utama dan faktor khusus. Faktor utama terdiri dari letak pabrik terhadap pasar, letak pabrik terhadap bahan baku, transportasi, tersedianya commit to user tenaga kerja,dan tersedianya sumber air dan tenaga. Faktor khusus terdiri dari 3


digilib.uns.ac.id

harga tanah dan gedung, kemungkinan perluasan pabrik, tersedianya air yang cukup, peraturan daerah setempat, keadaan masyarakat setempat. Berdasarkan

pertimbangan-pertimbangan

tersebut

lokasi

pabrik

ditentukan di Kawasan Industri Cilegon, tepatnya di Krakatau Industrial Estate Cilegon (KIEC), Jalan Raya Anyer, Cilegon, Banten, karena: 1.

Faktor Utama a. Sumber bahan baku Krakatau Industrial Estate Cilegon (KIEC) dekat dengan PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk, Cilegon sebagai pemasok bahan baku utama sehingga biaya transportasi rendah. b. Pemasaran Etilen oksida merupakan bahan baku berbagai industri kimia antara lain monoetilen glikol, dietilen glikol, trietilen glikol, polietilen glikol, polietilen oksida, etilen glikol eter, dan akrilonitril. Beberapa diantaranya berada di Cilegon. Salah satunya yaitu PT. Polychem Indonesia Tbk, yang memproduksi etilen glikol. c. Utilitas Fasilitas pendukung berupa air, energi dan bahan bakar tersedia cukup memadai. Kebutuhan tenaga listrik dipenuhi oleh PT. PLN unit Suralaya yang jalurnya terdapat di kawasan ini dan air dapat diperoleh dari Water Treatment Plant pihak pengelola KIEC. Kebutuhan bahan bakar yaitu solar yang digunakan untuk menjalankan generator diperoleh dari Pertamina. d. Kebutuhan tenaga kerja Kebutuhan tenaga kerja dapat tercukupi dari daerah dan berbagai daerah di Indonesia.

2.

Faktor Khusus a. Perluasan Areal Pabrik Krakatau Industrial Estate Cilegon (KIEC) cukup luas, sehingga dimungkinkan perluasan pabrik di masa datang. commit to user

4


digilib.uns.ac.id

b. Regulasi dan perijinan Pemerintah menetapkan tiga lokasi sebagai pengembangan klaster industri petrokimia di Tanah Air. Tiga klaster itu masing-masing petrokimia olefin di Banten, petrokimia aromatik di Jawa Timur, dan petrokimia berbasis gas di Kalimantan Timur (www.antaranews.com). Letak pabrik yang ada di daerah industri akan memberi kemudahan dalam hal

perijinan. Adanya

dorongan dari

pemerintah daerah dalam

pengembangan industri juga diharapkan dapat memberikan keuntungan tersendiri.

I.4

Tinjauan Pustaka

I.4.1

Macam-macam proses Etilen oksida secara komersial dapat diproduksi dengan beberapa proses

antara lain: 1.

Proses Klorohidrin Proses klorohidrin terdiri atas dua reaksi utama yaitu reaksi pembentukan etilen klorohidrin dan reaksi pembentukan etilen oksida dari etilen klorohidrin. Reaksinya adalah: C2H4 + HOCl → HOCH2CH2Cl

(I.1)

HOCH2CH2Cl + ½ Ca(OH)2 → C2H4O + ½ CaCl + H2O

(I.2)

Reaksi pertama berlangsung dalam reaktor packed tower pada tekanan 2-3 bar dan suhu 27-43 ºC dengan yield 85%-90%. Pada reaktor pertama ini perlu pengendalian yang cermat untuk pencegahan terbentuknya produk reaksi samping, yaitu etilen dioksida (Kirk-Othmer, 1998) Produk dari reaktor pertama berupa cairan etilen klorohidrin yang keluar dari dasar packed tower. Selanjutnya direaksikan dengan slurry Ca(OH)2 dalam reaktor hidrolisa pada suhu 100 °C. Yield reaksi kedua adalah 90%-95%. Hasil reaktor kedua berupa uap etilen oksida yang kemudian dikondensasikan dan dialirkan ke unit pemurnian (Mc Ketta 1984). commit to user

5


digilib.uns.ac.id

Pada proses pemurnian etilen oksida memerlukan beberapa menara distilasi yang disusun seri. Meskipun proses ini tergolong sederhana, tetapi biaya modalnya tinggi karena harga material konstruksinya mahal. 2.

Proses Oksidasi langsung Pembentukan etilen oksida dengan proses oksidasi langsung dapat dibedakan menjadi dua, yaitu: a. Oksidasi langsung dengan oksigen teknis Dalam proses ini terjadi reaksi pembentukan etilen oksida dan reaksi samping menghasilkan karbon dioksida dan air. Reaksi utama (1): 1 ,1atm C 2 H 4( g )  O2 298 K  C 2 H 4 O( g ) 2

 0,103 kJ / mol

(I.3)

Reaksi samping (2): ,1 atm C2 H 4( g )  3O2( g ) 298 K  2CO2( g )  2H 2 O( g )

 1,323 kJ / mol

(I.4)

Reaksi dijalankan dalam reaktor fixed bed multitibe pada tekanan 2030 bar dan suhu 220-235 °C dengan mengggunakan katalis perak. Konversi per-pass dijaga rendah sekitar 8%-12% untuk mendapatkan selektivitas yang tinggi, yaitu 75%-82%. Selain terbentuk etilen oksida, juga terbentuk produk samping yang berupa gas CO2 dan H2O. Konsentrasi CO2 yang dihasilkan berlebih 15% mol sehingga perlu rangkaian CO2 absorber dan CO2 stripper untuk pengurangan kandungan CO2 sebelum gas keluar dapat di-recycle ke reaktor lagi. Selain itu guna mencegah efek eksplosivitas etilen terhadap oksigen, maka perlu pertambahan nitrogen dalam siklus reaktor (Kirk-Othmer, 1998). b. Oksidasi langsung dengan oksidasi udara Proses ini terdiri dari reaksi utama dan reaksi samping, yaitu seperti pada reaksi (3) dan (4) di atas. Dari segi reaksi, pada dasarnya sama dengan menggunakan oksigen teknis, yaitu dijalankan pada suhu 220-277 °C dan tekanan 10-30 bar dengan katalis perak. Konversi per-pass bisa lebih tinggi, yaitu sekitar 20%-30% dengan selektivitas 63%-75%. commit to user

6


digilib.uns.ac.id

Dengan digunakannya udara dengan kadar nitrogen tinggi, maka tidak memerlukan gas diluen khusus karena nitrogen udara berfungsi sebagai diluen untuk pencegahan eksplosivitas. Namun kemudian, dengan digunakannya udara sebagai oksidator yang mengandung banyak nitrogen, maka diperlukan purging sebagian reaktan yang tidak bereaksi sebelum direcycle dalam reaktor untuk mencegah akumulasi nitrogen dalam reaktor (Kirk-Othmer, 1998). Perbandingan antara berbagai proses tersebut, dapat dilihat pada tabel I.3. Tabel I.3

Perbandingan beberapa proses pembuatan Etile Oksoda Proses Klorohidrin

Proses Oksidasi Udara

Proses Oksidasi Oksigen

Yield

85% – 95%

63%-75%

75%-82%

Konversi

n.a

20%-65%

8%-12%

o

Suhu

27 – 43 C

220 - 277 °C

220 - 235 °C

Tekanan

2 –3 bar

10 – 20 bar

20 – 30 bar

Produk samping

Kalsium klorida, air

Karbon dioksida, air

Karbon dioksida, air

Biaya

Material konstruksi

Pada skala besar

Pada skala menengah

mahal, proses lama

(55.000-275.000

(22.000-55.000

yang sudah

ton/tahun) lebih murah

ton/tahun) lebih murah

ditinggalkan

investasi awalnya

investasi awalnya

(Kirk-Othmer, 1998) Dari ketiga proses tersebut dipilih pembuatan etilen oksida dengan proses oksidasi berbasis udara dengan pertimbangan sebagai berikut: a.

Investasi awal tidak terlalu tinggi

b.

Konversi yang dihasilkan lebih besar daripada proses yang lain

c.

Pemisahan produk utama dan produk samping tidak terlalu sulit.

I.4.2

Kegunaan produk Etilen oksida umumnya digunakan sebagai bahan pensteril yang baik.

Dalam kehidupan sehari-hari digunakan mensterilkan bahan-bahan seperti pakaian, perabot rumah tangga, bahkan bulu binatang. Etilen oksida juga digunakan sebagai pestisida. Di dunia kedokteran etilen oksida dikenal sebagai bahan pensteril peralatan bedah commit di rumah to sakit. user Bahan-bahan yang terbuat dari

7


digilib.uns.ac.id

plastik, dan alat-alat lain yang tidak tahan panas dan tidak dapat disterilkan dengan uap. Selain untuk penggunaan langsung, etilen oksida merupakan bahan baku pembuatan monoetilen glikol, dietilen glikol, trietilen glikol, polietilen glikol, polietilen oksida, etilen glikol eter, etanolamin, dan akrilonitril (KirkOthmer, 1998).

I.4.2

Sifat fisis dan kimia Bahan baku pembuatan etilen oksida adalah etilen dan udara. Sifat fisis

dan kimia bahan baku dan produk tersebut tercantum pada Tabel I.4. Tabel I.4

Data sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk Bahan baku

Sifat Fisis dan Kimia

Produk

Udara Etilen Oksigen

Nitrogen

Katalis

Etilen Oksida

Rumus Kimia

C2H4

O2

N2

Ag

C2H4O

Fasa (STP)

Gas

Gas

Gas

Padat

Gas

28,05

32,00

28,02

107,88

44,05

-103

-183

-195,8

--

13, 5

Tekanan kritis, bar

56,32

49,8

34

--

71,94

Suhu kritis, K

282,36

154,6

126,2

--

460,15

0,2174

0,436

0,3109

--

0,314

Berat Molekul o

Titik didih normal, C

3

Densitas, g/cm

(Perry, 2008)

commit to user

8


digilib.uns.ac.id

BAB II DESKRIPSI PROSES II.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk Bahan baku pembuatan etilen oksida adalah etilen dan udara. Sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk tersebut tercantum pada Tabel I.4. Etilen mempunyai komposisi 99,85% etilen dan 0,15% etana, yang merupakan spesifikasi produk PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk, Cilegon. Etilen oksida memiliki komposisi 99,7% etilen oksida dan 0,03% air sesuai spesifikasi produk etilen oksida di pasaran. Tabel II.1

Data sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk Bahan baku

Sifat Fisis dan Kimia

Produk

Udara Etilen Oksigen

Nitrogen

Katalis

Etilen Oksida

Rumus Kimia

C2H4

O2

N2

Ag

C2H4O

Fasa (STP)

Gas

Gas

Gas

Padat

Gas

28,05

32,00

28,02

107,88

44,05

-103

-183

-195,8

--

13, 5

Berat Molekul o

Titik didih normal, C Komposisi Densitas, g/cm3

99,85% Etilen 0,15% Etana

21%

79%

min 17,5% Ag max 82% Al2O3

min 99,7% Etilen Oksida max 0,3% impuritas

0,2174

0,436

0,3109

--

0,314

II.2 Tinjauan Proses Dasar proses pembuatan Ethylene Oxide dari Ethylene sesuai dengan proses yang ditemukan Lefort (lihat persamaan I.3). Reaksi ini merupakan reaksi oksidasi yang berlangsung dengan adanya katalis perak dan memiliki reaksi samping yang menghasilkan CO2 dan air sebagai hasil pembakaran sempurna etilen (Meyers, 1986). Kilty dan Sachtler menyatakan bahwa reaksi pembentukan etilen oksida berlansung di permukaan katalis (Persamaan (II.1)). fast O2  4 Ag (adjacent )   2O 2 ( ads)  4 Ag  (adj )

(II.1)

O2  Ag slow   O 2 ( ads)  Ag 

(II.2)

very slow to user commit O2  4 Ag (nonadjacen t )    2O 2 ( ads)  4 Ag  (adj )

(II.3)

9


digilib.uns.ac.id

Etilena bereaksi dengan superoksida (O2) membentuk etilen oksida (Persamaan (II.4)). 

C2 H 4  O2 (ads)  C2 H 4 O  O( ads)

(II.4)

Kilty dan Sachtler menyatakan bahwa atom-atom oksigen yang dihasilkan oleh reaksi (II.4) bergabung kembali pada tingkat yang tidak signifikan dan bereaksi dengan etilena, sehingga oksidasi totalnya sebagai berikut:

C2 H 4  6O(ads)  2CO2  2H 2 O

(II.5) (Mc. Ketta, 1984)

Reaksi berjalan secara eksotermis atau endotermis dapat diketahui dengan menghitung panas reaksi (ΔH) pada suhu 25 oC (298 K) dan tekanan 1 atm. Persamaan reaksi: 1 ,1atm C 2 H 4( g )  O2 298 K  C 2 H 4 O( g ) 2

 105,14 kJ / kmol

,1 atm C2 H 4( g )  3O2( g ) 298 K  2CO2( g )  2H 2 O( g )

(II.6)  1323,158 kJ / kmol

(II.7)

(Smith-Van Ness, 1987)

Dari persamaan (II.6) dan (II.7) dapat diketahui bahwa: ΔHo 298 untuk reaksi (1) = - 105,14 kJ/kmol ΔHo 298 untuk reaksi (2) = -1323,158 kJ/kmol Data-data harga ΔHof untuk masing-masing komponen pada 298 K adalah: ΔHof C2H4 o

ΔH f O2

= 52510 kJ/kmol = 0 kJ/kmol

ΔHof C2H4O = -52630 kJ/kmol ΔHof H2O

= -241814 kJ/kmol

ΔHof CO2

= -393510 kJ/kmol

Jika ΔH

= (-) maka reaksi bersifat eksotermis

Jika ΔH

= (+) maka reaksi bersifat endotermis (Smith-Van Ness, 1987) commit to user

10


digilib.uns.ac.id

Untuk reaksi (1): Dalam hubungan ini: ΔHo 298(1)

= ∑ ΔHof produk - ∑ ΔHof reaktan

ΔHo 298(1)

= -52630 – (52510 + 0) = - 105,14 kJ/kmol

Untuk reaksi (2): ΔHo 298(2)

= ∑ ΔHof produk - ∑ ΔHof reaktan

ΔHo 298(2)

= (-393510 x 2) + (-241814 x 2) – (52510 + (3 x 0)) = - 1323,158 kJ/kmol

Dari hasil perhitungan di atas, harga ΔH masing-masing reaksi bernilai negatif, maka dapat disimpulkan bahwa kedua reaksi tersebut bersifat eksotermis. Sedangkan reaksi berjalan searah atau bolak-balik dapat diketaui dari harga konstanta kesetimbangan (K), menurut persamaan (II.5).

ln K 

 G

0

RT

(II.8)

Dimana : G0

= energi bebas Gibbs

R

= konstanta gas

T

= suhu

K

= konstanta keseimbangan reaksi

Pengaruh suhu pada konstanta kesetimbangan dinyatakan dalam persamaan Van‟t Hoff (Persamaan (II.5)):

d ln K  G  dT RT 2

0

Dimana ΔGo untuk masing-masing komponen adalah sebagai berikut: ΔGo C2H4

= 68840 kJ/kmol

o

= 0 kJ/kmol

o

ΔG C2H4O

= -13230 kJ/kmol

ΔGo H2O

= -228590 kJ/kmol

ΔGo CO2

= -394370 kJ/kmol commit to user

ΔG O2

11

(Perry, 2008)


digilib.uns.ac.id

Untuk reaksi (1): ΔGo reaksi (1) = ∑ ΔGo produk - ∑ ΔGo reaktan ΔGo reaksi (1) = -13230 kJ/kmol – (68840 kJ/kmol + 0) = -82070 kJ/kmol Untuk reaksi (2): ΔGo reaksi (2)

= ∑ ΔGoproduk - ∑ ΔGoreaktan

ΔGo reaksi (2)

= (-228590 x 2)+(- 394370 x 2) – ( 68840 + (3 x 0)) = -1314760 kJ/kmol

Untuk reaksi (1): ΔGo 298

= -RT ln K298

-82070 kJ/kmol

= -(8,314 kJ/kmol K x 298 K x ln K298)

ln K298

= 33,125

K298

= 2,4 x 1014

Untuk reaksi (2): ΔGo 298

= -RT ln K298

-1314760 kJ/kmol

= -(8,314 kJ/kmol K x 298 K x ln K298)

ln K298

= 530,665

K298

= 1,5 x 10230

a. Reaksi (1) pada suhu 250 oC (523 K)  K    H 298   1 1  ln  498         K 298   R   523 298  1  105,14   1       8,314   523 298  K 498 K 298

 0,9743

K 498

 0,9743  2,4 x 1014  2,3  1014

commit to user

12


digilib.uns.ac.id

b. Reaksi (2) pada suhu 250 oC (523 K)  K    H 298   1 1  ln  498         K 298   R   523 298  1  1323,158   1       8,314   523 298  K 498 K 298

 0,7947

K 498

 0,7947  1,5 x 10 230  1,19  10 230

Karena harga K untuk masing-masing reaksi sangat besar, maka kedua reaksi tersebut bersifat searah (irreversible). Jika ditinjau dari kinetika reaksinya, kecepatan reaksi pembentukan Ethylene Oxide dari Ethylene akan semakin besar dengan kenaikan suhu. Sesuai dengan Persamaan Arrchenius (Persamaan (II.6)).

k  A.e  Ea / RT

(II.9)

ln k  ln A  Ea / RT

(II.10)

Dimana: k

= konstanta kecepatan reaksi

A

= faktor frekuensi tumbukan

Ea

= energi ativasi

R

= konstanta gas

T

= suhu

Dari persamaan di atas, harga A, Ea, dan R konstan. Sehingga harga konstanta kecepatan reaksi (k) hanya dipengaruhi oleh suhu, dimana dengan kenaikan suhu maka kecepatan reaksinya akan semakin besar. Dari Dettwiler diperoleh harga konstanta kecepatan reaksi (k) untuk reaksi pembentukan Ethylene Oxide adalah:

r1  k1

( Pc ).K C 2 H 4 1  ( Pc ).K C 2 H 4

r2  k 2

( Pc ).K C 2 H 4 1  ( Pc ).K C 2 H 4

dengan k1, k2

commit to user = konstanta kecepatan over-all, mol.gram katalis-1.detik-1

13


digilib.uns.ac.id

  76970  k1  40,69 exp   R.T    63070  k 2  1,34 exp   R.T 

kC2H4

= konstanta kesetimbangan over-all, bar-1

 53550  k C 2 H 4  1,84.10 4 exp   R.T 

T

= suhu reaksi, K

R

= konstanta gas ideal, J.mol-1.K-1

(Pc)

= tekanan parsial etilen, bar (Dettwiler, 1979)

Proses pembentukan etilen oksida merupakan reaksi yang sangat eksotermis. Proses ini dijalankan dalam sebuah reaktor fixed bed multitube pada suhu reaksi 250-277 oC dan tekanan 17,1 bar menggunakan katalis perak dengan penyangga alumina. Reaktor dilengkapi dengan pendingin agar reaksi berjalan sesuai dengan range suhu reaksi yang diinginkan. Dipilih suhu reaktor 250-277 oC untuk mengurangi kerusakan katalis oleh suhu tinggi, jika suhu tinggi akan menyebabkan aktivitas katalis berkurang. Tekanan operasi yang digunakan adalah 17,1 bar. Pemilihan kondisi tekanan ini berdasarkan range tekanan yang ada untuk proses ini yaitu 10-20 bar. Pada tekanan lebih tinggi dari 30 bar, dapat menyebabkan terjadinya reaksi polimerisasi etilen oksida yang mengakibatkan adanya endapan material berupa karbon pada permukaan katalis. Dengan katalis perak, konversi yang diperoleh sebesar 65% dan perbandingan selektivitas reaksi (1) : reaksi (2) = 75 : 25 (Kirk - Othmer, 1998).

II.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses Secara garis besar, proses pembuatan ethylene oxide dari ethylene (Gambar II.3) dapat dikelompokkan menjadi 3 tahapan, yaitu : commit to user

14


digilib.uns.ac.id

1. Tahap Penyiapan Bahan Baku 2. Tahap Sintesa Etilen Oksida 3. Tahap Pemurnian Produk Penjelasan dari masing-masing unit adalah sebagai berikut ; 1.

Tahap Penyiapan Bahan Baku Tahapan ini bertujuan untuk: a. Mengubah fase etilen yang disimpan dalam bentuk cair menjadi fase gas, agar sesuai dengan fase reaksi yang terjadi di reaktor. Dalam hal ini etilen disimpan dalam bentuk cair pada suhu -45 oC dan tekanan 13,1 bar. b. Udara pada tekanan 1 bar dan suhu 30 oC dinaikkan tekanannya dengan kompresor 2 stage sampai diperoleh tekanan 17,1 bar. Kemudian udara, gas etilen dan gas recycle dicampur dan dinaikkan suhunya sampai suhu 250 oC. Selanjutnya reaktan siap masuk ke dalam reaktor pada tekanan 17,1 bar.

2.

Tahap Sintesa Etilen Oksida Tahap sintesa etilen osida ini bertujuan untuk mereaksikan reaktan membentuk Etilen Oksida. Reaksi berlangsung dalam sebuah reaktor jenis fixed bed multi tube yang di dalam tube-nya berisi katalis perak. Reaksi berlangsung pada fase gas pada suhu 250-277 oC dan tekanan 17,1 bar. Reaksi-reaksi yang terjadi di dalam reaktor lihat persamaan (II.6) dan persamaan (II.7) Karena reaksi bersifat eksotermis, maka reaksi disertai dengan pelepasan panas. Akibatnya akan terjadi peningkatan suhu. Untuk mencegah hal tersebut digunakan pendinginan. Pendingin berupa saturated water dan menghasilkan saturated steam untuk pemanas alat-alat penukar panas. Keluaran reaktor kemudian diturunkan tekanannya menggunakan turbin ekspander menjasi 3,1 bar. Hasil ekspansi kemudian didinginkan oleh CD-01. Karena ada sebagian air mengembun, keluaran CD-01 kemudian dipisahkan di separator (S-01). Fraksi cair disalurkan ke unit pengolahan limbah, commit to user

15


digilib.uns.ac.id

sedangkan fraksi gas masuk ke dalam absorber (ABS-01) yang beroperasi pada suhu 40oC dan tekanan 3 bar.

3.

Tahap Pemurnian Hasil Tahap ini bertujuan untuk memisahkan produk yaitu etilen oksida dari campuran gas dan kemudian dimurnikan hingga mencapai komposisi yang diinginkan. Gas keluaran reaktor yang telah didinginkan akan masuk ke absorber. Di sini etilen oksida akan diserap oleh air sebagai absorben. Air penyerap masuk dari puncak menara dan melarutkan etilen oksida. Hasil serapan ini kemudian dimasukkan ke dalam sebuah menara distilasi (MD-01). Hasil atas menara distilasi adalah produk etilen oksida dengan kemurnian 99,7%. Setelah dikondensasi, sebagian hasil atas akan dikembalikan ke menara distilasi sebagai refluk sedangkan lainnya akan disimpan di tangki etilen oksida pada kondisi cair.

Dalam perhitungan neraca massa, etilen yang dibutuhkan untuk produksi etilen oksida sebanyak 6944,44 kg/jam adalah 6375,57 kg/jam dan oksigen sebanyak 8142,33 kg/jam, sehingga produk etilen oksida dalam satu tahun mencapai 55.000 ton. Perhitungan neraca massa total dapat dilihat pada Tabel II.2 dan perhitungan neraca panas total pada Tabel II.3.

Tabel II.2.

Neraca massa total Etilen Oksida (C2H4O)

Karbon dioksida (CO2)

Air (H2O)

10,27 -151340,58

---

---

-110000

476,47

10,27

3,13

4627,16

258,36

--

--

--

20,83

--

11614,92

--

--

--

20,83

Komponen

Nitrogen (N2)

Oksigen (O2)

Etilen (C2H4)

Etana (C2H6)

Input (kg/jam) - Bahan baku - Air demin Total input

26812,42 --

8142,33 --

6375,57 --

26812,42

572,58

---

Output (kg/jam) - Purging - Water treatment - Produk Total output

-6923,61 151340,58

commit to user

16


digilib.uns.ac.id

Tabel II.3. No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Arus Etilen Udara Air demin Beban C-01 Beban C-02 Beban C-03 Q reaksi Q pelarutan Beban VP-01 Beban HE-01 Beban HE-02 Beban RB-01

Neraca panas total Input (kJ/jam) -1555120,56 176657,46 7028753,04 5892267,91 116458,65 16265285,33 86505399,83 97222,22 913749,29 29814089,42 42634536,02 2499159,95

Kondensat Purge Produk etilen oksida Limbah Pendingin reaktor Beban E-01 Beban CD-01 Beban CD-02 Beban HE-03 Beban HE-04 Total

190388458,57

commit to user

17

Output (kJ/jam)

104521,07 504186,12 71384,58 7028067,79 86871312,48 43025361,08 7504862,95 586990,08 263015,19 44428757,22 190388458,57

N2 O2 C2H4 C2H6 C2H4O CO2 H2O P = 17.1 bar T = 124,7 °C

N2 O2 P = 1 bar T = 30 °C

12 11

N2 O2 C2H4 C2H6 C2H4O CO2 H2O P = 17.1 bar T = 250 °C

3

C-01

HE-01

N2 O2 P = 17.1 bar T = 195 °C

2

4

C-03

10

18

R-01

P = 3,1 bar T = 72,1 °C C2H4 C2H6 P = 13,24 bar T = -43 °C

1

T-01 C2H4 VP-01 C2H6 P = 13,24 bar T = -45 °C

H2O C2H4O CO2 P = 3 bar T = 40,6 °C

8

H2O T = 40 °C

N2 O2 C2H4 C2H6 C2H4O CO2 H2O P = 3 bar T = 40 °C

C2H4 C2H6 P = 17,1 bar T = -30 °C

N2 O2 C2H4 C2H6 C2H4O CO2 H2O P = 2,99 bar T = 40 °C

T-02

13 HE-03

AB-01

H2O CO2 C2H4O P = 3 bar T = 30 °C

C2H4O H2O P = 2,99 bar T = 40 °C

MD-02 H2O C2H4O P = 3 bar T = 45 °C

6 9

HE-02

C-02 5

E-01

N2 O2 C2H4 C2H6 C2H4O CO2 H2O P = 15,8 bar T = 277 °C

C2H4O H2O P = 3 bar T = 127 °C

S-01 P = 3 bar T = 40 °C

7

H2O P = 3 bar T = 40 °C

Gambar II.1. Diagram Alir Kualitatif

14

H2O C2H4O P = 3 bar T = 140,4°C

HE-04

N2 O2 C2H4 C2H6 C2H4O CO2 H2O Total

N2 = 26812,42 kg/jam O2 = 8142,33 kg/jam Total = 34954,75 kg/jam

= 151937,02 kg/jam = 3244,64 kg/jam = 2699,98 kg/jam = 58,17 kg/jam = 17,76 kg/jam = 26220,58 kg/jam = 1464,04 kg/jam = 185642,18 kg/jam

N2 = 26812,42 kg/jam O2 = 572,58 kg/jam C2H4 = 476,47 kg/jam C2H6 = 10,27 kg/jam C2H4O = 3,13 kg/jam CO2 = 4627,16 kg/jam H2O = 258,36 kg/jam Total = 32760,39 kg/jam

11

3

4


12


10

8

C2H4O = 6923,61 kg/jam H2O = 20,83 kg/jam Total = 6944,44 kg/jam 13

19 2

R-01


C2H4 = 6375,57 kg/jam C2H6 = 10,27 kg/jam Total = 6385,84 kg/jam

H2O = 110000.0000 kg/jam

T-02

AB-01

C2H4O = 6944,44 kg/jam H2O = 110000,00 kg/jam Total = 116944,44 kg/jam

6

MD-02

9 14

5

S-01

C2H4 = 6375,57 kg/jam C2H6 = 10,27 kg/jam Total = 6385,84 kg/jam 1

T-01

VP-01


C2H4O = 20,83 kg/jam H2O = 109979,17 kg/jam Total = 110000,00 kg/jam H2O

= 1635,75 kg/jam 7

Gambar II.2. Diagram Alir Kuantitatif

PROCESS FLOW DIAGRAM PRARANCANGAN PABRIK ETHYLENE OXIDE DARI ETHYLENE DENGAN PROSES OKSIDASI UDARA KAPASITAS 55.000 TON PER TAHUN 12 FRC

40

Air demin FC

ABS

3

FC

= Absorber

ACC = Akumulator Purge

11 cw in 124,7

48

C-03

17,1

30

CD-02

2,97

TC

10 lps in

1,01 40

8 udara

cw out

C-02 FC

40

hps in 3

2

HE-02 40

17,1

17,1

FRC

ACC-01

3

250

128,5

17,1

1 LC

lps out

4 TC

195

TC

2,99

Kondensat out

HE-01

FC

P-03 FC

3

Kondensat out

FRC

13

FC

cw out

C

= Kompresor

CD

= Kondenser

E

= Ekspander

HE

= Heat Exchanger

MD

= Menara Distilasi

P

= Pompa

R

= Reaktor

RB

= Reboiler

S

= Separator

T

= Tangki

VP

= Vaporizer

HE-03

: Tekanan, Bar

40,6

AC

: Suhu, C

MD-01 Dari pipeline supplier

cw in

TC

C-01 3

17,1

E-54

30

T-02

LC

13 LC

TC

LC

ABS-01

R-01

-43

: Nomor Arus

lps in

3,21

40

-30

3

140,4

6

2

3

RB-01

LI

13,2 water in

T-01 PC

Saturated water in

72,1 3,1

277

9

P-02

133,6 cw in 3,21

40

20

cw in

2,99

water out

CD-01

1 TC

-45

= Level Indikator Controler

TC

= Temperature

PC

= Pressure Controler

FC

= Flow Controler

FRC

= Flow Ratio Controler

Controler

Kondensat out

15,8

P-01

= Level Indikator

LIC

Unit filling

E-01

VP-01

FC

= Analysis Controler

LI

TC

5

TC

AC

3,21 7

cw out

140,4 HE-04

14

cw out TC

40

S-01

= arus pneumatic = arus signal

45 3,18

Water treatment

3 LC

13,2

Water treatment

Arus, kg/jam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 nitrogen 0,00 0,00 26812,42 178749,44 178749,44 178749,44 0,00 0,00 0,00 178749,44 151937,02 26812,42 0,00 0,00 oksigen 0,00 0,00 8142,33 11386,97 3817,22 3817,22 0,00 0,00 0,00 3817,22 3244,64 572,58 0,00 0,00 etilen 6375,57 6375,57 0,00 9075,55 3176,44 3176,44 0,00 0,00 0,00 3176,44 2699,98 476,47 0,00 0,00 etana 10,27 10,27 0,00 68,44 68,44 68,44 0,00 0,00 0,00 68,44 58,17 10,27 0,00 0,00 etilen oksida 0,00 0,00 0,00 17,76 6965,34 6965,34 0,00 0,00 6944,44 20,90 17,76 3,13 6923,61 20,83 CO2 0,00 0,00 0,00 26220,58 30847,74 30847,74 0,00 0,00 0,00 30847,74 26220,58 4627,16 0,00 0,00 air 0,00 0,00 0,00 1464,04 3358,15 1722,40 1635,75 110000,00 110000,00 1722,40 1464,04 258,36 20,83 109979,17 Total 6385,84 6385,84 34954,75 226982,77 226982,77 225347,01 1635,75 110000,00 116944,44 218402,57 185642,18 32760,39 6944,44 110000,00 Komponen

Gambar II.3. Diagram Alir Prarancangan Pabrik Etilen Oksida dari Etilen Melalui Proses Oksidasi Udara Kapasitas 55.000 Ton/Tahun

PROSES DIAGRAM ALIR PRARANCANGAN PABRIK ETILEN OKSIDA DARI OKSIDASI UDARA LANGSUNG KAPASITAS 55.000 TON/TAHUN

PROGRAM STUDI S1 REGULER TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET 2012

Dosen Pembimbing: Dr. Sunu Herwi Pranolo 19690316 199802 1 001 Dr. Margono, ST., MT. 19681107 199702 1 001

Digambar Oleh : Anggit Jakhi Royani (I 0507022) Atika Kusumawardani (I 0507065)


digilib.uns.ac.id

II.4 Tata Letak Pabrik dan Peralatan Tata letak pabrik adalah tempat kedudukan dari seluruh bagian pabrik, meliputi tempat kerja alat, tempat kerja karyawan, tempat penyimpanan barang, tempat penyediaan sarana utilitas, dan sarana lain bagi pabrik. Beberapa faktor perlu diperhatikan dalam penentuan tata letak pabrik, antara lain adalah pertimbangan ekonomis (biaya konstruksi dan operasi), kebutuhan proses, pemeliharaan keselamatan, perluasan di masa mendatang. Bangunan pabrik meliputi area proses, area tempat penyimpanan bahan baku dan produk, area utilitas, bengkel mekanik untuk pemeliharaan, gudang untuk pemeliharaan dan plant supplies, ruang kontrol, laboratorium untuk pengendalian mutu dan pengembangan, unit pemadam kebakaran, kantor administrasi, kantin, poliklinik, dan tempat ibadah, area parkir, taman dan sarana olah raga bagi para pegawai. Pengaturan letak peralatan proses pabrik harus dirancang seefisien mungkin. Beberapa pertimbangan perlu diperhatikan yaitu ekonomi, kebutuhan proses, operasi, perawatan, keamanan, perluasan dan pengembangan pabrik. Peletakan alat–alat proses harus sebaik mungkin sehingga memberikan biaya kontruksi dengan operasi minimal. Biaya kontruksi dapat diminimalkan dengan mengatur

letak

alat

sehingga

menghasilkan

pemipaan

terpendek

dan

membutuhkan bahan kontruksi paling sedikit. Peletakan alat harus memberikan ruangan cukup bagi masing–masing alat agar dapat beroperasi dengan baik, dengan distribusi utilitas mudah. Peralatan membutuhkan perhatian lebih dari operator harus diletakkan dekat control room. Valve, tempat pengambilan sampel, dan instrumen harus diletakkan pada ketinggian tertentu sehingga mudah dijangkau oleh operator. Peletakan alat proses harus memperhatikan ruangan untuk perawatan. Misalnya pada Heat Exchanger memerlukan cukup ruangan untuk pembersihan tube. Peletakan alat–alat proses harus sebaik mungkin, agar jika terjadi kebakaran tidak ada pekerja terperangkap di dalamnya serta mudah dijangkau oleh kendaraan atau alat pemadam kebakaran. Susunan

tata

letak pabrik harus sangat diperhatiakan sehingga to userdengan baik, cepat dan efisien. Hal memungkinkan adanya distribusi commit bahan–bahan

21


digilib.uns.ac.id

tersebut akan sangat mendukung kelancaran didalam proses produksi pabrik yang dirancang. Sketsa tata letak pabrik dapat dilihat pada Gambar II.2 dan gambar tata letak peralatan proses dapat dilihat pada Gambar II.3.

KETERANGAN :

POS-K

a

pool

KLINIK

RC

K3

KTN

LAB

= BENGKEL UTAMA

BKM

= AREA BONGKAR MUAT

GD

= GEDUNG SERBAGUNA

K

= POS KEAMANAN

K3

= KANTOR K3

LAB

= LABORATORIUM PUSAT

LAP

= LAPANGAN SERBAGUNA

PK

= KANTOR PEMADAM KEBAKARAN

RC

= RUANG KONTROL

TI

= TEMPAT IBADAH

UPL

= UNIT PENGOLAHAN LIMBAH

UTL

= UTILITAS

A

KANTOR HRD

TI

BKL

GD BK L

BKM AREA PROSES

= AREA PENGEMBANGAN

K PK

UTL

UTARA

LAP

UPL

Skala 1:2000 K

Gambar II.4. Tata letak pabrik etilen oksida

commit to user

22


T-02/E

T-02/D

digilib.uns.ac.id

Keterangan: T : Tangki

E

: Expander

VP

: Vaporizer

S

: Separator

C

: kompresor

ABS : Absorber

HE

: Heat Exchanger

MD :

R

: Reaktor

RB

CD : Condenser

Menara Distilasi

: Reboiler

ACC : Akumulator

T-02/C

RB-01 HE-03 ABS-01

T-02/B

HE-03

MD-01 CD-02/ S-01

HE-04 T-02/A

ACC-01

CD-01 C-01

R-01

T-01

VP-01

C-02

HE-01

Gambar II.5. Tata letak peralatan proses

commit to user

23

E-01


digilib.uns.ac.id

BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES Spesifikasi alat proses terdiri dari reaktor, absorber, dan menara distilasi. Alat–alat tersebut merupakan peralatan proses dengan tugas masing-masing. Reaktor mempunyai tugas mereaksikan bahan baku etilen dengan udara menggunakan katalis perak dengan penyangga alumina menjadi produk etilen oksida. Absorber mempunyai tugas memisahkan hasil dari reaktor yang terdiri dari campuran gas dengan media penyerap air untuk penyerapan etilen oksida. Hasil bawah dari keluaran absorber berupa gas akan dimurnikan di menara distilasi berdasarkan perbedaan titik didih komponennya, sedangkan hasil atas absorber sebagian di purge dan sebagian lagi di recyle masuk reaktor bersama umpan segar. Hasil keluaran menara distilasi adalah produk etilen oksida dengan kemurnian 99,7% dengan pengotor 0,03%. Selain fungsi masing-masing alat tersebut akan disebutkan spesifikasi lain seperti jumlah, volume, kondisi operasi, bahan kontruksi, dan dimensi alat. Hal tersebut tercantum pada Tabel III.1, selain dari alat proses pada bab ini dapat pula dilihat spesifikasi tangki penyimpanan bahan baku dan tangki penyimpanan produk pada Tabel III.1. Spesifikasi alat penukar panas (heat exchanger) tercantum pada Tabel III.2 dan spesifikasi pompa pada Tabel III.3.

commit to user

24

Tabel III.1. Nama alat Kode Fungsi

Jumlah 3

Volume, m

Kondisi operasi P, bar o

25

Reaktor

Separator

Absorber

Menara Distilasi

Tangki Etilen

Tangki Etilen Oksida

R-01

S-01 Memisahkan fase uap dan cair dari condenser parsial

ABS-01 Menyerap etilen oksida dengan menggunakan H2O.

MD-01

T-01 Menyimpan bahan baku etilen selama 1 bulan

T-02

Fixed Bed Multitube Catalytic Reactor

Vertical drum

packed tower

Menara Plate dengan sieve tray

Spherical tank

1

1

1

1

1

Tangki silinder horisontal dengan torisperical head 5

101,25

3,98

63,81

496,14

1290,1

1342,38

17,1

3,1

3

3

13,3

3

250-277

40 Carbon Steel SA 283 grade C

40,1

atas = 48, bawah = 133,6

30

Carbon Steel SA 283 C

Carbon steel SA 283 C

-45 Stainless Steel SA-203 grade A

Mereaksikan etilen dan oksigen

Tipe/jenis

T, C Bahan kontruksi Dimensi Diameter dalam, m Tinggi, m

Spesifikasi alat – alat proses

Alloy Stell SA 353

Menghasilkan produk etilen oksida 99,7%

Menyimpan produk etilen oksida

Carbon steel SA 283 C

3,96

1,19

3,36

1,48

13,52

8,3

9,42

3,58

6,64

18,2

-

Panjang = 24,9

Tinggi head, in

43,125

0,26

22,33

5,31

-

110,27

Tebal shell, in

1,375

¼

0,4375

0,29

0,1875

1

Tebal head, in

1,125

3/8

0,875

0,29

-

1

Bahan isolasi

Asbestos

-

tidak ada

Asbestos

-

-

26 Perak penyangga Alumina

-

-

Atas = 7, bawah = 14

-

-

-

-

-

keramik

-

-

-

Tebal isolasi, cm Katalis/packing

-

Jenis Bentuk Umur aktif, tahun Tinggi tumpukan, m

Sperical

-

Raschig ring

-

-

-

5

-

-

-

-

-

7,24

-

3,51

-

-

-

Tabel III.2. Nama Alat

Spesifikasi alat penukar panas (Heat Exchanger)

26

Kode Jumlah

Heat Exchanger - 01 HE-01 1




Fungsi

Memanaskan umpan Reaktor

Memanaskan umpan MD-01

Mendinginkan hasil atas MD-01

Mendinginkan hasil bawah MD-01

Shell and Tube 29814089,42 7421,1

Shell and Tube 42634536, 02 275,95

Shell and Tube 44428757,22 5596,01

Umpan masuk reaktor 128,5/250 226982,8 0,75 16 Triangular 0,9375 25 1513 1 Carbon Steel SA 283 grade D 0,016

Umpan masuk MD-01 40/127 116944,44 0,75 16 Triangular 0,9375 12 118 1 Carbon Steel SA 283 grade D 0,016

High Pressure Steam

Low Pressure Steam

260/260 18771,34 39 29,25 1 Carbon Steel SA 201 grade B 0,0001

260/260 25837,98 13,25 9,9375 1 Carbon Steel SA 201 grade B 0,025

Double pipe 263015,19 22,967158 Inner pipe Hasil atas MD-01 40,06/30 6944,44 3,5 12 Carbon Steel SA 283 grade D 1,44 Annulus Air pendingin setelah vaporizer etilen 10/11 81548.86 4,026 (hairpin) = 3 Carbon Steel SA 201 grade B 0,00000018

Tipe Beban kerja, kJ/jam Luas transfer panas, ft 2 Tube side Fluida Suhu operasi, oC Debit, kg/jam OD tube, in BWG Layout Pitch, in Panjang, ft Jumlah tube Pass Material konstruksi ΔP, psi Shell side fluida o

Suhu operasi, C Debit, kg/jam ID shell, in Baffle spacing, in Pass Material konstruksi ΔP, psi

Air laut 30/40 1062586,87 0,75 16 Triangular 0,9375 23 1240 1 Carbon Steel SA 283 grade D 0,016 Hasil bawah MD-01 140/45 110000 37 27,75 1 Carbon Steel SA 201 grade B 0,5

Tabel III.2 Nama Alat Kode Jumlah Fungsi

27

Tipe Beban kerja, kJ/jam Luas transfer panas, ft 2 Tube side Fluida Suhu operasi, oC Debit, kg/jam OD tube, in BWG Layout Pitch, in Panjang, ft Jumlah tube Pass Material konstruksi ΔP, psi Shell side Fluida Suhu operasi, oC Debit, kg/jam ID shell, in Baffle spacing, in Pass Material konstruksi ΔP, psi

Vaporizer VP-01 1 Menguapkan umpan etilen Kettle Vaporizer 913749,29 125,58

Condenser Parsial CD-01 1 Mendinginkan gas input masuk absorber Shell and Tube 7504862,95 971,67

Condenser Total CD-02 1 Mengembunkan hasil atas MD-01 Shell and Tube 586990,08 3904,8

Reboiler RB-01 1 Menguapkan sebagian hasil bawah MD-01 Kettle Reboiler 2499159,95 5840,9

Air laut 30/10 59382,83 1 16 Triangular 1,25 15 36 1 Carbon Steel SA 283 grade C 2,79

Air pendingin setelah HE-03 11/31,75 59382,83 0,75 16 Triangular 0,9375 18 275 1 Carbon Steel SA 283 grade C 1,1

Air laut 30/40 351923,05 1 16 Triangular 1,25 20 746 1 Carbon Steel SA 283 grade C 0,93

Low pressure steam 320/320 46087,15 0,75 16 Triangular 0,9375 23 1330 1 Carbon Steel SA 283 grade C 0,0041

Umpan etilen -45/-43 6385,84 33 29,25 1 Carbon Steel SA 283 grade C Diabaikan

Umpan masuk absorber 72,1/40 226982.77 33 24,75 1 Carbon Steel SA 283 grade C 0,5

Hasil atas MD-01 48/40,6 27162,69 60 45 1 Carbon Steel SA 283 grade C 0,12

Campuran hasil bawah MD-01 133,6/140,4 121157,43 39 29,25 1 Carbon Steel SA 283 grade C Diabaikan

Tabel III.3. Nama alat

Spesifikasi pompa proses

Pompa-01

Pompa-02

Pompa-03

Kode

P-01

Fungsi

Mengalirkan cairan dari T01 ke V-01 Single Stage Centrifugal Pump 1 28,75 0,0833 0,13 2,66 Commercial steel

P-02 Mengalirkan cairan dari absorber ke HE-02, kemudian ke menara distilasi (MD-01) Single Stage Centrifugal Pump 1 1275,80 20 25 10,18 Commercial steel.

P-03 Mengalirkan refluk cairan dari ACC-03 ke MD-01 dan HE-03 kemudian ke T-02 Single Stage Centrifugal Pump 1 162,52 5 7,5 8,55 Commercial steel

2 40 2,067

8 80 7,625

¼ 80 0,302

Tipe

28

Jumlah Kapasitas (gpm) Power pompa (Hp) Power motor (Hp) NPSH required (m) Bahan kontruksi Pipa : Nominal (in) SN ID pipa (in)


digilib.uns.ac.id

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM IV.1 Unit Pendukung Proses Unit pendukung proses atau utilitas merupakan bagian penting untuk penunjang proses produksi suatu pabrik. Utilitas di pabrik etilen oksida meliputi unit penyediaan dan pengolahan air, unit penyediaan steam dan bahan bakar, unit penyediaan udara instrument, unit pembangkit dan pendistribusian listrik dan unit pengolahan limbah. Unit penyediaan dan pengolahan air berfungsi untuk penyediaan dan pengolahan air meliputi air pendingin, air proses, air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi. Unit penyediaan steam dan bahan bakar berfungsi memenuhi kebutuhan steam sebagai media pemanas pada alat heat exchanger, reboiler, dan pemenuhan bakar bakar diesel pada boiler. Udara tekan pada kebutuhan instrumentasi pneumatic dan udara tekan di bengkel dipenuhi oleh unit penyediaan udara instrument, sedangkan unit pembangkit dan pendistribusian listrik berfungsi menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak peralatan proses, utilitas, elektronik, AC, maupun untuk penerangan. Listrik disuplai oleh PLN, dan generator sebagai cadangan apabila listrik dari PLN mengalami gangguan, untuk pengolahan bahan buangan dikerjakan di unit pengolahan limbah dengan proses biodegradasi dengan activated sludge. IV.2 Unit Penyediaan dan Pengolahan Air Pabrik ini menggunakan dua buah sumber air yaitu air laut dan air tawar dari PT. Krakatau Tirta Industri. Air laut digunakan sebagai media pendingin pada kondensor, heat exchanger dan hydran, Sebelum digunakan, air laut harus melalui tahapan pengolahan meliputi penyaringan kasar yang diletakkan 20 m dari pompa, penyaringan halus pada jarak 5 m dari pompa, dan klorinasi. Pengunaan air dari PT. Krakatau Tirta Industri (KTI) dibagi menjadi tiga yaitu air demineralized water untuk penyerap etilen oksida dalam absorber dengan user pengolahan terlebih dahulu samacommit seperti to pengolahan air untuk keperluan umpan

29


digilib.uns.ac.id

boiler (lihat Gambar IV-1), kebutuhan air proses ini tercantum pada Tabel IV-1. Kedua air umpan boiler, kebutuhan air umpan boiler tercantum pada Tabel IV-1, Terakhir, air konsumsi dan sanitasi digunakan untuk pemenuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan dan pertamanan, di dalam pabrik ini membutuhkan 911,67 kg/jam atau dengan laju alir 0,9 m 3/jam. Tabel IV.1. No.

Perhitungan kebutuhan air proses Kebutuhan air, kg/jam

Proses

Air laut Air pendingin untuk pendingin alat proses 1. (kondenser-01, kondenser-02, HE-03, HE-04). Air dari KTI Air untuk pembangkit steam (reaktor, HE-01, 2. HE-02, reboiler). 3. Air proses ( penyerap etilen oksida di absorber) Total Kebutuhan spesifik

Laju alir, m3/jam

1496057,29

1467,33

80303,55

80,30

110000,00 110,00 1686360,84 1657,63 238,70 L/kg produk

Pemompaan air laut dengan jumlah di atas memerlukan jenis pompa dengan spesifikasi yang tercantum pada Tabel IV.2. Secara skema pengolahan air pada kebutuhan utilitas dapat dilihat pada Gambar IV.1. Tabel IV.2. Spesifikasi Tipe Jumlah Kapasitas Power pompa Power motor Efisiensi pompa Efisiensi motor Bahan konstruksi Pipa nominal ID pipa Schedule number

Spesifikasi pompa utilitas Pompa air laut Centrifugal Pump 5 buah 1630,1 gpm 7,5 HP 220 V AC, 3 fase, 50 Hz 80 % 80 % Commersial Steel 12 in 12,09 in 40

commit to user

30


Air dari KTI

digilib.uns.ac.id

Bak Pengendap

Sand Filter

Bak Penampung Air Bersih

Tangki Air Sanitasi

Ion Exchange

Kantor dan Lab.

Deaerator

Tangki BFW

Absorber

Boiler

Peralatan Proses

Gambar IV.1. Skema pengolahan air dari KTI

IV.3 Unit Penyediaan Steam dan Bahan Bakar Pada pabrik etilen oksida ini menggunakan dua jenis steam yaitu low pressure steam (6,18 bar) dan high pressure steam (46,94 bar). Steam digunakan untuk pemenuhan kebutuhan panas pada heat exchanger dan reboiler. Untuk pemenuhan kebutuhan steam digunakan dua boiler, kebutuhan steam dilebihkan 20% karena kemungkinan adanya kebocoran pada saat pendistribusian. Boiler dipakai tipe fire tube boiler dengan bahan bakar IDO dan gas purge yang masih mengandung etilen dan etana. Spesifikasi boiler tercantum pada Tabel IV.3, kebutuhan steam dan bahan bakar solar tercantum pada Tabel IV.4. Tabel IV.3. Spesifikasi Tekanan steam, bar Tipe Jumlah Kapasitas, kg/jam Heating surface, m2 Bahan bakar

Spesifikasi boiler Keterangan low pressure steam high pressure steam 46,94 6,18 Fire tube boiler Fire tube boiler 1 buah 1 buah 27643,42 18649,17 1318,95 4589,13 IDO dan gas purge IDO

commit to user

31


digilib.uns.ac.id

Tabel IV.4. Spesifikasi Tekanan, bar Kebutuhan spesifik, produk Rapat massa, kg/m3 Heating Value, kJ/kg Specific gravity Suhu,° C

Kebutuhan steam dan IDO Steam

per

kg

6,18

46,94

IDO 1,01

3,31 kg

2,23 kg

0,24 L

1000 2081,30 0,97 160

1000 1661,50 0,97 260

810,00 39028,17 0,81 30

IV.4 Unit Penyediaan udara instrumen. Kebutuhan udara tekan untuk perancangan pabrik etilen oksida ini diperkirakan sebesar 100 m3/jam, suhu 30 °C dan 4,12 bar. Penyediaan udara tekan menggunakan kompresor dengan dryer berisi silica gel untuk penyerapan kandungan air sampai diperoleh kandungan air maksimal 84 ppm. Spesifikasi kompresor tercantum pada Tabel IV.5. Tabel IV.5. Spesifikasi Tipe Jumlah Suhu udara, °C Tekanan, bar Kapasitas, m3/jam Tekanan suction, bar Tekanan discharge, Mpa Efisiensi Daya, Hp

Spesifikasi kompresor utilitas Keterangan Kompresor udara, single stage reciprocating compresor 1 buah 30 4,12 100 1,01 4,12 80% 7,5

IV.5 Unit Pembangkit dan Pendistribusian Listrik Kebutuhan tenaga listrik dipenuhi oleh PLN dan generator pabrik, hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. Generator digunakan arus bolak-balik dengan pertimbangan tenaga listrik cukup besar, tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan menggunakan transformer. Kebutuhan listrik di pabrik ini meliputi keperluan proses, utilitas, rumah tangga, laboratorium, perkantoran dengan jumlah total kebutuhan 289,94 kWh dan kebutuhan spesifik sebesar 0,04 kWh/kg produk. commit to user

32


digilib.uns.ac.id

IV.6 Unit Pengolahan Limbah Limbah cair buangan masih mengandung hidrokarbon, yaitu etilen oksida. Proses pengolahan limbah cair dengan cara dialirkan ke bak penampung kemudian dibuang ke laut. Limbah gas (purge) disalurkan ke unit pembangkit steam sebagai bahan bakar tambahan selain IDO. Flue gas dapat dibuang ke udara lewat cerobong asap.

IV.7 Laboratorium Laboratorium merupakan bagian penting dalam menunjang kelancaran proses produksi dan menjaga mutu produk, dari laboratorium maka proses produksi akan selalu dapat dikontrol dan dijaga mutu produk sesuai dengan spesifikasinya, disamping itu juga berperan dalam pengendalian pencemaran lingkungan. Laboratorium berada dibawah bidang produksi dengan tugas pokok antara lain sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk, sebagai pengontrol terhadap proses produksi dengan melakukan analisa terhadap pencemaran lingkungan, 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 non shift. Kelompok shift bertugas melaksanakan 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 4 shift. Masing-masing shift bekerja selama 8 jam. Kelompok non shift 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 menyediakan reagen kimia untuk penganalisaan dilaboratorium, melakukan analisa bahan buangan sebelum dibuang ke lingkungan, melakukan penelitian commit to user atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi.

33


digilib.uns.ac.id

Dalam pelaksanaan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi laboratorium

fisik,

pengembangan.

laboratorium

Laboratorium

analitik,

fisik

dan

Laboratorium analitik,

penelitian

bertugas

dan

mengadakan

pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat-sifat bahan baku, produk dan limbah. Pengamatan dilakukan pada bahan baku dan produk dengan pengujian specific gravity, viskositas, kandungan hidrokarbon, kandungan air. Pada limbah dilakukan pengujian pH dan alkalinitas, BOD dan COD, suspended solid. Laboratorium penelitian dan pengembangan, bertugas mengadakan penelitian, contohnya perlindungan terhadap lingkungan. Disamping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian bersifatnya non rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku, beberapa peralatan analisa dilaboratorium yaitu water content tester, berfungsi menganalisa kadar air. Hydrometer, berfungsi mengukur specific gravity. viscometer, berfungsi mengukur viskositas. Gas Cromatography, berfungsi menganalisa kadar bahan baku dan produk. pH meter, berfungsi mengukur pH air limbah.

commit to user

34


digilib.uns.ac.id

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN V.1 Bentuk Perusahaan Bentuk perusahaan yang direncanakan pada prarancangan pabrik Ethylene Oxide ini adalah Perseroan Terbatas. Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini adalah didasarkan oleh beberapa faktor yaitu mudah mendapatkan modal dengan cara menjual saham perusahaan, tanggung jawab pemegang saham terbatas sehingga kelancaran produksi hanya dipegang pimpinan perusahaan, pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik adalah para pemegang saham sedangkan pengurus perusahaan adalah direksi beserta stafnya dengan pengawasan dewan komisaris, kelangsungan perusahaan lebih terjamin karena tidak terpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya, karyawan perusahaan, efisiensi dari manajemen dimana para pemegang saham dapat memilih orang-orang ahli sebagai dewan komisaris dan direktur utama yang cukup cakap serta berpengalaman.

V.2 Struktur Organisasi Salah satu faktor penunjang kemajuan perusahaan adalah struktur organisasi perusahaannya. Beberapa hal perlu diperhatikan sebagai pedoman antara lain: perumusan tujuan perusahaan dengan jelas, pendelegasian wewenang, pembagian tugas kerja yang jelas, kesatuan perintah dan tanggung jawab, sistem pengontrolan. Dengan berpedoman pada beberapa hal tersebut maka diperoleh struktur organisasi, yaitu sistem garis dan staf. Pada sistem ini, garis kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Demikian pula dalam pembagian tugas kerja seperti terdapat dalam sistem organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja, sedangkan dalam mencapai kelancaran produksi maka perlu dibentuk staf ahli terdiri dari orang-orang yang ahli di bidangnya. Staf ahli akan memberi bantuan pemikiran dan nasehat kepada tingkat pengawas, demi tercapainya tujuan perusahaan. commit to user

35


digilib.uns.ac.id

Pemegang saham sebagai pemilik perusahaan dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya diwakili oleh dewan komisaris, sedangkan tugas menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh direktur utama dibantu direktur teknik dan direktur keuangan dan umum. Direktur teknik membawahi bidang teknik dan produksi. Direktur-direktur ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan bertanggung jawab membawahi atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab. Masing-masing kepala bagian membawahi beberapa seksi dan masing-masing seksi akan membawahi beberapa karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang setiap kepala regu bertanggung jawab kepada pengawas seksi. Struktur organisasi lihat Gambar V.1. RUPS

Dewan komisaris

Direktur utama Staf ahli

Direktur produksi

Kabag produksi

Direktur keuangan

Litbang

Kabag utilitas

Kabag keuangan

Kabag umum

Kasi lab Kasi pemasaran

Kasi keamanan

Kasi pemeliharaan

Kasi admin

Kasi personalia

Kasi Pengemasan

Kasi kas

Kasi K3

Kasi utilitas Kasi proses

KARYAWAN

Gambar V.1. Struktur organisasi commit to user

36


digilib.uns.ac.id

V.3 Tugas dan Wewenang Kekuasaan tertinggi pada perusahaan berbentuk PT (Perseroan Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang mengangkat dan memberhentikan dewan komisaris, mengangkat dan memberhentikan direktur, mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi tahunan dari perusahaan. Dewan Komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham, sehingga dewan komisaris bertanggung jawab kepada pemilik saham. Tugas dewan komisaris adalah menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target perusahaan, alokasi sumber dana dan pengarahan pemasaran, mengawasi tugas direksi. Direktur utama merupakan pimpinan dalam perusahaan dan bertanggung jawab sepenuhnya terhadap kemajuan perusahaan. Direktur utama bertanggung jawab terhadap Dewan komisaris atas segala tindakan dan pengambilan kebijakan. Direktur utama membawahi direktur produksi dan direktur keuangan dan umum.Tugas Direktur utama adalah melaksanakan policy perusahaan dan mempertanggungjawabkan pekerjaannya kepada pemegang saham pada akhir jabatannya, menjaga stabilitas organisasi perusahaan dan membuat kontinuitas hubungan baik antar pemilik saham, pimpinan, konsumen dan karyawan, mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat pemegang saham, mengkoordinir kerjasama dengan direktur produksi dan direktur keuangan dan umum. Tugas direktur produksi adalah bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik dan pemasaran, mengkoordinir, mengatur dan mengawasi

pelaksanaan

pekerjaan

kepala-kepala

bagian

yang

menjadi

bawahannya. Tugas direktur keuangan dan umum adalah bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang keuangan dan pelayanan umum, mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala bagian yang menjadi bawahannya. Staf ahli terdiri dari tenaga-tenaga ahli bertugas membantu direktur dalam commitberhubungan to user menjalankan tugasnya baik yang dengan teknik maupun

37


digilib.uns.ac.id

administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan bidang keahliannya masing-masing. Tugas dan wewenang staf ahli adalah memberikan nasehat dan saran dalam perencanaan pengembangan perusahaan, mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan, memberikan saransaran dalam bidang hukum. Penelitian dan pengembangan terdiri dari para ahli sebagai pembantu direktur dan bertanggung jawab kepada direktur utama. Tugas dan wewenang litbang adalah meningkatkan atau minimal mempertahankan mutu produk, memperbaiki proses dari pabrik/perencanaan alat untuk pengembangan produksi, meningkatkan efisiensi kerja. Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis-garis dari pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat pula bertindak sebagai staf direktur bersama-sama staf ahli. Kepala bagian terdiri dari beberapa posisi yaitu kepala bagian produksi bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang mutu dan kelancaran produksi. Kepala bagian produksi membawahi seksi proses, seksi pengendalian, seksi laboratorium, seksi pembelian bahan baku. Tugas seksi proses, meliputi mengawasi jalannya proses dan produksi, menjalankan tindakan seperlunya pada peralatan produksi yang mengalami kerusakan. Tugas seksi pengendalian, yaitu menangani hal-hal yang dapat mengancam keselamatan kerja dan mengurangi potensi bahaya. Tugas seksi laboratorium mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu, mengawasi dan menganalisa mutu produksi, mengawasi hal-hal tentang buangan dari pabrik.

Tugas seksi pembelian meliputi melaksanakan tugas pembelian

barang dan peralatan yang dibutuhkan perusahaan, mengetahui harga pasaran dan mutu bahan baku serta mengatur keluar masuknya bahan dan alat dari gudang. Kepala bagian teknik bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan proses dan utilitas. Kepala bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan, bertugas melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik, memperbaiki kerusakan peralatan pabrik. Seksi utilitas, bertugas commit to user melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan air, uap,

38


digilib.uns.ac.id

udara tekan, tenaga listrik dan pengolahan limbah. Kepala bagian keuangan bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan. Kepala bagian keuangan membawahi seksi administrasi, bertugas menyelenggarakan pencatatan hutang piutang, administrasi persediaan kantor dan pembukuan serta masalah pajak. Seksi

kas,

bertugas

menghitung

penggunaan

uang

perusahaan,

mengamankan uang dan membuat prediksi keuangan masa depan, mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan. Seksi pemasaran, bertugas merencanakan strategi penjualan hasil produksi, mengatur distribusi barang dari gudang. Kepala Bagian Umum bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat dan umum. Kepala bagian umum membawahi seksi personalia, bertugas melaksanakan hal berhubungan dengan kesejahteraan karyawan, membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja sebaik mungkin antara pekerja dan pekerjaannya serta pekerja dan lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan waktu dan biaya, mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja sehingga dinamis. Seksi humas, bertugas mengatur hubungan perusahaan dengan masyarakat luar. Seksi keamanan, bertugas menjaga dan mengawasi semua bangunan pabrik dan fasilitas

di perusahaan, mengawasi keluar masuknya orang-orang baik

karyawan maupun bukan di lingkungan perusahaan, menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan hal-hal internal perusahaan. Kepala seksi merupakan pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan rencana, agar dimasing-masing

bagian dapat maksimum dan efektif selama

berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab terhadap kepala bagian masing-masing sesuai dengan seksinya.

V.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik etilen oksida direncanakan beroperasi 330 hari dalam 1 tahun dan 24 jam perhari. Sisa hari ketika tidak beroperasi digunakan untuk perbaikan atau commit to user perawatan dan shutdown. Pembagian jam kerja karyawan dibagi dalam 2

39


digilib.uns.ac.id

golongan, yaitu karyawan non shift dan karyawan shift. Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung, karyawan non shift adalah direktur, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta bawahan yang berada di kantor. Karyawan golongan ini dalam 1 minggu akan bekerja selama 5 hari dengan pembagian kerja senin – jum‟at 08.00 – 16.00, jam istirahat senin – kamis 12.00 – 13.00 dan jum‟at 11.00 – 13.00. Karyawan shift adalah karyawan bertugas secara langsung menangani proses produksi atau mengatur bagian-bagian tertentu dari pabrik yang berhubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Karyawan shift antara lain operator produksi, sebagian dari karyawan bagian teknik, bagian gudang dan bagian keamanan. Para karyawan shift akan bekerja bergantian sehari semalam, dengan pengaturan yaitu shift pagi 07.00 – 15.00, shift sore 15.00 – 23.00, shift malam 23.00 – 07.00, karyawan shift ini dibagi dalam 4 regu (A, B, C dan D) dimana 3 regu bekerja dan 1 regu istirahat, dan hal ini dilaksanakan secara bergantian. Tiap regu akan mendapat giliran 3 hari kerja dan 1 hari libur tiap-tiap shift dan masuk lagi untuk shift berikutnya. Jadwal pembagian kelompok shift dapat dilihat pada Tabel V.1. Tabel V.1. Hari Senin Selasa Rabu Kamis Jum‟at Sabtu Minggu

Shift Pagi A D C B A D C

Jadwal pembagian kelompok shift Shift Sore B A D C B A D

Shift malam C B A D C B A

Libur D C B A D C B

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor kedisiplinan karyawannya. Untuk itu kepada seluruh karyawan diberlakukan absensi dan masalah absensi ini akan digunakan pimpinan perusahaan sebagai dasar dalam mengembangkan karir para karyawan dalam perusahaan.

V.5 Status Karyawan dan Sistem Upah Pada pabrik etilen oksida ini, sistem upah karyawan berbeda-beda commit to user tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab dan keahlian. 40


digilib.uns.ac.id

Menurut statusnya karyawan dibagi dalam 3 golongan yaitu karyawan tetap, karyawan harian, karyawan borongan. Karyawan diangkat dan diberhentikan dengan surat keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian dan masa kerja adalah karyawan tetap. Karyawan diangkat dan diberhentikan direksi tanpa surat keputusan (SK) direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan adalah karyawan harian. Karyawan digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja dan karyawan ini menerima upah borongan dalam suatu pekerjaan adalah karyawan borongan. Jumlah Karyawan harus ditentukan dengan tepat, sehingga semua pekerjaan dapat diselenggarakan dengan baik dan efisien. Penggolongan jabatan tingkat pendidikan dan gaji dapat dilihat Tabel V.2 untuk karyawan non shift dan Tabel V.3 untuk karyawan shift..

Tabel V.2.

Perincian kualifikasi, jumlah dan gaji karyawan non shift

Jabatan

Kualifikasi

Jumlah

Direktur utama

Min S1

1

35.000.000

Direktur produksi

Min S1

1

20.000.000

Direktur keuangan dan umum

Min S1

1

20.000.000

Staff ahli

Min S1

2

15.000.000

Kepala bagian

Min S1

4

8.500.000

Kepala seksi

Min S1

11

5.500.000

Staf litbang

S1

2

10.000.000

Sekretaris

S1

3

3.500.000

S1 / D3

5

3.500.000

Karyawan keuangan

SLTA - D3

5

3.500.000

Karyawan pembelian

SLTA - D3

5

3.500.000

Karyawan Personalia

SLTA - D3

5

3.500.000

Karyawan Humas

SLTA - D3

5

3.500.000

Karyawan Keamanan

SLTA

8

3.500.000

Karyawan Pemasaran

SLTA - D3

5

3.500.000

Karyawan Penjualan

SLTA - D3

5

3.500.000

Dokter

S1

2

3.500.000

Perawat

S1/D3

2

3.000.000

Sopir

SLTA

4

1.750.000

Pesuruh

SLTA

4

1.500.000

Karyawan administrasi keuangan

Total

commit to user

41

80

Gaji/bulan (Rp.)


Tabel V.2.

digilib.uns.ac.id

Perincian kualifikasi, jumlah dan gaji karyawan shift

Jabatan

Kualifikasi

Jumlah

Gaji/bulan (Rp.)

Karyawan proses

S1 / D3

16

4.000.000

Karyawan utilitas

S1 / D3

12

4.000.000

Karyawan pengendalian

S1 / D3

8

4.000.000

Karyawan laboratorium

S1 / D3

8

4.000.000

Karyawan pemeliharaan

S1 / D3

8

4.000.000

Karyawan safety dan lingkungan

S1 / D3

8

4.000.000

Total

60

Total karyawan sebanyak 140 orang. Jadi, manhour yang dibutuhkan tiap kg produk sebesar:

140 man manhour  0,02 kg produk kg produk 6944,44 hour

V.6 Kesejahteraan Sosial Karyawan Kesejahteraan sosial diberikan oleh perusahaan kepada karyawan antara lain: tunjangan, cuti, pakaian kerja. Tunjangan berupa gaji pokok diberikan berdasarkan golongan karyawan. Tunjangan jabatan diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan. Tunjangan lembur diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja. Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam 1 tahun. Cuti sakit diberikan pada karyawan yang menderita sakit berdasarkan surat keterangan dokter. Biaya pengobatan bagi karyawan

sakit dalam kerja ditanggung oleh

perusahaan sesuai dengan undang-undang yang berlaku. Biaya pengobatan bagi karyawan sakit tidak karena kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijakan perusahaan. Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap tahunnya.

commit to user

42


digilib.uns.ac.id

BAB VI ANALISA EKONOMI Pada perancangan pabrik etilen oksida dilakukan evaluasi atau penilaian investasi dengan maksud mengetahui perancangan pabrik menguntungkan atau tidak, komponen terpenting dari perancangan ini adalah estimasi harga alat-alat, karena harga ini dipakai sebagai dasar estimasi analisa ekonomi. Analisa ekonomi berfungsi mendapatkan perkiraan kelayakan investasi modal dalam suatu kegiatan produksi suatu pabrik dengan meninjau kebutuhan modal investasi, perolehan besarnya laba, lamanya modal investasi dapat dikembalikan, terjadinya titik impas, dan pabrik menguntungkan atau tidak jika didirikan. Pada perancangan pabrik ini, kelayakan investasi modal dalam sebuah pabrik dapat diperkirakan dan dianalisa melalui : Profitability, Percent Profit on Sales (% POS), Percent Return 0n Investment (% ROI), Pay Out Time (POT), Break Even Point (BEP), Shut Down Point (SDP), Discounted Cash Flow (DCF). Profitability adalah selisih antara total penjualan produk dengan total pengeluaran biaya produksi. Percent Profit on Sales (%POS) adalah rasio keuntungan dengan harga penjualan produk, digunakan mengetahui besarnya tingkat perolehan keuntungan. Percent Return 0n Investment (%ROI) adalah rasio keuntungan tahunan dengan mengukur kemampuan perusahaan dalam mengembalikan modal investasi. ROI, berfungsi membandingkan besarnya laba rata-rata terhadap Fixed Capital Investment (FCI) (Aries-Newton, 1954). Pay Out Time (POT) adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk pengembalian Fixed Capital Investment berdasarkan perolehan profit (Aries-Newton, 1954). Break Even Point (BEP) adalah titik impas, besarnya kapasitas produksi dapat menutupi biaya keseluruhan, ketika pabrik tidak mendapatkan keuntungan namun tidak menderita kerugian (Peters & Timmerhaus, 2003). Shut Down Point (SDP) adalah suatu titik saat pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed Cost sehingga menyebabkan pabrik harus tutup (Peters & Timmerhaus, 2003). Discounted Cash Flow (DCF) adalah suku bunga yang diperoleh ketika seluruh modal digunakan semuanya pada proses commit to user produksi. DCF dari suatu pabrik dinilai menguntungkan jika melebihi satu 43


digilib.uns.ac.id

setengah kali bunga pinjaman bank. DCF (i) dapat dihitung dengan metode Present Value Analysis dan Future Value Analysis (Peters & Timmerhaus, 2003). Peninjauan faktor - faktor di atas perlu dilakukan penafsiran yaitu penafsiran modal industri (Total Capital Investment). Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran - pengeluaran pada fasilitas - fasilitas produktif , dimana meliputi Fixed Capital Investment (Modal tetap), Working Capital (Modal kerja). Fixed Capital Investment (Modal tetap) adalah investasi yang digunakan untuk pendirian fasilitas produksi dan pembantunya. Working Capital (Modal Kerja) adalah bagian yang diperlukan ketika menjalankan usaha atau modal dalam operasi dari suatu pabrik selama waktu tertentu dalam harga lancar. Penentuan biaya produksi total (Production Costs), terdiri dari biaya pengeluaran (Manufacturing Cost) dan biaya pengeluaran umum (General Expense). Manufacturing Cost merupakan jumlah direct, indirect, dan fixed manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk. Direct Manufacturing Cost merupakan pengeluaran yang bersangkutan langsung dalam pembuatan produk. Indirect Manufacturing Cost adalah pengeluaran sebagai akibat pengeluaran tidak langsung dari operasi pabrik. Fixed Manufacturing Cost merupakan harga yang berkenaan dengan fixed capital dan pengeluaran yang bersangkutan dengan fixed capital dimana harganya tetap, tidak tergantung waktu maupun tingkat produksi. General Expense adalah pengeluaran yang tidak berkaitan dengan produksi tetapi berhubungan dengan operasional perusahaan secara umum.

VI.1 Penaksiran Harga Peralatan Harga peralatan proses tiap alat tergantung pada kondisi ekonomi yang sedang terjadi. Untuk penetapan harga peralatan yang pasti setiap tahun sangat sulit sehingga diperlukan suatu cara memperkirakan harga alat dari data peralatan serupa tahun-tahun sebelumnya. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan data indeks harga yang tercantum pada Tabel VI.1 (Tabel 6-2 Peters & Timmerhaus, ed 5, 2003) commit to user

44


digilib.uns.ac.id

Tabel VI.1. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Indeks harga alat

tahun 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

indeks 361,3 358,2 359,2 368,1 381,1 381,7 386,5 389,5 390,6 394,1 394,3 390,4 402,0 444,2 468,2 499,6 537,2

Gambar VI.1. Chemical Engineering Cost Index Dari grafik gambar VI.1. didapat persamaan

Y = 7,727E-02x3 –

4,612E+02x2 + 9,167E+05x – 6,085E+08. Sehingga indeks tahun 2011 adalah 590,78 dan indeks tahun 2016 adalah 792,14. Cara mengestimasi harga alat tersebut pada masa sekarang digunakan persamaan (Peters & Timmerhaus, 2003). commit to user

45


digilib.uns.ac.id

VI.2 Dasar Perhitungan Kapasitas produksi

: 55.000 ton/tahun

Satu tahun operasi

: 330 hari

Tahun pabrik didirikan

: 2016

Harga bahan baku etilen

: US $ 1100 /ton

Harga katalis perak penyangga Alumina : US $ 20 /kg Harga produk etilen oksida

: US $ 2586 /ton

Nilai tukar rupiah

: Rp 9095

VI.3 Hasil Perhitungan Hasil perhitungan didalam evaluasi ekonomi yang meliputi Fixed Capital Invesment, Working Capital Investment, Direct Manufacturing Cost, Indirect Manufacturing Cost, Fixed Manufacturing Cost, General Expense, Variable cost, Regulated cost dan analisa kelayakannya tercantum pada Tabel VI.2, Tabel VI.3, Tabel VI.4, Tabel VI.5, Tabel VI.6, Tabel VI.7, Tabel VI.8, Tabel VI.9 dan Tabel.10. Tabel VI.2. No

Fixed Capital Invesment (FCI)

Jenis

US $

1

Purchase equipment cost

1.178.365

0

10.718.353.261

2

Instalasi

115.995

592.651.800

1.647.740.443

3

Pemipaan

451.093

721.315.619

4.824.435.226

4

Instrumentasi

223.705

111.121.595

2.145.933.972

5

Isolasi

27.618

97.475.084

348.686.488

6

Listrik

92.060

97.475.084

934.846.432

7

Bangunan

276.179

8

Tanah dan perbaikan

138.090

9

Utilitas

7.360.836

Physical plant cost 10.

Engineering & construction

Direct plant cost

Rp

Total Rp

2.512.114.046 83.280.000.000

84.536.057.023

9.863.942

84.900.039.181

66.953.792.483 174.621.959.374

2.465.985

21.225.009.795

43.655.489.844

12.329.927

106.125.048.976

218.277.449.218

11.

Contractor’s fee

1.232.993

10.612.504.898

21.827.744.922

12.

Contingency

3.082.482

26.531.262.244

54.569.362.304

16.645.402 commit to user 143.268.816.118

294.674.556.444

Fixed capital invesment

46


digilib.uns.ac.id

Tabel VI.3. No.

Working Capital Investment (WCI)

Jenis

US $

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

Rp

6.900.053 35.231 9.325.582 21.825.875 9.325.582 47.447.973

0 115.137.445 30.396.285.569 0 30.396.285.569 60.602.337.876

Total Rp 62.762.534.257 436.444.381 115.221.316.592 198.527.066.062 115.221.316.592 492.186.730.805

Total Capital Investment (TCI) TCI

= FCI + WCI = Rp 786.861.287.249 Tabel VI.4.

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Jenis Harga Bahan Baku Gaji Pegawai Supervisi Maintenance Plant Supplies Royalty & Patent Utilitas Direct Manufacturing Cost

Tabel VI.5.

Direct Manufacturing Cost (DMC) US $ 7.107.332 0 0 499.362 74.904 6.573.177 0 14.254.774

No.

US $ 0 0 0 94.287.779 94.287.779

Depresiasi

2. 3.

Rp

Total Rp

600.000.000 600.000.000 2.550.000.000 0 3.000.000.000

600.000.000 600.000.000 2.550.000.000 857.636.925.390 863.965.705.622

Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Jenis

1.

0 2.880.000.000 1.134.000.000 8.596.128.967 1.289.419.345 0 324.212.795.418 338.436.343.731

Total Rp 64.647.931.991 2.880.000.000 1.134.000.000 13.138.301.177 1.970.745.177 59.789.285.113 324.212.795.418 468.097.058.876

Indirect Manufacturing Cost (IMC)

No. Jenis 1. Payroll Overhead 2. Laboratory 3. Plant Overhead 4. Packaging & Shipping Indirect Manufacturing Cost

Tabel VI.6.

Rp

US $

Rp

Total Rp

1.543.243

14.293.439.001

28.330.704.140

Property Tax

617.297

5.717.375.600

11.332.281.656

Asuransi

154.324

1.429.343.900

2.833.070.414

2.496.810

21.490.322.418

44.201.183.467

Fixed Manufacturing Cost

Total Manufacturing Cost (TMC) TMC = DMC + IMC + FMC = Rp 1.376.263.947.965 commit to user

47


digilib.uns.ac.id

Tabel VI.7. No. Jenis 1. Administrasi 2. Sales 3. Research 4. Finance General Expense

General Expense (GE)

US $ 0 78.878.118 7.333.494 4.009.959 90.212.213

Rp 3.769.000.000 0 0 8.141.437.894 11.895.895.744

Total Rp 3.769.000.000 717.471.421.352 66.705.094.197 44.615.820.113 832.461.677.293

Total Production Cost (TPC) TPC

= TMC + GE = Rp. 2.391.571.404.506 Tabel VI.8.

No. 1. 2. 3. 4.

Jenis

US $

raw material

Rp

Total Rp

7.107.332 94.287.779

0 0

64.647.931.991 857.636.925.390

0 6.573.177 1.079.683.308

324.212.795.418 0 324.212.795.418

324.212.795.418 59.789.285.113 1.052.356.715.210

Packaging & Shipping

Utilitas Royalti Variable cost

Tabel VI.9. No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Variable Cost (Va)

Jenis

Labor Supervisi Payroll Overhead Plant Overhead Laboratorium General Expense Maintenance Plant Supplies Regulated Cost

Regulated Cost (Ra)

US $

Rp

Total Rp

0 0 0 0 0 90.212.213

2.880.000.000 1.134.000.000 600.000.000 2.550.000.000 600.000.000 11.895.895.744

2.880.000.000 1.134.000.000 600.000.000 2.550.000.000 600.000.000 832.461.677.293

499.362 74.904 90.786.479

8.596.128.967 1.289.419.345 30.545.444.056

13.138.301.177 1.970.745.177 855.188.180.180

Dari hasil perhitungan, diperoleh:  Fixed manufacturing Cost ( Fa ) yang meliputi depresiasi, property taxes, dan asuransi sebesar Rp. 44.201.183.467  Variabel Cost ( Va ) yang meliputi raw material, packaging, utilitas, dan royalti sebesar Rp. 1.052.356.715.210 commit to user

48


digilib.uns.ac.id

 Regulated Cost ( Ra ) yang meliputi labor, supervisi, payroll overhead, plant overhead, laboratorium, general expense, maintenance, dan plant supplies sebesar Rp. 855.188.180.180 Total penjualan produk selama 1 tahun (Sa) sebesar Rp. 2.391.571.404.506 Tabel VI.10. Analisa kelayakan Keterangan 1. Persen Return of Investment (% ROI) ROI sebelum pajak

Perhitungan

Batasan

61,96%

min. 44% (high risk)

46,47%

-

1,4 1,8

maks. 2 tahun -

3. Break Even Point (BEP)

40,61%

40% - 60%

4. Shut Down Point (SDP)

34,64%

-

5. Discounted Cash Flow (DCF)

22,95%

min. 10,5% (Bunga pinjaman)* min 6,5% (Bunga simpanan)*

ROI setelah pajak 2. Pay Out Time (POT) POT sebelum pajak, POT setelah pajak

* Bank Mandiri Grafik hubungan antara Persentase kapasitas produksi per tahun dengan Harga dapat dilihat pada Gambar VI.2.

commit to user

49


digilib.uns.ac.id

Keterangan gambar : Fa

: Fixed manufacturing cost

Va

: Variable cost

Ra

: Regulated cost

Sa

: Sales

SDP

: Shut down point

BEP

: Break even point Gambar VI.2. Analisa kelayakan pabrik

Dari hasil analisa ekonomi di atas maka dapat diambil kesimpulan bahwa pabrik etilen oksida dari etilen melaui proses oksidasi udara dengan kapasitas 55.000 ton/tahun ini layak didirikan. commit to user

50


digilib.uns.ac.id

DAFTAR PUSTAKA Aries, R.S. and Newton, R.D., (1955) : Chemical Engineering Cost Estimation, McGraw-Hill Book Company, New York. Branan, C.R., (1994) : Rules of Thumb for Chemical Engineers, Gulf Publishing Company, Houston Brownell, L.E. and Young, E.H., (1959) : Process Equipment Design – Vessel Design, John Wiley and Sons, Inc., New York. Coulson, J.M., (1983) : Chemical Engineering, Auckland, Mc Graw Hill, Singapore Dettwiler, H. R., Baiker, A. and Richarz, W. (1979) : Kinetics of Ethylene Oxidation on a Supported Silver Catalyst. Helvetica Chimica Acta. Geankoplis, C.J., (1983) : Transport Processes and Unit Operations, 2nd ed., Allyn and Bacon Inc., Boston Holman, J.P., (1986) : Perpindahan Kalor, Edisi Keenam, Erlangga, Jakarta Kern, D.Q., (1950) : Process Heat Transfer, International Student Edition, Mc. Graw Hill, New York. Kirk, R.E. and Othmer, D.F., (1998) : Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd ed., Interscience Publishers, John Wiley and Sons, New York,10,437-459. Ludwig, E.E., (1965) : Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants, volume 3, Gulf Publishing Company, Houston Mc Ketta, J.J., (1984) : Encyclopedia of Chemical Processing and Design, vol 20, Marcel Dekker, Inc., New York Meyers, R.A., (1986): Handbook of Chemical Production Processes, McGrawHill, New York. Perry, R.H., (1998) : Chemical Engineer’s Handbook, 6th ed., McGraw-Hill, New York.

commit to user

51


digilib.uns.ac.id

Powell, S.T., (1954) : Water Conditioning for Industry, 1st ed., McGraw-Hill Book Company, Inc., New York Peters, M.S. and Timmerhaus, K.D., (2003) : Plant Design and Economics for Chemical Engineers, 3rd ed., McGraw-Hill International Book Company, Singapore. Rase, H.F., and Barrow, M.H., (1957) : Project Engineering of Process Plant, , John Wiley & Sons Inc., New York Rizkalla, N. (1998): Ethylene Oxide Catalyst and Process, US. Patent No.5,780,656 Smith, J.M. and Van Ness, H.C., (1975) : Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 3rd ed., Mc Graw-Hill Kogakusha, Ltd., Tokyo. Treybal, R.E., (1981) : Mass Transfer Operation, 3rd ed, McGraw Hill Book Company, Inc., Japan Ulrich, G.D., (1984) : A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics, John Wiley and Sons, New York Vilbrandt , F.C. and Dryden, C.E., (1959) : Chemical Engineering Plant Design, 4th ed., McGraw Hill Kogakusha Company Limited, Tokyo Widjaja, G., dan Yani, A., (2003) : Perseroan Terbatas, Raja Grafindo Persada, Jakarta Walas, S.M., (1988) : Chemical Process Equipment, 3rd ed., Butterworths Series in Chemical Engineering, USA Yaws, C.L., (1999) : Chemical Properties Handbook, McGraw Hill Companies Inc., United States.

commit to user

52


digilib.uns.ac.id

SUMBER WEBSITE Antara News, http://www.antaranews.com/print/1263641745 Download (diturunkan/diunduh) pada 7 April 2011. Asian Market Report Light Olefins, http://www.cmaiglobal.com. Download (diturunkan/diunduh) pada 12 Desember 2011. Bunga deposito dan pinjaman, http://www.bankmandiri.co.id, Download (diturunkan/diunduh) pada Desember 2011. Chemical Technology, http://chemical-technology.com/news/news97708.html Download (diturunkan/diunduh) pada 14 April 2011. Ethylen Oxide-price, http://www.price.alibaba.com/price/priceLeafCategory.htm , Download (diturunkan/diunduh)

pada 12 Desember 2011.

Ethylene Oxide Reactor System, jEO & Associates http://www.owlnet.rice.edu/~ceng403/gr1599/finalreport3.html Download (diturunkan/diunduh) pada 20 April 2011. Harga katalis perak penyangga alumina, http://www.alibaba.com, Download (diturunkan/diunduh) pada 12 Desember 2011. Impor etilen Oksida Biro Pusat Statistik, http://bps.go.id. Download (diturunkan/diunduh) pada 7 April 2011. Kurs pada 20 Desember 2011, http://www.bi.go.id , Download (diturunkan/diunduh) pada 20 Desember 2011 SRI Consulting, http://sriconsulting.com/WP/Public/Report/eo/ Download (diturunkan/diunduh) pada 14 April 2011

commit to user

53

TAHUN

Recommend Documents