TAHUN

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK METIL AKRILAT DARI METANOL DAN ASAM AKRILAT DENGAN PROSES ESTERIFIKASI KAPASITAS 55.000 TON/TAHUN

Disusun Oleh : 1. Luthfiana Nurul H.

( I 0508051 )

2. Maharini Retnomartani

( I 0508054 )

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2012

i


digilib.uns.ac.id KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena limpahan rahmat dan hidayah-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan Laporan Tugas Akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Metil Akrilat dari Metanol dan Asam Akrilat dengan Proses Esterifikasi Kapasitas 55.000 Ton/Tahun”. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr. Sunu H. Pranolo selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia atas bimbingannya. 2. Ir. Paryanto, M.S. dan YC. Danarto, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing atas bimbingan dan arahannya dalam penyelesaian tugas akhir ini. 3. Seluruh dosen, laboran, dan administrasi Jurusan Teknik Kimia atas ilmu, arahan, dan bantuannya selama ini. 4. Seluruh teman – teman Tekkim’08 UNS untuk semangatnya. 5. Seluruh pihak yang telah membantu, yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian.

Surakarta, Agustus 2012

Penulis commit to user

iii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman Judul..................................................................................................... i Lembar Pengesahan ............................................................................................ ii Kata Pengantar .................................................................................................... iii Daftar Isi.............................................................................................................. iv Daftar Tabel ........................................................................................................ ix Daftar Gambar ..................................................................................................... xi Intisari ................................................................................................................. xii BAB I

PENDAHULUAN ............................................................................ 1 1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik ............................................. 1 1.2. Penentuan Kapasitas Pabrik ..................................................... 2 1.3. Penentuan Lokasi Pabrik .......................................................... 5 1.4. Tinjauan Pustaka ...................................................................... 6

BAB II

1.4.1

Macam-Macam Proses ................................................. 6

1.4.2

Alasan Pemilihan Proses .............................................. 7

1.4.3

Kegunaan Produk ......................................................... 9

1.4.4

Sifat Fisis dan Kimia .................................................... 9

1.4.5

Tinjauan Proses Secara Umum .................................... 13

DESKRIPSI PROSES ....................................................................... 15 2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ........................................ 15 2.1.1

Spesifikasi Bahan Baku................................................ 15

2.1.2

Spesifikasi Bahan Pembantu ........................................ 15 commit to user iv


2.1.3

digilib.uns.ac.id

Spesifikasi Produk........................................................ 16

2.2. Konsep Proses .......................................................................... 16 2.2.1

Dasar Reaksi................................................................. 16

2.2.2

Mekanisme Reaksi ....................................................... 16

2.2.3

Sifat Reaksi .................................................................. 17

2.3. Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ................................ 20 2.3.1

Diagram Alir Proses ..................................................... 20

2.3.2

Tahapan Proses............................................................. 24

2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas .............................................. 25 2.4.1

Neraca Massa ............................................................... 25

2.4.2

Neraca Panas ................................................................ 29

2.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan ................................................... 32

BAB III

2.5.1

Lay Out Pabrik ............................................................. 32

2.5.2

Lay Out Peralatan ......................................................... 35

SPESIFIKASI ALAT ........................................................................ 38 3.1

Reaktor ..................................................................................... 38

3.2

Decanter ................................................................................... 39

3.3

Menara Distilasi ....................................................................... 41

3.4

Condenser ................................................................................ 46

3.5. Reboiler .................................................................................... 44 3.6. Accumulator ............................................................................. 46 3.7. Tangki Penyimpanan ................................................................ 48 3.8. Heat Exchanger ........................................................................ 50 commit to user v


3.9 BAB IV

digilib.uns.ac.id

Pompa ...................................................................................... 52

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ............. 54 4.1. Unit Pendukung Proses ............................................................ 54 4.1.1

Unit Pengadaan Air ...................................................... 55 4.1.1.1 Air Pendingin dan Air Pemadam Kebakaran ... 55 4.1.1.2 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi................... 56 4.1.1.3 Air Umpan Boiler............................................. 58 4.1.1.4 Pengolahan Air ................................................. 58

4.1.2

Unit Pengadaan Steam.................................................. 64

4.1.3

Unit Pengadaan Udara Tekan....................................... 66

4.1.4

Unit Pengadaan Listrik................................................. 66 4.1.4.1 Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas .... 67 4.1.4.2 Listrik untuk Penerangan ................................. 68 4.1.4.3 Listrik untuk AC .............................................. 71 4.1.4.4 Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi 71

4.1.5

Unit Pengadaan Bahan Bakar....................................... 72

4.2. Laboratorium ............................................................................ 73 4.2.1

Laboratorium Fisik ....................................................... 74

4.2.2

Laboratorium Analitik .................................................. 75

4.2.3

Laboratorium Penelitian dan Pengembangan............... 75

4.2.4

Prosedur Analisa Bahan Baku ...................................... 76 4.2.4.1 Infra Red Spectrofotometer (IRS) .................... 76 4.2.4.2 Gas Chromathography (GC) ........................... 76 commit to user vi


digilib.uns.ac.id

4.2.4.3 Densitas ............................................................ 76 4.2.4.4 Viskositas ......................................................... 77 4.2.5

Prosedur Analisa Produk .............................................. 77 4.2.5.1 Infra Red Spectrofotometer (IRS) .................... 77 4.2.5.2 Gas Chromathography (GC) ........................... 77

4.2.6 4.3 BAB V

Analisa Air ................................................................... 77

Unit Pengolahan Limbah.......................................................... 78

MANAJEMEN PERUSAHAAN ...................................................... 80 5.1

Bentuk Perusahaan ................................................................... 80

5.2

Struktur Organisasi .................................................................. 81

5.3

Tugas dan Wewenang .............................................................. 86

5.4

5.3.1

Pemegang Saham ......................................................... 86

5.3.2

Dewan Komisaris ......................................................... 86

5.3.3

Dewan Direksi .............................................................. 87

5.3.4

Staf Ahli ....................................................................... 88

5.3.5

Penelitian dan Pengembangan (Litbang) ..................... 88

5.3.6

Kepala Bagian .............................................................. 89

5.3.7

Kepala Seksi ................................................................. 92

Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................. 93 5.4.1

Karyawan non shift ..................................................... 93

5.4.2

Karyawan Shift ............................................................ 93

5.5

Status Karyawan dan Sistem Upah .......................................... 95

5.6

Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji ............... 96 commit to user vii


digilib.uns.ac.id

5.6.1 Penggolongan Jabatan .................................................... 96 5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji ............................................ 97 5.7 BAB VI

Kesejahteraan Sosial Karyawan ............................................... 99

ANALISIS EKONOMI..................................................................... 101 6.1

Penaksiran Harga Peralatan...................................................... 102

6.2

Penentuan Total Capital Investment (TCI) .............................. 105 6.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Investment) ........................ 106 6.2.2 Modal Kerja (Working Capital Investment).................... 107

6.3

Biaya Produksi Total (Total Production Cost) ........................ 107 6.3.1 Manufacturing Cost ....................................................... 107 6.3.1.1 Direct Manufacturing Cost (DMC) .................. 107 6.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC) .................. 108 6.3.1.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC) .................... 108 6.3.2 General Expense (GE) ................................................... 109

6.4

Keuntungan Produksi ............................................................... 109

6.5

Analisa Kelayakan ................................................................... 110

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

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1.

Data Impor Metil Akrilat Indonesia ............................................ 2

Tabel 1.2.

Kapasitas Produksi Berbagai Pabrik di Dunia ............................ 4

Tabel 1.3.

Perbandingan Proses Pembuatan Metil Akrilat .......................... 8

Tabel 2.1.

Harga ΔGof Masing-masing Komponen ..................................... 18

Tabel 2.2.

Harga ΔHof Masing-masing Komponen ..................................... 19

Tabel 2.3.

Neraca Massa Tee ....................................................................... 26

Tabel 2.4.

Neraca Massa Reaktor I .............................................................. 26

Tabel 2.5.

Neraca Massa Reaktor II ............................................................. 27

Tabel 2.6.

Neraca Massa Dekanter .............................................................. 27

Tabel 2.7.

Neraca Massa Menara Distilasi I ................................................ 28

Tabel 2.8.

Neraca Massa Menara Distilasi II ............................................... 28

Tabel 2.9.

Neraca Massa Overall ................................................................. 29

Tabel 2.10. Neraca Panas Tee ........................................................................ 29 Tabel 2.11. Neraca Panas Reaktor I ............................................................... 30 Tabel 2.12. Neraca Panas Reaktor II.............................................................. 30 Tabel 2.13. Neraca Panas Dekanter ............................................................... 30 Tabel 2.14. Neraca Panas Menara Distilasi I ................................................. 31 Tabel 2.15. Neraca Panas Menara Distilasi II ................................................ 31 Tabel 3.1.

Spesifikasi Menara Distilasi ........................................................ 41

Tabel 3.2.

Spesifikasi Condenser ................................................................. 42

Tabel 3.3.

Spesifikasi Reboiler..................................................................... 44 commit to user ix


digilib.uns.ac.id

Tabel 3.4.

Spesifikasi Accumulator.............................................................. 46

Tabel 3.5.

Spesifikasi Tangki ....................................................................... 48

Tabel 3.6.

Spesifikasi Heat Exchanger ........................................................ 50

Tabel 3.7.

Spesifikasi Pompa ....................................................................... 52

Tabel 4.1.

Kebutuhan Air Pendingin ............................................................ 56

Tabel 4.2.

Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi ........................... 57

Tabel 4.3.

Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas ............. 67

Tabel 4.4.

Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan .............................. 69

Tabel 4.5.

Total Kebutuhan Listrik Pabrik ................................................... 71

Tabel 4.6.

Total Kebutuhan Bahan Bakar Pabrik ......................................... 72

Tabel 5.1.

Jadwal Pembagian Kelompok Shift ............................................. 94

Tabel 5.2.

Jumlah Karyawan Menurut Jabatan ............................................ 97

Tabel 5.3.

Perincian Golongan dan Gaji Karyawan ..................................... 98

Tabel 6.1.

Indeks Harga Alat........................................................................ 103

Tabel 6.2.

Modal Tetap ................................................................................ 106

Tabel 6.3.

Modal Kerja................................................................................. 107

Tabel 6.4.

Direct Manufacturing Cost ......................................................... 107

Tabel 6.5.

Indirect Manufacturing Cost ....................................................... 108

Tabel 6.6.

Fixed Manufacturing Cost ......................................................... 108

Tabel 6.7.

General Expense ......................................................................... 109

Tabel 6.8.

Analisis Kelayakan ...................................................................... 111

commit to user x


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Grafik Data Impor Metil Akrilat di Indonesia ............................ 3 Gambar 2.1. Mekanisme Reaksi Proses Esterifikasi ........................................ 17 Gambar 2.2. Diagram Alir Proses .................................................................... 21 Gambar 2.3. Diagram Alir Kualitatif ............................................................... 22 Gambar 2.4. Diagram Alir Kuantitatif ............................................................. 23 Gambar 2.5. Lay Out Pabrik ............................................................................ 34 Gambar 2.6. Lay Out Peralatan Proses............................................................. 37 Gambar 4.1. Skema Pengolahan Air Laut ...................................................... 60 Gambar 4.2. Skema Pengolahan Air KTI ...................................................... 63 Gambar 5.1. Struktur Organisasi Pabrik Metil Akrilat .................................... 85 Gambar 6.1. Chemical Engineering Cost Index............................................... 104 Gambar 6.2. Grafik Analisis Kelayakan .......................................................... 112

commit to user xi


Prarancangan Pabrik Metil Akrilat Dari Metanol dan Asam Akrilat dengan Proses Esterifikasi Kapasitas 55.000 Ton/ Tahun

digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Pendirian Pabrik Di negara yang sedang berkembang seperti Indonesia, berbagai kebutuhan

produk-produk kimia belum seluruhnya dapat dihasilkan sendiri. Sebagian atau seluruhnya masih diimpor dari berbagai negara, terutama bahan-bahan yang merupakan produk antara untuk dijadikan berbagai produk lain yang lebih bermanfaat dan luas penggunaannya. Produk antara yang banyak dibutuhkan tersebut antara lain produk-produk akrilat, salah satunya adalah metil akrilat. Metil akrilat adalah senyawa kimia yang mempunyai ikatan rangkap yang biasa digunakan sebagai bahan baku untuk produksi polimer (poliakrilat). Polimer ini digunakan sebagai cat (coating), bahan perekat, dan binder untuk industri kulit, kertas dan tekstil serta untuk komponen kopolimer dari acrylic fiber. Hasil polimerisasi dari metil akrilat ini bisa memiliki sifat fisis yang bervariasi dengan mengontrol rasio monomer yang digunakan. Sifat dari hasil polimerisasi pada umumnya mempunyai daya tahan tinggi terhadap bahan-bahan kimia dan juga terhadap lingkungan, sangat jernih dan kuat. Begitu banyak manfaat dari metil akrilat sehingga pendirian pabrik metil akrilat di Indonesia tentu berdampak bagus bagi industri-industri yang menggunakannya dalam proses-proses kimia karena akan semakin mudah untuk mendapatkannya di dalam negeri, mengingat bahwa industri metil akrilat masih jarang terdapat di Indonesia. commit to user

Bab I Pendahuluan 1



1.2

digilib.uns.ac.id 2

Penentuan Kapasitas Pabrik Kapasitas produksi dari pabrik akan mempengaruhi perhitungan teknis

maupun ekonomis dalam perancangan pabrik. Semakin besar kapasitas produksinya maka kemungkinan keuntungannya juga semakin besar. Namun ada faktor-faktor lain yang harus dipertimbangkan dalam penentuan kapasitas produksi, seperti kebutuhan pasar dan ketersediaan bahan baku. a.

Kebutuhan metil akrilat di Indonesia Impor metil akrilat di dalam negeri tahun 2004 - 2010 dapat dilihat pada tabel 1.1. Tabel 1.1 Data Impor Metil Akrilat Indonesia Tahun

Impor (ton)

2004

13289

2005

12955

2006

16725

2007

23682

2008

34228

2009

29387

2010

26807 (Undata, 2011)

Dari tabel 1.1 dibuat grafik linier untuk memperkirakan impor metil akrilat pada tahun 2017.

commit to user

Bab I Pendahuluan



digilib.uns.ac.id 3

Grafik Data Impor Metil Akrilat Indonesia 40000

y = 3.247,16x - 6.494.603

35000 Kapasitas (ton/tahun)

30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 2003

2005

2007

2009

2011

Tahun

Gambar 1.1 Grafik Data Impor Metil Akrilat di Indonesia Dari Gambar 1.1 diperoleh suatu persamaan regresi linier untuk mengetahui kebutuhan metil akrilat pada tahun 2017 : y = (3247,16 X) - 6494603 y = (3247,16 x 2017 ) – 6494603 y = 54.999 ton b.

Kapasitas produksi pabrik metil akrilat yang sudah berdiri Untuk memproduksi metil akrilat harus diperhitungkan juga kapasitas produksi yang menguntungkan. Sebagai perbandingan kapasitas produksi dari berbagai pabrik yang telah ada sebagaimana terlihat pada tabel 1.2.

commit to user

Bab I Pendahuluan



digilib.uns.ac.id 4

Tabel 1.2 Kapasitas Produksi Berbagai Pabrik di Dunia Pabrik

Kapasitas

Toa Gosei Co., Ltd.

22.000 ton/tahun

Arkema Inc.

45.000 ton/tahun

Singapore Acrylic Ester Pte., Ltd.

82.000 ton/tahun ( www.sumitomo-chem.co.jp )

Dari Tabel 1.2 dapat diketahui kapasitas produksi minimal di dunia sebesar 22.000 ton/tahun. Sedangkan kebutuhan metil akrilat di dalam negeri adalah sebesar 54.999 ton/tahun. Maka dapat disimpulkan bahwa kapasitas pabrik metil akrilat sebesar 55.000 ton/tahun, sehingga diharapkan: 1.

Dapat memenuhi kebutuhan metil akrilat dalam negeri.

2.

Dapat memberikan keuntungan karena kapasitas rancangan berada diatas kapasitas terkecil pabrik yang ada di dunia.

3.

Dapat

merangsang

berdirinya

industri-industri

lainnya

yang

menggunakan bahan baku metil akrilat. c.

Ketersediaan bahan baku Bahan baku Metanol yang digunakan dalam pembuatan metil akrilat diperoleh dari PT. Kaltim Methanol Industri, Kalimantan Timur, yang mempunyai kapasitas produksi 660.000 ton/tahun. Sedangkan asam akrilat diperoleh dari PT. Nippon Shokubai Indonesia (NSI), Cilegon, yang mempunyai kapasitas produksi 80.000 ton/tahun sehingga ketersediaan bahan baku tidak menjadi masalah karena cukup tersedia. commit to user

Bab I Pendahuluan



1.3

digilib.uns.ac.id 5

Penentuan Lokasi Pabrik Letak geografis suatu pabrik mempunyai pengaruh yang sangat besar

terhadap keberhasilan perusahaan. Beberapa faktor dapat menjadi acuan dalam menentukan lokasi pabrik antara lain,

penyediaan

bahan

baku, pemasaran

produk, transportasi dan tenaga kerja. Berdasarkan tinjauan tersebut maka lokasi pabrik metil akrilat ini dipilih di Cilegon, Banten dengan pertimbangan sebagai berikut : a.

Dekat dengan pabrik salah satu bahan baku yaitu PT. Nippon Shokubai Indonesia (NSI) penghasil asam akrilat, sedangkan metanol dari P.T. Kaltim Methanol Industri, Kalimantan Timur.

b.

Wilayah Cilegon termasuk salah satu kawasan industri yang ditetapkan oleh pemerintah, sehingga permasalahan perijinan pendirian pabrik tidak menjadi masalah.

c.

Pemasaran produk metil akrilat yang akan didirikan ditujukan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, diantaranya akan dijual ke berbagai pabrik yang menggunakan metil akrilat sebagai bahan baku produksi polimer diantaranya PT. Shin-Etsu Polymer Indonesia, Karawang dan PT. WMK (Polymer&Plastic Chemicals) Indonesia, Bandung.

d.

Tersedianya sarana transportasi yang memudahkan lalu lintas kegiatan produksi dan kemudahan distribusi dan juga dekat dengan laut sehingga transportasi lebih mudah.

commit to user

Bab I Pendahuluan



digilib.uns.ac.id 6

Gambar 1.2 Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik

1.4.

Tinjauan Pustaka

1.4.1. Macam-Macam Proses Ada beberapa cara pembuatan metil akrilat, antara lain : a. Proses Asetilen Pada proses ini metil akrilat dibuat dengan mereaksikan asetilen dengan alkohol dalam suasana asam dengan katalis nikel karbonil pada tekanan atmosferis pada suhu 40 0C. Kerugian proses ini adalah kesulitan dalam penanganan nikel karbonil yang beracun dan korosif. Reaksi : 4C2H2 + 4CH3OH + 2HCl + Ni(CO)4 → 4CH2=CHCOOCH3 + NiCl2 + H2

(Ullman, 1985) commit to user

Bab I Pendahuluan



digilib.uns.ac.id 7

b. Proses Ketene Pada proses ini bahan baku yang digunakan adalah asam asetat. Bahan ini dipirolisa menjadi ketene. Lalu ketene direaksikan dengan monomer formaldehid membentuk β-propiolactone. Senyawa ini selanjutnya dikonversi menjadi akrilat. Metode ini tidak dipakai karena banyaknya tahapan yang harus dilewati dan juga sifat racun dari βpropiolactone. Reaksi : CH3COOH → CH2=C=O → CH2-C=O → H2=CHCOOCH3 + H2O (Ullman, 1985) c. Proses Esterifikasi Asam Akrilat. Pada proses ini, asam akrilat direaksikan dengan metanol dengan katalis asam sulfat membentuk metil akrilat. Reaksi esterifikasi ini berlangsung

pada

suhu

50-100oC

dan

tekanan

atmosferis.

Perbandingan mol asam akrilat dan metanol yang digunakan adalah 1:1. Reaksi tersebut berlangsung pada reaktor alir tangki berpengaduk. Reaksi : CH2CHCOOH + CH3OH → CH2CHCOOCH3 + H2O (Ullman, 1985) 1.4.2

Alasan Pemilihan Proses Perbandingan antara proses pembuatan metil akrilat dapat dilihat pada Tabel 1.3 commit to user

Bab I Pendahuluan


digilib.uns.ac.id


Tabel 1.3

8

Perbandingan Proses Pembuatan Metil Akrilat

Proses

Kondisi Operasi

Kelebihan

Kekurangan

Proses

P= 1atm

- Produk

- Bahan baku gas

Asetilen

T= 40 oC

samping bukan

alam terbatas.

merupakan zat - Menggunakan beracun.

katalis nikel karbonil yang beracun dan korosif

Proses

P= 1 atm

Ketene

T= 150oC

- Bahan baku

- Menghasilkan β-

mudah

propiolactone

didapatkan

yang bersifat racun - Prosesnya melalui banyak tahapan

Proses

P=1 atm

Esterifikasi

T=60-100oC

- Bahan relatif

baku - Membutuhkan mudah

didapat. - Produk samping bukan

katalis asam yang bersifat korosif. - Waktu

reaksi

relatif lama

merupakan zat beracun.

commit to user

Bab I Pendahuluan



digilib.uns.ac.id 9

Dari Tabel 1.3 proses pembuatan metil akrilat yang dipilih adalah proses esterifikasi, dengan pertimbangan: a.

Bahan baku yang relatif mudah didapatkan.

b.

Kondisi operasi yang relatif lebih aman.

c.

Proses relatif lebih sederhana.

d.

Produk samping yang dihasilkan tidak beracun.

1.4.3. Kegunaan Produk Metil akrilat merupakan bahan baku untuk produksi polimer (poliakrilat). Polimer ini digunakan sebagai bahan perekat, binder untuk industri kulit, kertas, dan untuk komponen kopolimer dari acrylic fiber. Selain itu, polimer ini juga digunakan oleh berbagai pabrik cat (coating) yaitu PT. ICI Indonesia, Jakarta dan berbagai industri tekstil seperti PT. Acryl Textile Mills, Jakarta. 1.4.4. Sifat Fisis dan Kimia 1.

Bahan baku a.

Asam akrilat ( CH2CHCOOH ) Sifat fisis : - Berat molekul

: 72 kg/kgmol

- Titik didih

: 141 oC

- Titik lebur

: 13,5 oC

- Tekanan kritis

: 56,6 bar

- Suhu kritis

: 380 oC

- Densitas (30oC) commit to user

: 1,040 g/mL

Bab I Pendahuluan


digilib.uns.ac.id


10

- Viskositas (25oC)

: 1,149 mPa.s

- Panas penguapan (1 atm)

: 45,6 kJ/mol

- Panas pembakaran

: 1.376 kJ/mol (Perry, 1997)

Sifat kimia : - Reaksi esterifikasi Reaksi esterifikasi terjadi jika asam akrilat direaksikan dengan suatu alkohol membentuk ester dari asam akrilat dan air. Reaksi : CH2CHCOOH + ROH

CH2 CHCOOR + H2O

- Reaksi addisi Asam akrilat dapat diadisi dengan halogen, hidrogen, dan hidrogen sianida. Reaksi : CH2CHCOOH + HX

H2CX-CH2COOR (Kirk Othmer, 1998)

b.

Metanol ( CH3OH ) Sifat Fisis : - Berat molekul

: 32 kg/kgmol

- Titik didih

: 64 oC

- Titik lebur

: -97,68 oC

- Tekanan kritis

: 79,9112 atm

- Suhu kritis

: 234,49 oC commit to user

Bab I Pendahuluan


digilib.uns.ac.id


11

- Volume kritis

: 0,118 m3/kmol

- Rapat massa (30 oC)

: 0,7957 g/cm3

- Viskositas (25 oC)

: 0,5344 mPa.s

- Panas pembentukan

: -1.498,81 kcal/kg (Perry, 1997)

Sifat kimia : Metanol adalah alkohol yang mempunyai ikatan karbon paling pendek. Metanol murni sangat penting dalam sintesa kimia. Metanol juga sangat beracun. Ada beberapa reaksi penting yang melibatkan Metanol, antara lain : -

Reaksi oksidasi Reaksi oksidasi Metanol dengan bantuan katalis K2Cr2O7, KmnO4, Na2Cr2O7 menghasilkan formaldehid. Reaksi : CH3OH +

-

O2

HCHO + H2O

Reaksi Esterifikasi Reaksi Esterifikasi antara Metanol dengan Asam format akan menghasilkan metil format. Reaksi : CH3OH + HCOOH

-

HCOOCH3 + H2O

Reaksi Substitusi Reaksi ini antara Metanol dan HCl dengan bantuan katalis ZnCl2 menghasilkan Metil klorida. Reaksi : CH3OH + HCl commit to user

CH3Cl + H2O (Kirk Othmer, 1998)

Bab I Pendahuluan


digilib.uns.ac.id


2.

12

Bahan pembantu Asam sulfat ( H2SO4 ), sebagai katalis Sifat fisis : - Bentuk

: Cairan tidak berwarna

- Berat molekul

: 98,08 kg/kgmol

- Spesific gravity

: 1,834

- Titik didih

: 336,85 oC

- Titik leleh

: 10,49 oC

- Densitas pada suhu 25 oC

: 1,833 g/mL (Perry, 1997)

Sifat Kimia : - Dengan basa membentuk garam dan air H2SO4 + 2 NaOH

Na2SO4 + 2 H2O

- Dengan garam membentuk garam dan asam lain H2SO4 + 2 NaCl

Na2SO4 + 2HCl (Kirk Othmer, 1998)

3.

Produk Metil akrilat ( CH2CHCOOCH3 ) Sifat Fisis : -

Berat molekul

: 86 kg/kmol

-

Titik didih

: 80 oC

-

Titik lebur

: -76 oC

-

Tekanan kritis

: 41,9442 atm commit to user

Bab I Pendahuluan


digilib.uns.ac.id


13

-

Suhu kritis

: 262,85 oC

-

Volume kritis

: 270 liter/kmol

-

Densitas (30 oC)

: 0,9565 g/cm3

-

Viskositas (25 oC)

: 0,49 mPa.s

-

Panas Pembentukan

: -92,465

-

Kapasitas panas cairan

: 275500 -1147T + 2,568T2 J/KmolC (Perry, 1997)

Sifat kimia : -

Bereaksi secara tak terkendali dengan oksidan kuat yang akan menyebabkan ledakan dan kebakaran.

-

Mudah terpolimerisasi pada suhu yang tinggi. (Ullman, 1985)

1.4.5. Tinjauan Proses Secara Umum Proses pembuatan metil akrilat dijalankan pada fasa cair dengan mereaksikan metanol dan asam akrilat dengan katalis asam sulfat pada temperatur 60-100˚C dan tekanan atmosferis. Reaksi yang terjadi tergolong reaksi esterifikasi. Esterifikasi didefinisikan sebagai suatu proses yang menghasilkan senyawa ester. Proses esterifikasi yang paling umum digunakan adalah esterifikasi antara asam karboksilat dengan alkohol yang menghasilkan ester dan air. Reaksi : RCOOH + R’OH

RCOOR’ + H2O

Reaksi esterifikasi dapat dipercepat dengan katalis asam kuat, seperti asam sulfat. Katalis hanya menaikkan kecepatan esterifikasi tetapi tidak merubah commit to user

Bab I Pendahuluan



digilib.uns.ac.id 14

kesetimbangan reaksi. Dengan adanya katalis berupa asam kuat, dapat menambah muatan positif, sehingga asam akan mengesterifikasi lebih cepat. Asam sulfat dipilih sebagai katalisator karena efisien, harganya murah, efek korosif terhadap logam lebih rendah dari pada asam lain. Tetapi bila suhu terlalu tinggi dan digunakan terlalu banyak, asam sulfat dapat mendehidrasi alkohol yang digunakan. Untuk mengatasi efek korosi dari asam organik dan asam sulfat pada suhu yang relatif tinggi, peralatan yang digunakan berupa bahan yang tahan korosif. (Kirk Othmer, 1998)

commit to user

Bab I Pendahuluan


digilib.uns.ac.id


BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1.

Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku a.

Asam akrilat (CH2CHCOOH) - Bentuk

: cair

- Kemurnian, % berat

: min 99 %

- Impuritas, % berat

: air, maksimal 1 % (www.shokubai.co.jp)

b.

Metanol (CH3OH) - Bentuk

: cair

- Kemurnian, % berat

: min 99,85 %

- Impuritas, % berat

: air, maksimal 0,15% (www.kaltimmethanol.com)

2.1.2. Spesifikasi Bahan Pembantu Asam sulfat (H2SO4) -

Bentuk

: cair

-

Kemurnian, % berat

: 98 %

-

Impuritas, % berat

: air, 2 % (www.indoacid.com)

commit to user

Bab II Deskripsi Proses 15


digilib.uns.ac.id


16

2.1.3. Spesifikasi Produk Metil akrilat (CH2CHCOOCH3) -

Bentuk

: cair

-

Kemurnian, % berat

: min 99,5 %

-

Impuritas, % berat

: air, maksimal 0,5 % (www.basf.com)

2.2.

Konsep Proses

2.2.1. Dasar Reaksi Proses pembuatan metil akrilat ( CH2CHCOOCH3 ) ini berlangsung di dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) pada suhu 80 oC dan tekanan 1 atmosfir dengan bantuan katalis asam sulfat ( H2SO4 ). Reaksi antara asam akrilat ( CH2CHCOOH ) dengan metanol ( CH3OH ) adalah suatu reaksi substitusi gugus radikal organik dengan ion hidrogen yang berasal dari asam. Dengan putusnya ikatan karbonil-oksigen atau ikatan alkil oksigen, maka terbentuklah air. Reaksi : CH2CHCOOH + CH3OH

H2SO4

CH2CHCOOCH3 + H2O …….. (II-1)

2.2.2. Mekanisme Reaksi Proses pembuatan metil akrilat dengan proses esterifikasi dilakukan dalam reaktor alir tangki berpengaduk. Di dalam reaktor terjadi reaksi sebagai berikut, esterifikasi suatu asam karboksilat berlangsung melalui serangkaian tahap protonasi dan deprotonasi. Oksigen karbonil diprotonasi, alkohol nukleofilik commit to user

Bab II Deskripsi Proses


digilib.uns.ac.id


17

menyerang karbon positif, dan eliminasi air akan menghasilkan ester yang dimaksud. +

O ||

+

H

RC-OH

OH ||

RC-OH

+

O ||

-H+

RC-OR

ROH

‫׳‬

OH ||

CR | R‫׳‬O

OH |

OH |

-H+

RC-OH

RC-OH

| R‫׳‬O+- H

| R‫׳‬O H+

H+

OH | RC+ | R‫׳‬O

-H2O

OH | RC-+OH2 | R‫׳‬O

Mekanisme tersebut dapat diringkas sebagai berikut: O ||

RC-OH + R’OH

H+

Asam karboksilat

OH |

R-COH | OR‫׳‬

O ||

RCOR’ + H2O Ester

Gambar 2.1 Mekanisme Reaksi Proses Esterifikasi (Fessenden & Fessenden, 1986)

2.2.3. Sifat Reaksi a.

Tinjauan Kinetika Reaksi antara asam akrilat dengan metanol termasuk reaksi orde dua. Reaksi : Asam akrilat + Metanol

Metil akrilat + Air

Persamaan kecepatan reaksi : -rA = k.CA.CB

(II-2)

-rA = k[CAo(1-xA)].[CBo-CAoxA]

(II-3)

jika :

commit to user



digilib.uns.ac.id


18

CBo/CAo = R -rA = k.CAo2.[1-xA][R-xA]

(II-4)

Dengan : CAo = Konsentrasi asam akrilat mula-mula, kmol/L CBo = Konsentrasi metanol mula-mula, kmol/L xA = Konversi dari asam akrilat (US Patent 3.875.212)

b.

Tinjauan Termodinamika Reaksi : CH2CHCOOH + CH3OH

CH2CHCOOCH3 + H2O

Jika ditinjau dari segi termodinamika, harga ΔGof masing-masing komponen pada suhu 298 K dapat dilihat pada tabel 2.1. sebagai berikut : Tabel 2.1 Harga ΔGof Masing-masing Komponen Komponen

Harga ΔGof (kJ/mol)

Asam akrilat (AA)

-286,06

Metanol (M)

-162,51

Metil akrilat (MA)

-257,32

Air

-228,6 (Yaws, 1999)

Total ΔGor 298K = ΔGof produk – ΔGof reaktan

(II-5)

= (ΔGof MA + ΔGof air )– (ΔGof AA + ΔGof M) = (-257,32 commit+to(-228,6)) user - (-286,06+(-162,51))



digilib.uns.ac.id


19

= -37,35 kJ/mol = -37.350 kJ/kmol   ΔG o f  37.350 lnKo    15,075   RT  8,314  298

Ko = 3,524x106 ln

K H 298  1 1   x   ……………………………...……(II-6) Ko R  T To 

(Smith VanNess, 1987) dengan : Ko

= konstanta kesetimbangan pada suhu 298 K

K

= konstanta kesetimbangan pada suhu tertentu

T

= temperatur tertentu

ΔH298

= panas reaksi standar pada 298 K

Sedangkan harga ΔHof masing-masing komponen pada suhu 298 K dapat dilihat pada Tabel 2.2. Tabel 2.2 Harga ΔHof Masing-masing Komponen Komponen

Harga ΔHof (kJ/mol)

Asam akrilat (AA)

-355,91

Metanol (M)

-200,94

Metil Akrilat (MA) Air

-333 -241,814 ( Yaws, 1999 )

ΔHor298K = ΔHof produk – ΔHof reaktan ………………………(II-7) = (ΔHof MA + ΔHof air) – (ΔHof AA + ΔHof M) commit to user = (-333 + (-241,814))-(-355,91 + (-200,94))





= -17,964 kJ/mol = -17.964 kJ/kmol Pada suhu 80 oC (353 K) besarnya konstanta kesetimbangan dapat dihitung sebagai berikut : ln K

K 17.964  1 1   x   6 8,314  353 298  3,524 x10

= 1,139 x 106

Karena harga K= k1/k2 besar, berarti harga k2 jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan harga k1 sehingga k2 diabaikan terhadap k1 dan reaksi dianggap berjalan satu arah (irreversible).

2.3.

Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses

2.3.1. Diagram Alir Proses Diagram alir prarancangan pabrik metil akrilat dari metanol dan asam akrilat dapat ditunjukkan dalam tiga macam, yaitu : a. Diagram alir proses (Gambar 2.2) b. Diagram alir kualitatif (Gambar 2.3 ) c. Diagram alir kuantitatif ( Gambar 2.4 )

commit to user





commit to user



22

DIAGRAM ALIR KUALITATIF PABRIK METIL AKRILAT Metil Akrilat Air Metanol Asam Akrilat P= 1 atm T= 99,95 oC Asam Sulfat Air P= 1 atm T= 30 oC

Metanol Air P= 1 atm T= 30 oC

Asam akrilat Air P= 1 atm T= 30 oC

Air Asam Akrilat Asam Sulfat P= 1 atm T= 37,97 oC

Metil Akrilat Air Metanol Asam Akrilat Asam Sulfat P= 1 atm T= 80 oC

Produk Metil akrilat

Metil Akrilat Air P= 1 atm T= 80 oC

R-02

R-01

Metil Akrilat Air P= 1 atm T= 81,72 oC

Decanter

MD02

MD01



Asam Akrilat Asam Sulfat Air P= 1 atm T= 176,53 oC

Metil Akrilat Air P= 1 atm T= 95,005 oC

Gambar 2.3 Diagram Alir Kualitatif



23

DIAGRAM ALIR KUANTITATIF PABRIK METIL AKRILAT

Asam Sulfat Air Jumlah

= 0,000 kg/jam = 0,000 kg/jam = 0,000 kg/jam

Metanol = 2685,441 kg/jam Air = 4,034 kg/jam Jumlah =2689,475 kg/jam

R-01 Asam Akrilat = 6028,958 kg/jam Air = 60,899 kg/jam Jumlah = 6089,857 kg/jam

Metil Akrilat Air Metanol Asam Akrilat Asam Sulfat Jumlah

Metil Akrilat = 7106,221 kg/jam Air = 163,465 kg/jam = 7269,685 kg/jam Metil Akrilat = 7201,095 kg/jam Jumlah Air = 1581,245 kg/jam Metanol = 5,964 kg/jam Asam Akrilat = 13,419 kg/jam Asam Sulfat = 439,638 kg/jam Jumlah = 9241,361 kg/jam

R-02 = 6415,723 kg/jam = 1416,865 kg/jam = 298,196 kg/jam = 670,939 kg/jam = 439,638 kg/jam = 9241,361 kg/jam

Metil Akrilat Air Metanol Asam Akrilat Jumlah

= 94,875 kg/jam = 1408,679 kg/jam = 5,964 kg/jam = 0,134 kg/jam = 1509,645 kg/jam

Metil Akrilat = 6909,722 kg/jam Air = 34,722 kg/jam Jumlah = 6944,444 kg/jam

Produk Metil akrilat

Decanter MD01

Metil Akrilat Air Metanol Asam Akrilat Asam Sulfat Jumlah

= 94,875 kg/jam = 1417,780 kg/jam = 5,964 kg/jam = 13,419 kg/jam = 439,638 kg/jam = 1971,675 kg/jam

MD02

Asam Akrilat = 13,286 kg/jam Asam Sulfat = 439,634 kg/jam Air = 9,106 kg/jam Jumlah = 462,028 kg/jam

Metil Akrilat = 196,498 kg/jam Air = 128,743 kg/jam Jumlah = 325,241 kg/jam

Gambar 2.4 Diagram Alir Kuantitatif



digilib.uns.ac.id


2.3.2

24

Tahapan Proses Secara umum proses pembuatan metil akrilat dari asam akrilat dan

metanol dapat dibagi menjadi tiga tahap, yaitu : 1.

Unit Penyiapan Bahan Bahan baku berupa asam akrilat (CH2CHCOOH) dari tangki penyimpanan

asam akrilat, metanol (CH3OH) dari tangki penyimpanan metanol pada kondisi suhu 30 oC dan 1 atm, serta asam sulfat (H2SO4) sebagai katalisator dari tangki penyimpanan asam sulfat pada suhu 30 oC dan tekanan 1 atm dipompa menuju reaktor pertama (R-01) yang dipasang seri dengan reaktor kedua (R-02) yang beroperasi pada 80 oC dan 1 atm. 2.

Unit Reaksi Reaksi pembentukan metil akrilat (CH2CHCOOCH3) dilakukan didalam

Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) yang disusun seri yang beroperasi secara isotermal pada 80 oC dan 1 atm. Perbandingan mol bahan baku asam akrilat (CH2CHCOOH) dan metanol (CH3OH) adalah 1:1. Sebagai katalisator digunakan asam sulfat (H2SO4) 98%. Reaksi yang terjadi bersifat eksotermis, sehingga untuk menjaga kondisi isotermal perlu dilakukan pengambilan panas. Panas diambil dari dalam reaktor melalui jaket pendingin. 3.

Unit Pemurnian Produk Tahap

ini

bertujuan

untuk

memperoleh

produk

metil

akrilat

(CH2CHCOOCH3) hingga mencapai kemurnian 99,5 %. Hasil reaksi dari reaktor kedua dialirkan menuju decanter yang beroperasi pada suhu 80 oC dan tekanan 1 atm untuk memisahkan fase atas (ringan) dan fase bawah (berat). Fraksi bawah commit to user





decanter yang berupa air, asam sulfat, asam akrilat, metanol, dan metil akrilat diumpankan ke menara distilasi pertama untuk merecycle asam sulfat. Metil akrilat dan air yang berasal dari fraksi atas decanter, dialirkan ke menara distilasi kedua untuk mendapatkan metil akrilat dengan kemurnian 99,5%. Hasil atas menara distilasi kedua berupa produk metil akrilat 99,5% yang selanjutnya didinginkan menggunakan HE-02 sampai suhu 40 oC kemudian disimpan pada tangki penyimpanan pada suhu 30 oC. Sedangkan hasil bawahnya, didinginkan menggunakan HE-03 sampai suhu 40 oC yang selanjutnya dibuang ke Unit Pengolahan Limbah.

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas Produk

: Metil akrilat 99,5 %

Kapasitas perancangan

: 55.000 ton/tahun

Waktu operasi selama 1 tahun

: 330 hari

Waktu operasi selama 1 hari

: 24 jam

2.4.1. Neraca Massa Diagram alir neraca massa sistem tabel Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan

: kg

commit to user



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.3

26

Neraca Massa Tee Input

Komponen

Output

Arus 2

Arus 9

Arus 4

6.028,9581

13,2846

6.042,2427

CH3OH

0,0000

0,0000

0,0000

CH2CHCOOCH3

0,0000

0,0000

0,0000

H2O

60,8986

9,1064

70,0049

H2SO4

0,0000

439,6375

439,6375

CH2CHCOOH

Total

6.551,8851

Tabel 2.4

6.551,8851

Neraca Massa Reaktor I Input

Output

Komponen

Arus 1

Arus 2

Arus 3

Arus 9

Arus 5

CH2CHCOOH

0,0000

6.028,9581

0,0000

13,2846

670,9398

2.685,4412

0,0000

0,0000

0,0000

298,1955

CH2CHCOOCH3

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

6.415,7229

H2O

4,0342

60,8986

0,0000

9,1064

1.416,8649

H2SO4

0,0000

0,0000

0,0000

439,6375

439,6375

CH3OH

Total

9.241,3605

9.241,3605

commit to user



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.5

27

Neraca Massa Reaktor II Input

Output

Arus 5

Arus 6

CH2CHCOOH

670,9398

13,4188

CH3OH

298,1955

5,9639

Komponen

CH2CHCOOCH3 6.415,7229

7.201,0952

H2O

1.416,8649

1.581,2451

439,6375

439,6375

9.241,3605

9.241,3605

H2SO4 Total

Tabel 2.6

Neraca Massa Dekanter Input

Output

Komponen

Arus 6

Arus 7

Arus 8

CH2CHCOOH

13,4188

13,4188

0,0000

CH3OH

5,9639

5,9639

0,0000

94,8747

7.106,2205

1.581,2451

1.417,7803

163,4649

439,6375

439,6375

0,0000

CH2CHCOOCH3 7.201,0952 H2O H2SO4 Total

9.241,3605

9.241,3605

commit to user



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.7

28

Neraca Massa Menara Distilasi I Input

Output

Komponen

Arus 7

Arus 9

Arus 10

CH2CHCOOH

13,4188

13,2846

0,1342

CH3OH

5,9639

0,0000

5,9639

CH2CHCOOCH3

94,8747

0,0000

94,8747

1.417,7803

9,1064

1.408,6739

439,6375

439,6375

0,0000

H2O H2SO4 Total

Tabel 2.8

1.971,6752

1.971,6752

Neraca Massa Menara Distilasi II Input

Output

Komponen

Arus 8

Arus 11

Arus 12

CH2CHCOOH

0,0000

0,0000

0,0000

CH3OH

0,0000

0,0000

0,0000

CH2CHCOOCH3 7.106,2205

196,4982

6.909,7222

H2O

163,4649

128,7426

34,7222

0,0000

0,0000

0,0000

H2SO4 Total

7.269,6853

7.269,6853

commit to user




Tabel 2.9


Neraca Massa Overall

Input

Output

Komponen Arus 1 CH2CHCOOH CH3OH

Arus 2

0,0000

Arus 3

Arus 10

Arus 11

Arus 12

6.028,9581 0,0000

0,1342

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

2.685,4412

0,0000

0,0000

5,9639

CH2CHCOOCH3

0,0000

0,0000

0,0000

94,8747

H2O

4,0342

60,8986

0,0000 1.408,6739 128,7426

34,7222

H2SO4

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

Total

0,0000

8.779,3320

196,4982 6.909,7222

0,0000 8.779,3320

2.4.2. Neraca Panas

Tabel 2.10

Neraca Panas Tee

Panas masuk (kJ/jam)

Panas keluar (kJ/jam)

Panas umpan masuk 1

63.826,019

Panas umpan masuk 2

111.647,7556

Total

175.473,77

Panas keluar campuran

175.473,77

Total

175.473,77

commit to user



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.11

30

Neraca Panas Reaktor I



Panas umpan masuk

209.180,8770

Panas produk keluar

1.154.715,595

Panas reaksi

1.340.140,073

Pendingin yang dibutuhkan

394.605,3543

Total

1.549.320,95

Total

1.549.320,95

Tabel 2.12

Neraca Panas Reaktor II



Panas umpan masuk

1.154.715,595

Panas produk keluar

1.155.967,632

Panas reaksi

164.051,4815

Pendingin yang dibutuhkan

162.799,4452

Total

1.318.767,077

Total

1.318.767,077

Tabel 2.13

Neraca Panas Dekanter

Panas masuk (kJ/jam) Panas umpan masuk

Total


1.155.967,6317

1.155.967,6317

Panas produk keluar atas

782.330,7178

Panas produk keluar bawah

373.636,9139

Total

1.155.967,6317

commit to user



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.14

Neraca Panas Menara Distilasi I



Panas dalam umpan

519.197,0781

Beban panas reboiler

4.887.420,4493

Total

5.406.617,527

Tabel 2.15

Beban panas kondensor

4.840.233,24

Panas dalam distilat

454.728,7875

Panas dalam bottom

111.655,5001

Total

5.406.617,527

Neraca Panas Menara Distilasi II



Panas dalam umpan

782.330,72

Beban panas reboiler

5.285.266,71

Total

31

6.067.597,42

Beban panas kondensor

5.252.408,79

Panas dalam distilat

751.015,56

Panas dalam bottom

64.173,07

Total

6.067.597,42

commit to user




2.5

Lay Out Pabrik dan Peralatan

2.5.1

Lay Out Pabrik


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

Pabrik Metil Akrilat ini merupakan perancangan awal, sehingga penentuan lay out dibatasi oleh bangunan yang ada.

2.

Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa depan.

3.

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

4.

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

5.

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





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

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

b.

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

c.

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

d.

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

e.

Daerah utilitas Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses berlangsung dipusatkan.

f.

Daerah pengembangan Merupakan area kosong yang disediakan apabila pabrik akan melakukan perluasan daerah proses. (Vilbrant, 1959)

commit to user



digilib.uns.ac.id


34

Pintu Darurat Ruang Generator UPL

Utilitas

Area Perluasan

Pemadam Kebakaran

Bengkel

Safety

Laboratorium

Control Room

PROSES

Poliklinik

Garasi

kantin

Parkir mushola

Pos keamanan

Gudang

KANTOR

Keterangan :

Taman

:

Arah jalan

Parkir

Skala = 1 : 1000

Gambar 2.5 Lay Out Pabrik

commit to user





2.5.2. Lay Out Peralatan Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out peralatan proses pada pabrik Metil Akrilat, antara lain : 1.

Aliran bahan baku dan produk Pengaliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan keuntungan ekonomi yang besar serta menunjang kelancaran dan keamanan produksi.

2.

Aliran udara Aliran udara di dalam dan di sekitar area proses perlu diperhatikan kelancarannya. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya stagnasi udara pada suatu tempat sehingga mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang dapat mengancam keselamatan pekerja.

3.

Cahaya Penerangan seluruh pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat proses yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan.

4.

Lalu lintas manusia Dalam perancangan lay out pabrik perlu diperhatikan agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dangan cepat dan mudah. Hal ini bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalani tugasnya juga diprioritaskan.

5.

Pertimbangan ekonomi Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik. commit to user



digilib.uns.ac.id


6.

36

Jarak antar alat proses Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila terjadi ledakan atau kebakaran pada alat tersebut maka kerusakan dapat diminimalkan. (Vilbrant, 1959) Tata letak alat-alat proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga : -

Kelancaran proses produksi dapat terjamin.

-

Dapat mengefektifkan luas lahan yang tersedia.

-

Karyawan

mendapat

kepuasan

kerja

agar

dapat

meningkatkan

produktifitas kerja disamping keamanan yang kerja.

commit to user



digilib.uns.ac.id


37

80 m

T-01 26,29 m

7m

R-01

15 m 2m

T-02

2m

R-02

4m

5m

10 m

CD-02 5m

ACC-01 ACC-02 RB-01 HE-01 MD-02 RB-02

HE-02 HE-03

21 m

MD-01

CD-01

100 m

16 m

DC

T-04/A

7m

T-04/B

SKALA 1:300

KETERANGAN: T-01 : TANGKI METANOL T-02 : TANGKI ASAM AKRILAT T-04 : TANGKI METIL AKRILAT R-01 : REAKTOR I R-02 : REAKTOR II DC : DECANTER MD-01 : MENARA DISTILASI I MD-02 : MENARA DISTILASI II

CD-01 RB-01 ACC-01 CD-02 RB-02 ACC-02 HE-01 HE-02 HE-03

: CONDENSER MD-01 : REBOILER MD-01 : ACCUMULATOR MD-01 : CONDENSER MD-02 : REBOILER MD-02 : ACCUMULATOR MD-02 : HEAT EXCHANGER I : HEAT EXCHANGER II : HEAT EXCHANGER III

commit to user Gambar 2.6 Lay Out Peralatan Proses


5 perpustakaan.uns.ac.id


digilib.uns.ac.id

BAB III SPESIFIKASI ALAT

3.1

Reaktor Kode

: R-01, R-02

Tugas

: Mereaksikan metanol dan asam akrilat menggunakan katalis asam sulfat

Tipe

: Reaktor Alir Tangki Berpengaduk

Jumlah

: 2 buah

Volume

: 319,55 ft3 = 9,05 m3

Bahan

: Low Alloy Steel SA 204 grade C

Kondisi

:

P

= 1 atm

T

= 80 0C

t

= 44,62 menit

Dimensi shell : Diameter tangki

: 6,9624 ft (2,1220 m)

Tinggi tangki

: 6,9624 ft (2,1220 m)

Tebal shell

: 0,1875 in

Dimensi head : Bentuk

: Torispherical dished head

Tebal head

: 0,25 in

Tinggi total

: 9,6085 ft (2,9287 m) commit to user

Bab III Spesifikasi Alat 38



Pengaduk


:

Tipe

: 6 blade plate turbine impeller with 4 baffle

Jumlah

: 1 buah

Diameter

: 2,3208 ft (0,7074 m)

Jarak impeller dengan bottom : 2,3788 ft (0,2751 m) Kecepatan

: 91,9256 rpm

Power

: 6 HP

Tegangan

: 220/380 volt

Frekuensi

: 50 Hz

Jaket pendingin : Tinggi jaket

: 6,9624 ft (2,1222 m)

Lebar jaket untuk R-01 : 0,1384 ft (0,0422 m) untuk R-02 : 0,0807 ft (0,0246 m) Tinggi cairan : 6,2746 ft (1,9125 m)

3.2

Suhu masuk

: 30 0C

Suhu keluar

: 40 0C

Decanter Kode

: DC

Fungsi

: Memisahkan campuran berdasarkan kelarutan

Jenis

: Continuous gravity decanter

Bentuk

: Silinder horizontal

Jumlah

: 1 buah

commit to user

Bab III Spesifikasi Alat



Bahan


: Low Alloy Steel SA 204 grade C

Kondisi Operasi : Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 80 0C

Waktu tempuh : 457,99 detik (7,6332 menit) Waktu settling : 33,39 detik (0,5565 menit) Dimensi shell : Diameter

: 0,7642 m

Panjang

: 2,2926 m

Tebal

: 0,1875 in

Dimensi head : Jenis

: Torispherical dished head

Tebal

: 0,1875 in

Panjang

: 0,1741 m

Panjang total

: 2,6408 m

Tinggi keluaran fase atas

: 0,5403 m

Tinggi keluaran fase bawah : 0,4542 m Tinggi permukaan interface : 0,1695 m

commit to user



digilib.uns.ac.id


3.3

41

Menara Distilasi Tabel 3.1 Spesifikasi

Spesifikasi Menara Distilasi

Menara Distilasi I

Menara Distilasi II

MD-01

MD-02

Merecycle asam sulfat

Memisahkan produk metil

yang akan dikembalikan

akrilat dan air dengan top

ke reaktor pertama

product larutan metil akrilat

(R-01)

99,5% wt

Tray column

Tray column

1 buah

1 buah

Low Alloy Steel SA 204

Stainless steel SA 167

grade C

grade 3 type 304

1 atm

1 atm

Suhu top

99,95o C

81,72o C

Suhu bottom

176,53o C

95,005o C

Diameter

0,9366 m

1,2547 m

0,0064 m (0,25 in)

0,0048 m (0,1875 in)

0,0159 m (0,625 in)

0,0079 m (0,3125 in)

Torispherical head

Torispherical head

Kode

Fungsi

Jenis Jumlah

Material

Tekanan operasi

Tebal shell atas Tebal shell bawah Jenis head

commit to user



digilib.uns.ac.id


Spesifikasi

42

Menara Distilasi I

Menara Distilasi II

0,2069 m

0,2462 m

0,2085 m

0,2462 m

0,00476 m (0,1875 in)

0,00476 m (0,1875 in)

0,0635 m (0,25 in)

0,00476 m (0,1875 in)

Sieve tray

Sieve tray

33

22

0,5 m

0,5 m

Feed plate

Plate ke-6 dari atas

Plate ke-11 dari atas

Tinggi total

22,5332 m

18,4319 m

Tinggi head atas Tinggi head bawah Tebal head atas Tebal head bawah Jenis plate Jumlah plate Plate spacing

3.4

Condenser Tabel 3.2 Spesifikasi Kode alat Fungsi

Tipe

Spesifikasi Condenser

Condenser 1

Condenser 2

CD-01

CD-02

Mengkondensasikan uap

Mengkondensasikan uap

hasil atas MD-01

hasil atas MD-02

Shell and Tube commit to user

Shell and tube




Spesifikasi Jumlah Beban panas Luas transfer


Condenser 1

Condenser 2

1 buah

1 buah

4.840.233,24 kJ/jam

5.252.408,79 kJ/jam

291,7789 ft2

623,2589 ft2

1,8288 m

1,8288 m

panas Panjang pipa

Shell side Fluida

Vapor top product MD-01

Vapor top product MD-02

Laju alir

2.332 kg/jam

13.707,85 kg/jam

Material



grade 3 type 304

grade 3 type 304

Suhu masuk

99,95 oC

81,721 oC

Suhu keluar

99,70 oC

81,362 oC

39 in

39 in

Baffle

29,25 in

29,25 in

Pass

1

1

0,3212 psi

1,7358 psi

ID shell

Presssure drop

Tube side Fluida Laju alir

Air pendingin

Air pendingin

94.448,0833 kg/jam

102.490,9170 kg/jam

Material

Titanium commit to user



digilib.uns.ac.id


Spesifikasi

44

Condenser 1

Condenser 2

Suhu masuk

30o C

30o C

Suhu keluar

40o C

40o C

OD tube

0,75 in

0,75 in

ID tube

0,652 in

0,652 in

BWG

18

18

Jumlah tube

248

530

Triangular

Triangular

Pitch

1 in

1 in

Pass

2

2

4,6316 psi

1,4019 psi

Rd required

0,0015 hr.ft2F/BTU

0,0015 hr.ft2F/BTU

Rd calculated

0,0017 hr.ft2F/BTU

0,0024 hr.ft2F/BTU

Susunan

Presssure drop

3.5

Reboiler Tabel 3.3 Spesifikasi Kode alat Fungsi

Spesifikasi Reboiler

Reboiler 1

Reboiler 2

RB-01

RB-02

Menguapkan sebagian

Menguapkan sebagian

commit to user




Spesifikasi


Reboiler 1

Reboiler 2

liquid hasil bawah MD-01

liquid hasil bawah MD-02

Tipe

Kettle

Kettle

Jumlah

1 buah

1 buah

Beban panas

4.887.420,4493 kJ/jam

5.285.266,7055 kJ/jam

Panjang pipa

1,8288 m

1,8288 m

Shell side Fluida

Hasil bawah MD-01

Hasil bawah MD-02

Laju alir

11.430,10 kg/jam

5.922,28 kg/jam

Material

Low Alloy Steel SA 204


grade C

grade 3 type 304

Suhu masuk

176,5296 oC

95,005 oC

Suhu keluar

176,5440 oC

95,007 oC

29 in

19,25 in

Baffle

21,75 in

14,437 in

Pass

1

1

Diabaikan

Diabaikan

ID shell

Presssure drop

Tube side Fluida

Steam

Steam

Laju alir

2.490,6433 kg/jam

2.438,5659 kg/jam

Material

Cast steel

Cast steel

commit to user



digilib.uns.ac.id


46

Spesifikasi

Reboiler 1

Reboiler 2

Suhu masuk

193,89 oC

132,222 oC

Suhu keluar

193,89 oC

132,222 oC

OD tube

0,75 in

0,75 in

ID tube

0,652 in

0,652 in

BWG

18

18

Jumlah tube

630

333

Triangular

Triangular

Pitch

1 in

1 in

Pass

2

2

0,0080 psi

0,0081 psi

Rd required

0,0010 hr.ft2F/BTU

0,0010 hr.ft2F/BTU

Rd calculated

0,0012 hr.ft2F/BTU

0,0013 hr.ft2F/BTU

Susunan

Presssure drop

3.6

Accumulator Tabel 3.4 Spesifikasi Kode alat Fungsi

Spesifikasi Accumulator Accumulator 1

Accumulator 2

ACC-01

ACC-02

Menyimpan kondensat

Menyimpan kondensat

dari CD-01

dari CD-02

commit to user




Spesifikasi Tipe Jumlah Suhu operasi Tekanan operasi Material

Volume


Accumulator 1

Accumulator 2

Tangki horizontal

Tangki horizontal

1 buah

1 buah

99,70 oC

81,212 oC

1 atm

1 atm



grade 3 type 304

grade 3 type 304

0,4889 m3

3,1220 m3

Shell Diameter

0,5786 m

1,0734 m

Panjang shell

1,7375 m

3,2202 m

0,004763 m (0,1875 in)

0,004763 m (0,1875 in)

Tebal shell

Head Tebal head

0,004763 m (0,1875 in)

0,00635 m (0,25 in)

Panjang head

0,1391 m

0,2175 m

Panjang total

2,0139 m

3,6552 m

commit to user





3.7 Tangki Penyimpanan Tabel 3.5 Spesifikasi

Spesifikasi Tangki

Tangki

Tangki

Bahan Baku

Bahan Baku

T-01

T-02

T-04

Menyimpan

Menyimpan asam

Menyimpan metil

metanol selama

akrilat selama

akrilat selama

30 hari

15 hari

30 hari

Tangki silinder

Tangki silinder

Tangki silinder

tegak dasar rata

tegak dasar rata

tegak dasar rata

dan atap conical

dan atap conical

dan atap conical

Jumlah

1 buah

1 buah

2 buah

Volume

18.664 bbl

15.912,8232 bbl

40.004,36 bbl

(783.916,7179

(668.338,576

(1.680.183,104

gallon)

gallon)

gallon)

Suhu operasi

30 oC

30 ºC

30 ºC

Tekanan

1 atm

1 atm

1 atm

Carbon steel

Stainless steel SA

Stainless steel SA

SA 283 C

167 grade 3 type

167 grade 3 type

304

304

Kode alat Fungsi

Tipe

Tangki Produk

operasi Material

Dimensi tangki Diameter

18,2880commit m to user18,288 m

21,3360 m




Spesifikasi

Tinggi

Tangki

Tangki

Bahan Baku

Bahan Baku

12,8016 m

10,973 m


Tangki Produk

9,1440 m

Tebal shell Course 1

Course 2

Course 3

Course 4

Course 5

Course 6

Course 7

1,25 in

1,125 in

1,375 in

(0,0317 m)

(0,0286 m)

(0,0349 m)

1,1875 in

1 in

1,25 in

(0,0302 m)

(0,0254 m)

(0,0317m)

1,125 in

1 in

1,25 in

(0,0286 m)

(0,0254 m)

(0,0317 m)

1 in

0,875 in

1,125 in

(0,0254 m)

(0,0222 m)

(0,0286 m)

1 in

0,875 in

1 in

(0,0254 m)

(0,0222 m)

(0,0254 m)

0,9375 in

0,875 in

(0,0238 m)

(0,0222 m)

0,875 in (0,0222 m)

Tebal head

Tinggi head Sudut θ Tinggi total

0,25 in

0,4375 in

0,25 in

(0,0063 m)

(0,0111 m)

(0,0063 m)

1,2212 m

1,3457 m

1,7592 m

7,611o

8,372o

9,369o

14,0228commit m 12,3185 m to user

10,9032 m



digilib.uns.ac.id


50

3.8 Heat Exchanger Tabel 3.6 Spesifikasi Kode alat Fungsi

Spesifikasi Heat Exchanger

Heat Exchanger 1

Heat Exchanger 2

Heat Exchanger 3

HE-01

HE-02

HE-03

Menurunkan suhu

Menurunkan suhu

Menurunkan suhu

campuran keluaran

campuran keluaran

campuran keluaran

ACC-01 yang

ACC-02 yang akan

RB-02 yang akan

akan dibuang ke

disimpan ke tangki

dibuang ke UPL

UPL

penyimpanan metil akrilat 99,5 %wt

Tipe Jumlah Beban panas

Double pipe

Double pipe

Double pipe

1 buah

1 buah

1 buah

363.344,5358

556.544,9279

50.615,3142

kJ/jam

kJ/jam

kJ/jam

Annulus Fluida

Laju alir Material

Campuran

Larutan metil akrilat Campuran keluaran

keluaran ACC-01

99,5 %wt

RB-02

1509,65 kg/jam

6.944,44 kg/jam

325,24 kg/jam

Stainless steel SA 167 grade 3 type 304

Suhu masuk

99,6976 oC

81,3624 oC

95,007 oC

Suhu keluar

40 oC

40 oC

40 oC

OD

4,5 in

3,5 in

3,5 in

ID

4,026 in commit to user 3,068 in

3,068 in




Spesifikasi Pressure


Heat Exchanger 1

Heat Exchanger 2

Heat Exchanger 3

0,3954 psi

2,1627 psi

0,0561 psi

drop Inner pipe Fluida Laju alir

Air Pendingin

Air Pendingin

Air Pendingin

8.679,3812 kg/jam

13.294,4496 kg/jam

1.209,0717 kg/jam

Material

Titanium

Suhu masuk

30 oC

30 oC

30 oC

Suhu keluar

40 oC

40 oC

40 oC

OD

3,5 in

2,38 in

2,38 in

ID

3,068 in

2,067 in

2,067 in

0,0007 psi

0,0207 psi

0,0007 psi

0,0015

0,0015

0,0015

hr.ft2F/BTU

hr.ft2F/BTU

hr.ft2F/BTU

0,0020

0,0024

0,0018

hr.ft2F/BTU

hr.ft2F/BTU

hr.ft2F/BTU

Pressure drop Rd required Rd calculated

commit to user



3.9

52

Pompa Tabel 3.7 Spesifikasi Kode alat Fungsi

Jenis Kapasitas Power

Spesifikasi Pompa

Pompa 1

Pompa 2

Pompa 3

Pompa 4

Pompa 5

Pompa 6

Pompa 7

P-01

P-02

P-03

P-04

P-05

P-06

P-07

Mengalirkan

Mengalirkan

Mengalirkan

Mengalirkan

Mengalirkan

Mengalirkan

Mengalirkan

metanol dari

metanol dari

hasil bawah

hasil bawah

hasil atas

hasil atas MD-

hasil atas MD-

T-01 ke R-01

T-02 ke R-01

R-01 ke R-02

decanter ke

decanter ke

01 sebagai

02 sebagai

feed plate

feed plate

reflux dan

reflux dan

MD-01

MD-02

menuju UPL

menuju T-04

Centrifugal

Centrifugal

Centrifugal

Centrifugal

Centrifugal

Centrifugal

Centrifugal

18,1465 gpm

31,1278 gpm

53,3674 gpm

9,6806 gpm

43,6716 gpm

13,0061 gpm

123,501 gpm

0,25 HP

0,5 HP

0,5 HP

0,3333 HP

1,5 HP

1 HP

3 HP

pompa

Bab III Spesifikasi Alat 52

Prarancangan Pabrik Metil Akrilat Dari Metanol dan Asam Akrilat dengan Proses Esterifikasi Kapasitas 55.000 Ton/ Tahun Spesifikasi Power

53

Pompa 1

Pompa 2

Pompa 3

Pompa 4

Pompa 5

Pompa 6

Pompa 7

0,5 HP

0,75 HP

0,75 HP

0,5 HP

2 HP

1,5 HP

5 HP

14,9096 ft

19,5273 ft

25,5685 ft

10,8897 ft

23,1296 ft

1,3641 ft

6,1169 ft

20,6384 ft

38,5524 ft

25,7449 ft

35,1959 ft

23,2427 ft

50,9757 ft

37,0709 ft

motor NPSH required NPSH available Pipa Nominal

1,5 in

2 in

3 in

1,25 in

2,5 in

1,25 in

4 in

SN

40

40

40

40

40

40

40

ID

1,61 in

2,067 in

3,068 in

1,38 in

2,469 in

1,38 in

4,026 in



Prarancangan Pabrik Metil Akrilat Dari Metanol dan Asam Akrilat dengan Proses Esterifikasi Kapasitas 55.000 Ton / Tahun

digilib.uns.ac.id

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1

Unit Pendukung Proses Utilitas merupakan unit penunjang proses produksi untuk menjamin

kelangsungan proses dalam suatu pabrik. Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik metil akrilat adalah : 1. Unit pengadaan air Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut : a. Air pendingin b. Air konsumsi umum dan sanitasi d. Air umpan boiler 2.

Unit pengadaan steam Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas untuk reboiler

3.

Unit pengadaan udara tekan Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel dan untuk kebutuhan umum yang lain.

4.

Unit pengadaan listrik Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, peralatan utilitas, peralatan elektronik atau alat-alat listrik, commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium 54




AC, maupun penerangan. Listrik disuplai dari PLN dan disediakan generator sebagai cadangan apabila listrik dari PLN mengalami gangguan. 5.

Unit pengadaan bahan bakar Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan generator dan boiler.

4.1.1 Unit Pengadaan Air Air konsumsi umum dan sanitasi serta air umpan boiler yang digunakan adalah air yang diperoleh dari PT. Krakatau Tirta Industri (PT. KTI). Sedangkan untuk air pendingin dan air pemadam kebakaran menggunakan air dari laut yang tidak jauh dari lokasi pabrik. 4.1.1.1 Air Pendingin dan Air Pemadam Kebakaran Air pendingin dan air pemadam kebakaran yang digunakan adalah air laut yang diperoleh dari laut yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air laut sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor sebagai berikut : a.

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

b.

Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

c.

Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi.

d.

Tidak terdekomposisi.

e.

Tidak dibutuhkan cooling tower, karena air laut langsung dibuang lagi ke laut. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut sebagai

pendingin adalah : a.

Partikel-partikel besar/mikroba (makhluk hidup laut dan konstituen lain) commit to user

Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium


digilib.uns.ac.id


b.

56

Partikel-partikel kecil/mikroba laut (ganggang dan mikroorganisme laut) yang dapat menyebabkan fouling pada alat-alat proses. Tabel 4.1 Kebutuhan Air Pendingin Kebutuhan No

Kode Alat

Alat ( kg/jam )

1.

R-01

Reaktor-01

9.426,4181

2.

R-02

Reaktor-02

3.888,9884

3.

CD-01

Condenser Menara Distilasi I

94.448,0833

4.

CD-02

Condenser Menara Distilasi II

102.490,9170

Cooler hasil atas Menara 5.

8.679,3812

HE-01 Distilasi I

6.

HE-02

7.

HE-03

Cooler produk metil akrilat

13.294,4495

Cooler hasil bawah Menara

1.209,0717

Distilasi II Selain digunakan untuk pendingin pada penukar panas, air laut juga digunakan untuk keperluan pemadam kebakaran. Sehingga, total kebutuhan air pendingin 256.781,04 kg/jam. 4.1.1.2 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari PT. KTI. 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. commit to user





Syarat fisik :  Suhu di bawah suhu udara luar  Warna jernih  Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau Syarat kimia :  Tidak mengandung zat organik  Tidak beracun Syarat bakteriologis :  Tidak mengandung bakteri–bakteri, terutama bakteri yang pathogen. Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi dapat dilihat pada Tabel 4.2 Tabel 4.2 Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi No

Nama Unit

Kebutuhan ( kg/hari)

1.

Perkantoran

5.000

2.

Laboratorium

3.200

3.

Kantin

1.000

4.

Hydrant /Taman

920

5.

Poliklinik

90

Jumlah air

18.420

Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi = 10.210 kg/hari = 425,417 kg/jam

commit to user




4.1.1.3


Air Umpan Boiler Untuk kebutuhan umpan boiler, sumber air yang digunakan sama

dengan air konsumsi umum dan sanitasi. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler antara lain: a.

Kandungan yang dapat menyebabkan korosi. Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut.

b.

Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale forming). Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi, yang biasanya berupa garam - garam karbonat dan silikat.

c.

Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming) Air dari proses pemanasan dapat menyebabkan pembusaan karena adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat tidak larut dalam jumlah besar.

Jumlah air yang dibutuhkan untuk umpan boiler sebesar 5.422,1301 kg/jam. Jumlah air ini hanya pada awal start up pabrik, untuk kebutuhan selanjutnya hanya diperlukan air make up saja. Jumlah air untuk keperluan make up sebesar 1.084,4260 kg/jam. 4.1.1.4 Pengolahan Air Pengolahan air untuk kebutuhan pabrik meliputi pengolahan secara fisik dan kimia, maupun penambahan desinfektan. 

Pengolahan air laut Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat-alat penukar panas maka perlu diadakan pengolahan air laut. Pengolahan dilakukan secara fisis commit to user





dan kimia. Pengolahan secara fisis adalah dengan screening dan secara kimia adalah dengan penambahan chlorine. Tahapannya adalah sebagai berikut : Air laut dihisap dari kolam yang langsung berada di pinggir laut dengan menggunakan pompa, dalam pengoperasian digunakan dua buah pompa, satu service dan satunya standby. Sebelum masuk pompa, air dilewatkan pada traveling screen untuk menyaring partikel dengan ukuran besar. Pencucian dilakukan secara kontinyu. Setelah dipompa kemudian dialirkan ke strainer yang mempunyai saringan stainless steel 0,4 mm dan mengalami pencucian balik secara periodik. Air laut kemudian dialirkan ke pabrik. Di dalam kolam diinjeksikan Sodium hipoklorit untuk menjaga kandungan klorin minimum 1 ppm. Dalam perancangan ini diinjeksikan klorin sebanyak 1 ppm. Sodium hipoklorit dibuat di dalam Chloropac dengan bahan baku air laut dengan cara elektrolisa. Klorin diinjeksikan secara kontinyu dalam kolam dan secara intermittent di pipa pengaliran. Skema pengolahan air laut pabrik metil akrilat disajikan pada Gambar 4.1

commit to user




Chlorine

60

intermittent

TU 01 -

Traveling screen

continue

Saringan awal

digilib.uns.ac.id

Strainer, untuk d>0.4 mm

Pendingin HE PWT - 01

BU- 01

PWT- 02 Pemadam Kebakaran

Air laut

Keterangan gambar : PWT : Pompa Water Treatment BU

: Bak Utilitas

TU

: Tangki Utilitas

Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Laut



Pengolahan air KTI Air baku (treated water) yang diambil dari PT. KTI dialirkan ke clarifier untuk mengurangi materi yang mengendap. Air yang mengalir berlebihan (over flow) dari clarifier dialirkan secara gravitasi ke filter yang berjenis gravity sand filter dengan menggunakan pasir kasar dan halus, untuk menghilangkan sisa-sisa materi yang terendap dalam jumlah kecil. Air yang telah disaring selanjutnya ditampung ke bak penampung air untuk kemudian dipompakan ke tangki air konsumsi dan sanitasi umum.



Pengolahan air umpan boiler Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler meliputi :

commit to user




a.


Kation Exchanger Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut dalam air lunak. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butir-butir resin penukar ion. Resin yang digunakan adalah Aldex C-800H dengan notasi RH2. Adapun reaksi yang terjadi dalam kation exchanger adalah: 2NaCl + RH2 → RNa2 + 2 HCl

(IV-1)

CaCO3 + RH2 → RCa + H2CO3

(IV-2)

BaCl2

+ RH2 → RBa + 2 HCl

(IV-3)

Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah:

b.

RNa2

+ H2SO4 → RH2 + Na2SO4

(IV-4)

RCa

+ H2SO4 → RH2 + CaSO4

(IV-5)

RBa

+ H2SO4 → RH2 + BaSO4

(IV-6)

Anion Exchanger Alat ini berfungsi untuk mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak. Dan resin yang digunakan adalah jenis Amberlite IRN78 dengan notasi R(OH)2. Reaksi yang terjadi di dalam anion exchanger adalah: R(OH)2 + 2 HCl → RCl2 + 2 H2O

(IV-7)

R(OH)2 + H2SO4 → RSO4 + 2 H2O

(IV-8)

R(OH)2 + H2CO3 → RCO3 + 2 H2O commit to user

(IV-9)





Pencucian resin yang sudah jenuh digunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang terjadi saat regenerasi adalah:

c.

RCl2 + 2 NaOH → R(OH)2 + 2 NaCl

(IV-10)

RSO4 + 2 NaOH → R(OH)2 + 2 Na2SO4

(IV-11)

RCO3 + 2 NaOH → R(OH)2 + 2 Na2CO3

(IV-12)

Deaerasi Air yang sudah diolah di unit demineralisasi masih mengandung gas – gas terlarut, terutama oksigen dan karbon dioksida. Gas tersebut dihilangkan karena dapat menyebabkan korosi. Proses pengurangan gas-gas dalam unit deaerasi dilakukan secara mekanis dan kimiawi. Proses mekanis dilakukan dengan cara mengontakkan air umpan boiler dengan uap tekanan rendah, yang mengakibatkan sebagian besar gas terlarut dalam air umpan terlepas dan dikeluarkan ke atmosfer. Selanjutnya dilakukan proses kimiawi dengan penambahan bahan kimia hidrazin untuk menghilangkan sisasisa 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)

(IV-13)

Skema pengolahan air dari PT.Krakatau Tirta Industri di pabrik metil akrilat disajikan pada Gambar 4.2

commit to user



63

TU-03

Dari KTI

CL

SP Blow Down

BU-02

PWT-03

Kantor

Blow Down

KE

AE

Deaerator TU-04 PWT-04

PWT-05

PWT-06

Keterangan gambar : CL

: Clarifier

TU

: Tangki Utilitas

SP

: Saringan Pasir

PWT : Pompa Water Treatment

BU

: Bak Utilitas

KE

: Kation Exchanger

AE

: Anion Exchanger

Gambar 4.2 Skema Pengolahan Air KTI

Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium 63


digilib.uns.ac.id


4.1.2

64

Unit Pengadaan Steam Steam yang diproduksi pada prarancangan pabrik

metil akrilat

ini

digunakan sebagai media pemanas pada Reboiler-01 dan Reboiler-02. Untuk memenuhi kebutuhan steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini adalah saturated steam yang mempunyai suhu 194,44oC dan tekanan 13,702 atm. Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 4.929,2092 kg/jam. Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi dan make up blowdown pada boiler maka, jumlah steam dilebihkan sebanyak 10%. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah 5.422,1301 kg/jam. Perancangan boiler : Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam Steam yang dihasilkan :

T = 382 °F P = 201,423 psia

Untuk tekanan > 200 psia, digunakan boiler jenis water tube boiler.  Menentukan luas penampang perpindahan panas Daya yang diperlukan boiler untuk menghasilkan steam dihitung dengan persamaan :

Daya 

ms.(h  hf) 970,3  34,5

(IV-13)

Dengan : ms = massa steam yang dihasilkan (lb/jam) h

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

hf = entalpi umpan (BTU/lbm) ms = 11.953,6281 lb/jam

commit to user



digilib.uns.ac.id


h

65

= 857,300 BTU/lbm

Umpan air terdiri dari 20% make up water dan 80% kondensat. Make up water adalah air pada suhu 35 °C dan kondensat pada suhu 185,35 °C. hf = 283,1207 BTU/lbm

`

Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 20,5032 HP ditentukan luas bidang pemanasan = 12 ft2/HP Total heating surface = 246,0386 ft2  Perhitungan kapasitas boiler Q = ms (h – hf)

(IV-14)

= 11.953,6281 lb/jam x (857,300 – 283,1207) = 6.863.523,8710 BTU/jam  Kebutuhan bahan bakar Bahan bakar yang digunakan adalah Industrial Diesel Oil (IDO) Heating value (HV)

= 16.779,0906 BTU/lb

Jumlah bahan bakar yang diperlukan sebanyak 289,9138 kg/jam  Spesifikasi boiler yang dibutuhkan : Kode

: B-01

Fungsi

: Memenuhi kebutuhan steam

Jenis

: Water tube boiler

Jumlah

: 1 buah

Tekanan steam

: 201,423 psia (13,702 atm)

Suhu steam

: 382oF (194,44oC)

Efisiensi

: 80 to % user commit



digilib.uns.ac.id


Bahan bakar

: IDO

Kebutuhan bahan bakar

: 289,9138 kg/jam

4.1.3

66

Unit Pengadaan Udara Tekan Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik metil akrilat ini

diperkirakan sebesar 54 m3/jam (1 valve membutuhkan 1 cfm udara tekan), tekanan 58,8 psi dan suhu 35oC. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai maksimal 84 ppm. Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan : Kode

: KU-01

Fungsi

: Memenuhi kebutuhan udara tekan

Jenis

: Single Stage Reciprocating Compressor

Jumlah

: 1 buah

Kapasitas

: 54 m3/jam

Tekanan suction

: 14,7 psi (1 atm)

Tekanan discharge

: 58,8 psi (4 atm)

Suhu udara

: 35 oC

Efisiensi

: 80 %

Daya kompresor

: 7,5 HP

Tegangan

: 220/380 volt

4.1.4

Unit Pengadaan Listrik Kebutuhan tenaga listrik di pabrik metil akrilat ini dipenuhi oleh PLN dan

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



digilib.uns.ac.id


67

kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. Generator yang digunakan adalah generator arus bolak-balik dengan pertimbangan : a.

Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar

b. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari : 1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 2. Listrik untuk penerangan 3. Listrik untuk AC 4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi 5. Listrik untuk alat-alat elektronik Besarnya kebutuhan listrik masing–masing keperluan di atas dapat diperkirakan sebagai berikut : 4.1.4.1 Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air dapat dilihat pada Tabel 4.3 Tabel 4.3

Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas

Nama Alat

∑

HP

kW

Total HP

Total kW

1

Reaktor-01 (R-01)

1

6,0

4,4742

6,0

4,4742

2

Reaktor-02 (R-02)

1

6,0

4,4742

6,0

4,4742

3

P-01

1

0,5

0,3729

0,5

0,3729

4

P-02

1

0,8

0,5593

0,8

0,5593

5

P-03

1

0,8

0,5593

0,8

0,5593

6

P-04

1 0,5 commit to user 0,3729

0,5

0,3729

No



digilib.uns.ac.id


68

Nama Alat

∑

HP

kW

Total HP

Total kW

7

P-05

1

2,0

1,4914

2,0

1,4914

8

P-06

1

0,8

0,5966

0,8

0,5966

9

P-07

1

0,1

0,0932

0,1

0,0932

10

P-08

1

5,0

3,7285

5,0

3,7285

11

PWT-01

1

30,0

22,3710

30,0

22,3710

12

PWT-02

1

25,0

18,6425

25,0

18,6425

13

PWT-03

1

10,0

7,4570

10,0

7,4570

14

PWT-04

1

0,1

0,0932

0,1

0,0932

15

PWT-05

1

0,3

0,1864

0,3

0,1864

16

PWT-06

1

0,1

0,0932

0,1

0,0932

17

KU-01

1

7,5

5,5928

7,5

5,5928

18

Boiler

1

21

15,6597

21

15,6597

18

116,4

86,8181

116,4

86,8181

No

Total

Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas sebesar 116,4 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan sebesar ± 10 % dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik adalah 128,0675 HP atau sebesar 95,4999 kW. 4.1.4.2 Listrik Untuk penerangan Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan : L

a.F U .D

(IV-15) commit to user



digilib.uns.ac.id


69

Dengan : L

: Lumen per outlet

a

: Luas area, ft2

F

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

U

: Koefisien utilitas (Tabel 16 Perry 6th ed untuk White Bowl Lamp)

D

: Efisiensi lampu (Tabel 16 Perry 6th ed) Tabel 4.4 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan

No

Bangunan

Luas, m2 Luas (a), ft2

F

U

D

Lumen

1

Pos keamanan

100

1076,36 20,00 0,42 0,75

68340,63

2

Parkir

400

4305,46 10,00 0,49 0,75

117155,36

3

Kantin

50

538,18 20,00 0,51 0,75

28140,26

4

Kantor

800

8610,92 35,00 0,60 0,75

669738,14

5

Klinik

500

5381,82 20,00 0,51 0,75

281402,58

6

Ruang kontrol

300

3229,09 40,00 0,56 0,75

307532,82

7

Laboratorium

200

2152,73 40,00 0,56 0,75

205021,88

8

Safety

200

2152,73 40,00 0,56 0,75

205021,8789

9

Proses

8000

86109,19 30,00 0,59 0,75

5837911,13

10

Mushola

100

1076,36 20,00 0,55 0,75

52187,39

11

Utilitas

1500

16145,47 10,00 0,59 0,75

364869,45

12

Garasi

400

4305,46 10,00 0,59 0,75

97298,52

200

2152,73 10,00 0,51 0,75

56280,52

Ruang 13 generator commit to user



digilib.uns.ac.id


No

Bangunan

Luas, m2 Luas (a), ft2

F

U

70 D

Lumen

14

Gudang

400

4305,46

5,00 0,51 0,75

56280,52

15

Bengkel

300

3229,09 40,00 0,51 0,75

337683,09

16

Pemadam

100

1076,36 20,00 0,51 0,75

56280,52

17

Jalan dan taman

2000

21527,30

5,00 0,55 0,75

260936,94

18

Area perluasan

8000

86109,19

5,00 0,57 0,75

1007125,02

23550

253483,93

Jumlah

10009.206,61

Jumlah lumen : untuk penerangan dalam ruangan

= 8.623.989,30 lumen

untuk penerangan bagian luar ruangan

= 1.385.217,32 lumen

Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu mempunyai 1.920 lumen (Tabel 18 Perry 6th ed.). Jadi jumlah lampu dalam ruangan

= 8.623.989,30 / 1.920 = 4.492 buah

Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt, dimana lumen output tiap lampu adalah 3.000 lumen (Perry 6th ed., 1994). Jadi jumlah lampu luar ruangan

= 1.385.217,32 / 3.000 = 462 buah

Total daya penerangan

= ( 40 W x 4.492 + 100 W x 462 ) = 225.880 W = 225,88 kW commit to user



digilib.uns.ac.id


71

4.1.4.3 Listrik untuk AC Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15.000 Watt atau 15 kW 4.1.4.4 Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10.000 Watt atau 15 kW. Tabel 4.5

Total Kebutuhan Listrik Pabrik

No. Kebutuhan Listrik

Tenaga listrik, kW

1.

Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

95,50

2.

Listrik untuk keperluan penerangan

225,88

3.

Listrik untuk AC

15

4.

Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

10

Total

346,38

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar 433,9749 kW. Dipilih menggunakan generator dengan daya 450 kW, sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 17,0251 kW. Spesifikasi generator yang diperlukan : Jenis

: AC generator

Jumlah

: 1 buah

Kapasitas / Tegangan

: 450 kW ; 220/460 Volt

Efisiensi

: 80 %

Bahan bakar

: IDO commit to user



digilib.uns.ac.id


4.1.5

72

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

: 0,87

Heating Value

: 16.779,0906 BTU/lb

Efisiensi bahan bakar

: 80%

Densitas

: 54,3750 lb/ft3

Kebutuhan bahan bakar untuk tiap alat dihitung dengan persamaan berikut: Bahan bakar= Kapasitas alat eff .  . h Tabel 4.6

(IV-15)

Total Kebutuhan Bahan Bakar Pabrik

Keterangan

Boiler

Generator

Efisiensi bahan bakar

80%

80%

Kapasitas (BTU/jam)

6.833.715,2292

1.535.469,34

Kebutuhan IDO (L/jam)

332,8486

59,5704

commit to user



digilib.uns.ac.id


4.2

73

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 dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk. Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi. Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang mempunyai tugas pokok antara lain : a.

Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk

b.

Sebagai pengontrol terhadap proses produksi

c.

Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan lainlain yang berkaitan langsung dengan proses produksi Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift

dan non-shift. commit to user



digilib.uns.ac.id


1.

74

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

2.

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

Menyediakan reagent kimia untuk analisa laboratorium

b.

Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi

c.

Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi

Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :

4.2.1

1.

Laboratorium fisik

2.

Laboratorium analitik

3.

Laboratorium penelitian dan pengembangan

Laboratorium Fisik Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap

sifat–sifat bahan baku, produk, dan air yang meliputi air baku, air pendingin, dan commit to user



digilib.uns.ac.id


75

air limbah. Pengamatan yang dilakukan meliputi specific gravity, viskositas, dan kandungan air. 4.2.2

Laboratorium Analitik Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk

mengenai sifat–sifat kimianya. Analisa yang dilakukan, yaitu : 

Analisa komposisi bahan baku.



Analisa komposisi produk.



Analisa air : - Air baku. - Air pendingin. - Air konsumsi umum dan sanitasi. - Air umpan boiler. - Air limbah.

4.2.3

Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya : 

Diversifikasi produk.



Perlindungan terhadap lingkungan. Disamping

mengadakan

penelitian

rutin,

laboratorium

ini

juga

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



digilib.uns.ac.id


4.2.4

76

Prosedur Analisa Bahan Baku

4.2.4.1 Infra red Spectrofotometer (IRS) Pengujian dilakukan dengan mengambil sampel asam akrilat dan metanol 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. 4.2.4.2 Gas Chromathography (GC) Pengujian dilakukan dengan mengambil sampel asam akrilat dan metanol sebanyak 1 mikroliter diinjeksikan ke injection port yang terletak di bagian atas GC. Jika lampu kuning menyala maka hasil akan keluar pada kertas recorder. Lama analisis sekitar 20 menit. 4.2.4.3 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



digilib.uns.ac.id


77

4.2.4.4 Viskositas Alat

: Viscometer tube, bath, stopwatch, termometer.

Cara pengujian

:



Mengisikan sampel dengan volume tertentu (sesuai dengan kapasitas kapiler) ke dalam viscometer 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.

4.2.5 Prosedur Analisa Produk 4.2.5.1 Infra red Spectrofotometer (IRS) Pengujian dilakukan dengan mengambil sampel metil akrilat secukupnya kemudian dianalisa langsung menggunakan Infra Red Spectrofotometer (IRS). Dengan alat ini dapat ditentukan kandungan gugus organik yang tersusun, apakah sudah memenuhi kriteria sebagai produk atau belum. 4.2.5.2 Gas Chromathography (GC) Pengujian dilakukan dengan mengambil sampel metil akrilat sebanyak 1 mikroliter diinjeksikan ke injection port yang terletak di bagian atas GC. Jika lampu kuning menyala maka hasil akan keluar pada kertas recorder. Lama analisis sekitar 20 menit. 4.2.6

Analisa Air

Air yang dianalisis antara lain: commit to user



digilib.uns.ac.id


1.

Air umpan boiler

2.

Air konsumsi umum dan sanitasi

78

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.

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

2.

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

Air umpan boiler yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh laboratorium ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan kandungan silikat (SiO2), kandungan Mg2+, Ca2+.

4.3

Unit Pengolahan Limbah Limbah yang dihasilkan dari pabrik metil akrilat berupa limbah cair.

Limbah cair ini berasal dari : a.

Air buangan sanitasi Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik dikumpulkan dan diolah dengan aerasi dan desinfektan Calcium Hypoclorite.

commit to user



digilib.uns.ac.id


b.

79

Air Sisa Proses Limbah air dari hasil atas Menara Distilasi I dan hasil bawah Menara Distilasi II berupa 84% Air, 16% Metil Akrilat, 0,33% Metanol, dan 0,01% Asam Akrilat dinetralkan dalam kolam penetralan. Penetralan dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO4 jika pH buangannya lebih dari 7,0 dan dengan menggunakan larutan NaOH jika pH buangannya kurang dari 7,0. Air yang netral dialirkan ke kolam penampungan akhir bersama-sama dengan aliran air dari pengolahan yang lain dan blow down dari clarifier.

commit to user



digilib.uns.ac.id


BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1. Bentuk Perusahaan Pabrik metil akrilat yang akan didirikan direncanakan mempunyai : Bentuk

: Perseroan Terbatas

Lapangan Usaha

: Industri Metil Akrilat

Lokasi Perusahaan

: Cilegon, Jawa Barat

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan oleh beberapa faktor, yaitu : 1.

Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham perusahaan.

2.

Tanggung jawab pemegang saham terbatas sehingga kelancaran produksi hanya dipegang pimpinan perusahaan.

3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain. Pemilik adalah para pemegang saham sedangkan pengurus perusahaan adalah direksi beserta stafnya yang diawasi oleh Dewan Komisaris. 4.

Kelangsungan perusahaan lebih terjamin, karena tidak terpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya, karyawan perusahaan.

5.

Efisiensi dari manajemen Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai Dewan Komisaris dan Direktur Utama yang cukup cakap dan berpengalaman. commit to user

Bab V Manajemen Perusahaan 80


digilib.uns.ac.id


6.

81

Lapangan usaha lebih luas Suatu perseroan terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat, sehingga perseroan terbatas dapat memperluas usahanya. (Widjaja, 2003) Ciri-ciri Perseroan Terbatas :

1.

Perseroan Terbatas didirikan dengan akta dari notaris dengan berdasarkan Kitab Undang -Undang Hukum Dagang.

2.

Besarnya modal ditentukan dalam akta pendirian dan terdiri dari sahamsahamnya.

3.

Pemiliknya adalah para pemegang saham.

4.

Perseroan Terbatas dipimpin oleh suatu Direksi yang terdiri dari para pemegang saham. Pembinaan personalia sepenuhnya diserahkan kepada Direksi dengan

memperhatikan hukum-hukum perburuhan.

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

Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas.

b)

Tujuan organisasi harus dipahami oleh setiap orang dalam organisasi. commit to user

Bab V Manajemen Perusahaan


digilib.uns.ac.id


82

c)

Tujuan organisasi harus diterima oleh setiap orang dalam organisasi.

d)

Adanya kesatuan arah (unity of direction).

e)

Adanya kesatuan perintah ( unity of command ).

f)

Adanya keseimbangan antara wewenang dan tanggung jawab.

g)

Adanya pembagian tugas (distribution of work).

h)

Adanya koordinasi.

i)

Struktur organisasi disusun sederhana.

j)

Pola dasar organisasi harus relatif permanen.

k)

Adanya jaminan jabatan (unity of tenure).

l)

Balas jasa yang diberikan kepada setiap orang harus setimpal dengan jasanya.

m)

Penempatan orang harus sesuai keahliannya. (Zamani, 1998) Dengan berpedoman pada azas tersebut maka diperoleh struktur

organisasi yang baik yaitu System Line and Staff. Pada sistem ini garis kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Demikian pula dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-orang yang ahli di bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan perusahaan. Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi garis dan staf ini, yaitu: commit to user



digilib.uns.ac.id


1.

83

Sebagai garis atau lini yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan.

2.

Sebagai staf yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional. (Zamani, 1998) Dewan

Komisaris

mewakili

para

pemegang

saham

(pemilik

perusahaan) dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas untuk menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh seorang Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan-Umum. Direktur Produksi membawahi bidang produksi dan teknik, sedangkan direktur keuangan dan umum membawahi bidang pemasaran, keuangan, dan bagian umum. Kedua direktur ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan bertanggung jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab. Masing-masing kepala bagian akan membawahi beberapa seksi dan masingmasing seksi akan membawahi dan mengawasi para karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang dipimpin oleh seorang kepala regu dimana setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada pengawas masing - masing seksi. (Widjaja, 2003) Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut : a.

Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dan tanggung jawab setiap orang yang terlibat di dalamnya

b.

Penempatan tenaga kerja yang tepat commit to user



digilib.uns.ac.id


c.

84

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 terbukti kurang lancar. Struktur organisasi pabrik metil akrilat disajikan pada Gambar 5.1

commit to user



85

RUPS

DEWAN KOMISARIS DIREKTUR UTAMA Staff Ahli

DIREKTUR PRODUKSI

Kabag Produksi

DIREKTUR KEUANGAN DAN UMUM

Kabag LITBANG

Kabag Teknik

Kabag Keuangan

Kabag Umum

Kabag Pemasaran

Kasi Penjualan

Kasi Pemasaran

Kasi Keamanan

Kasi Humas

Kasi Personalia

Kasi Pembelian

Kasi Keuangan

Kasi Administrasi Keuangan

Kasi Utilitas

Kasi Pemeliharaan

Kasi Safety & Lingkungan

Staff LITBANG

Kasi Laboratorium

Kasi pengendalian

Kasi Proses

KARYAWAN Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Metil Akrilat

Bab V Manajemen Perusahaan 85


digilib.uns.ac.id


5.3

Tugas dan Wewenang

5.3.1

Pemegang Saham

86

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

Dewan Komisaris Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik

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



digilib.uns.ac.id


5.3.3

87

Dewan Direksi Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan

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

kebijakan

perusahaan

dan

mempertanggung

jawabkan

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



digilib.uns.ac.id


88

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

Staf Ahli Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu direktur

dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan bidang keahlian masing - masing. Tugas dan wewenang staf ahli meliputi : 1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan. 2. Memberi masukan - masukan dalam perencanaan dan pengembangan perusahaan. 3. Memberi saran - saran dalam bidang hukum. 5.3.5

Penelitian dan Pengembangan (Litbang) Litbang terdiri dari tenaga - tenaga ahli sebagai pembantu direksi dan

bertanggung jawab kepada direksi. Litbang membawahi 2 departemen, yaitu Departemen Penelitian dan Departemen Pengembangan Tugas dan wewenangnya meliputi : a. Memperbaiki mutu produksi b. Memperbaiki dan melakukan inovasi terhadap proses produksi commit to user c. Meningkatkan efisiensi perusahaan di berbagai bidang Bab V Manajemen Perusahaan


digilib.uns.ac.id


5.3.6

89

Kepala Bagian Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur, dan

mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian bertanggung jawab kepada direktur Utama (Zamani, 1998). Kepala bagian terdiri dari: 1. Kepala Bagian Produksi Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang mutu dan kelancaran produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian produksi membawahi seksi proses, seksi pengendalian, dan seksi laboratorium. Tugas seksi proses antara lain : a. Mengawasi jalannya proses produksi b. Menjalankan tindakan seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang tidak diharapkan sebelum diambil oleh seksi yang berwenang. Tugas seksi pengendalian adalah menangani hal - hal yang dapat mengancam keselamatan pekerja dan mengurangi potensi bahaya yang ada. Tugas seksi laboratorium, antara lain: a. Mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu b. Mengawasi dan menganalisa mutu produksi c. Mengawasi hal - hal yang berhubungan dengan buangan pabrik d. Membuat laporan berkala kepada Kepala Bagian Produksi. commit to user



digilib.uns.ac.id


90

2. Kepala Bagian Teknik Tugas kepala bagian teknik, antara lain: a. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan dan utilitas b. Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya Kepala Bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan, seksi utilitas, dan seksi keselamatan kerja-penanggulangan kebakaran. Tugas seksi pemeliharaan, antara lain : a. Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik b. Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik Tugas seksi utilitas, antara lain melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan proses, air, dan tenaga listrik. Tugas seksi keselamatan kerja antara lain : a. Mengatur, menyediakan, dan mengawasi hal - hal yang berhubungan dengan keselamatan kerja b. Melindungi pabrik dari bahaya kebakaran 3. Kepala Bagian Keuangan Kepala bagian keuangan ini bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan dan membawahi 2 seksi, yaitu seksi administrasi dan seksi keuangan. Tugas seksi administrasi adalah menyelenggarakan pencatatan utang piutang, administrasi persediaan kantor dan pembukuan, serta masalah perpajakan. commit to user



digilib.uns.ac.id


91

Tugas seksi keuangan antara lain : a. Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang, dan membuat ramalan tentang keuangan masa depan b. Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan 4. Kepala Bagian Pemasaran Bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang bahan baku dan pemasaran hasil produksi, serta membawahi 2 seksi yaitu seksi pembelian dan seksi pemasaran. Tugas seksi pembelian, antara lain : a. Melaksanakan

pembelian

barang dan

peralatan

yang dibutuhkan

perusahaan dalam kaitannya dengan proses produksi b. Mengetahui harga pasar dan mutu bahan baku serta mengatur keluar masuknya bahan dan alat dari gudang. Tugas seksi pemasaran, antara lain : a. Merencanakan strategi penjualan hasil produksi b. Mengatur distribusi hasil produksi 5. Kepala Bagian Umum Bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat, dan keamanan serta mengkoordinir kepalakepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian umum membawahi seksi personalia, seksi humas, dan seksi keamanan.

commit to user



digilib.uns.ac.id


92

Seksi personalia bertugas : a. Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik mungkin antara pekerja, pekerjaan, dan lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan waktu dan biaya. b. Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja yang tenang dan dinamis. c. Melaksanakan hal - hal yang berhubungan dengan kesejahteraan karyawan. Seksi humas bertugas mengatur hubungan antara perusahaan dengan masyarakat di luar lingkungan perusahaan. Seksi Keamanan bertugas : a. Mengawasi keluar masuknya orang - orang baik karyawan maupun bukan karyawan di lingkungan pabrik. b. Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas perusahaan c. Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern perusahaan. 5.3.7

Kepala Seksi Kepala seksi adalah pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya

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

commit to user



digilib.uns.ac.id


5.4

93

Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik Metil Akrilat ini direncakan beroperasi 330 hari dalam satu tahun

dan proses produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perawatan, perbaikan, dan shut down. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan yaitu karyawan shift dan non shift 5.4.1. Karyawan non shift Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta karyawan yang berada di kantor. Karyawan harian dalam satu minggu akan bekerja selama 5 hari dengan pembagian kerja sebagai berikut : Jam kerja : - Hari Senin – Kamis

: Jam 07.00 – 16.00

- Hari Jum’at

: Jam 07.00 – 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 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 commit to user



digilib.uns.ac.id


94

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

: Jam 07.00 – 15.00

Shift Sore

: Jam 15.00 – 23.00

Shift Malam

: Jam 23.00 – 07.00

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

Jadwal Pembagian Kelompok Shift

Hari

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Pagi

D

D

A

A

B

B

C

C

C

D

Sore

C

C

D

D

A

A

B

B

B

C

Malam

B

B

C

C

D

D

A

A

A

B

Off

A

A

B

B

C

C

D

D

D

A

Hari

11

12

13

14 15 16 17

18

19 20

Pagi

D

A

A

B

B

B

C

C

D

D

Sore

C

D

D

A

A

A

B

B

C

C

Malam

B

C

C

D

D

D

A

A

B

B

Off

A

Bcommit B toCuserC

C

D

D

A

A



digilib.uns.ac.id


95

Hari

21

22

23

24 25 26 27

28

Pagi

A

A

A

B

B

C

C

D

Sore

D

D

D

A

A

B

B

C

Malam

C

C

C

D

D

A

A

B

Off

B

B

B

C

C

D

D

A

Jadwal untuk hari selanjutnya mengikuti urutan yang sudah ada. Setelah masuk shift malam, diberikan istirahat untuk penyesuaian sebelum masuk shift pagi. 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.

5.5.

Status Karyawan dan Sistem Upah Pada pabrik metil akrilat 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 Karyawan tetap yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat keputusan (SK) direksi dan to mendapat gaji bulanan sesuai dengan commit user kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya. Bab V Manajemen Perusahaan


digilib.uns.ac.id


2.

96

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

3.

Karyawan Borongan Karyawan borongan yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan.

5.6

Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji

5.6.1

Penggolongan Jabatan 1. Direktur Utama

: Sarjana Ekonomi/Teknik/Hukum

2. Direktur Produksi

: Sarjana Teknik Kimia

3. Direktur Keuangan dan Umum

: Sarjana Ekonomi/Akuntansi

4. Kepala Bagian Produksi

: Sarjana Teknik Kimia

5. Kepala Bagian Teknik

:SarjanaTeknik Kimia/Mesin/Elektro

6. Kepala Bagian Pemasaran

:SarjanaTeknik Kimia/Mesin/Elektro

7. Kepala Bagian Keuangan

: Sarjana Ekonomi/Akuntansi

8. Kepala Bagian Umum

: Sarjana Ekonomi/Hukum

9. Kepala Seksi

: Sarjana

10. Operator

: Sarjana atau D3

11. Sekretaris

: Sarjana atau Akademi sekretaris

12. Dokter

: Sarjana Kedokteran

13. Perawat 14. Lain-lain

: Akademi Perawat commit to user : SLTA / Sederajat Bab V Manajemen Perusahaan


digilib.uns.ac.id


5.6.2

97

Jumlah Karyawan dan Gaji Jumlah Karyawan harus ditentukan dengan tepat, sehingga semua

pekerjaan dapat diselenggarakan dengan baik dan efisien. Tabel 5.2. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan JABATAN

NO.

JUMLAH

1

Direktur Utama

1

2

Direktur Produksi

1

3

Direktur keuangan dan Umum

1

4

Staff Ahli

2

5

Sekretaris

3

6

Kepala Bagian Produksi

1

7

Kepala Bagian LITBANG

1

8

Kepala Bagian Teknik

1

9

Kepala Bagian Umum

1

10

Kepala Bagian Keuangan

1

11

Kepala Bagian Pemasaran

1

12

Kepala Seksi Proses

1

13

Kepala Seksi Pengendalian

1

14

Kepala Seksi Laboratorium

1

15

Staf Litbang

2

16

Kepala Seksi Safety & Lingkungan

1

17

Kepala Seksi Pemeliharaan

1

18

Kepala Seksi Utilitas

1

19

Kepala Seksi Administrasi Keuangan

1

20

Kepala Seksi Keuangan

1

21

Kepala Seksi Pembelian

1

22

Kepala Seksi Personalia

1

23

Kepala Seksi Humas commit to user Kepala Seksi Keamanan

1

24

1 Bab V Manajemen Perusahaan


digilib.uns.ac.id


JABATAN

NO.

98

JUMLAH

25

Kepala Seksi Penjualan

1

26

Kepala Seksi Pemasaran

1

27

Karyawan Proses

32

28

Karyawan Pengendalian

8

29

Karyawan Laboratorium

8

30

Karyawan Penjualan

4

31

Karyawan Pembelian

4

32

Karyawan Pemeliharaan

8

33

Karyawan Utilitas

8

34

Karyawan Administrasi

4

35

Karyawan Kas

4

36

Karyawan Personalia

4

37

Karyawan Humas

4

38

Karyawan Keamanan

12

39

Karyawan Pemasaran

4

40

Karyawan Safety & Lingkungan

8

41

Dokter

2

42

Perawat

3

43

Sopir

6

44

Pesuruh

6

TOTAL

160

Tabel 5.3. Perincian Golongan dan Gaji Karyawan Gol.

Jabatan

Gaji/bulan (Rp)

Kualifikasi

I.

Direktur Utama

60.000.000

S1 Pengalaman 10 Tahun

II.

Direktur

30.000.000


III.

Staff Ahli

20.000.000


IV.

Litbang

commit to user 15.000.000

S1 pengalaman



digilib.uns.ac.id


Gol.

Jabatan

Gaji/bulan (Rp)

99

Kualifikasi

V.

Kepala Bagian

10.000.000

S1 pengalaman

VI.

Kepala Seksi

8.000.000

S1/D3 pengalaman

VII.

Sekretaris

3.000.000

S1/D3 pengalaman

VIII. Karyawan Biasa

5.7

1.000.000 – 6.000.000 SLTA/D1/D3

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

1.

Tunjangan - Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan yang bersangkutan - Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan - Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja

2.

Cuti Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 35 hari kerja dalam 1 tahun. Cuti sakit diberikan pada karyawan yang menderita sakit berdasarkan keterangan dokter.

3.

Pakaian Kerja Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap tahunnya.

4.

Pengobatan commit to user



digilib.uns.ac.id


100

Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh kerja ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang yang berlaku. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan. 5.

Asuransi Tenaga Kerja Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari

Rp.

1.500.000,00 per bulan.

commit to user



digilib.uns.ac.id


BAB VI ANALISIS EKONOMI

Pada prarancangan pabrik metil akrilat ini dilakukan evaluasi atau penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang ini menguntungkan dari segi ekonomi atau tidak. Bagian terpenting dari prarancangan ini adalah estimasi harga dari alat-alat, karena harga digunakan sebagai dasar untuk estimasi analisis ekonomi, di mana analisis ekonomi dipakai untuk mendapatkan perkiraan atau estimasi tentang kelayakan investasi modal dalam kegiatan produksi suatu pabrik dengan meninjau kebutuhan modal investasi, besarnya laba yang akan diperoleh, lamanya modal investasi dapat dikembalikan dalam titik impas. Selain itu, analisis ekonomi juga dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang akan didirikan dapat menguntungkan atau tidak jika didirikan. Untuk itu pada prarancangan pabrik metil akrilat ini, kelayakan investasi modal pada sebuah pabrik akan dianalisis meliputi : a.

Profitability

b.

% Profit on Sales (POS)

c.

% Return on Investment (ROI)

d.

Pay Out Time (POT)

e.

Break Event Point (BEP)

f.

Shut Down Point (SDP)

g.

Discounted Cash Flow (DCF) commit to user

Bab VI Analisis Ekonomi 101


digilib.uns.ac.id


102

Untuk meninjau faktor-faktor tersebut perlu diadakan penaksiran terhadap beberapa faktor, yaitu: 1.

Penaksiran modal industri ( Total Capital Investment ) Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran – pengeluaran yang diperlukan untuk fasilitas – fasilitas produktif dan untuk menjalankannya. Capital Investment meliputi :

2.

-

Modal Tetap (Fixed Capital Investment)

-

Modal Kerja (Working Capital)

Penentuan biaya produksi total (Total Production Costs), terdiri dari : a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs) b. Biaya pengeluaran umum (General Expense)

3.

6.1

Total pendapatan penjualan produk metil akrilat

Penaksiran Harga Peralatan Harga peralatan pabrik dapat diperkirakan dengan metode yang

dikonversikan dengan keadaan yang ada sekarang ini. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan data indeks harga.

commit to user

Bab VI Analisis Ekonomi


digilib.uns.ac.id


103

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat Cost Index, Tahun

Chemical Engineering Plant Index

1991

361,3

1992

358,2

1993

359,2

1994

368,1

1995

381,1

1996

381,7

1997

386,5

1998

389,5

1999

390,6

2000

394,1

2001

394,3

2002

390,4

(Peters & Timmerhaus, 2003)

commit to user



digilib.uns.ac.id


104

405 y = 3,6077x - 6.823,1744 R² = 0,8627

400 395

Indeks

390 385 380 375 370 365 360 355 1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

Tahun

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan least square sehingga didapatkan persamaan berikut: Y = 3,6077 X - 6823,2 Dengan :

Y = Indeks harga X = Tahun pembelian

Dari persamaan tersebut diperoleh harga indeks di tahun 2012 adalah 435,52. Harga alat dan lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2012) dan dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa sekarang digunakan persamaan : Ex = Ey.

commit to user

(Aries & Newton, 1955)



digilib.uns.ac.id


105

Dengan : Ex : Harga pembelian pada tahun x Ey : Harga pembelian pada tahun y Nx : Indeks harga pada tahun x Ny : Indeks harga tahun y

6.2

Penentuan Total Capital Investment (TCI) Asumsi-asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam perhitungan analisis

ekonomi : 1.

Pengoperasian pabrik dimulai tahun 2017.

2.

Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu.

3.

Kapasitas produksi adalah 55.000 ton/tahun.

4.

Jumlah hari kerja adalah 330 hari/tahun

5.

Shut down pabrik dilaksanakan selama 35 hari dalam satu tahun untuk perbaikan alat-alat pabrik.

6.

Umur alat - alat pabrik diperkirakan 10 tahun.

7.

Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah nol

8.

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

9.

Harga bahan baku asam akrilat US$ 0,18 / kg

10.

Harga bahan baku metanol US$ 0,24 / kg

11.

Harga katalis asam sulfat US$ 0,06 / kg

12.

Harga produk metil akrilat US$ 0,66 / kg commit to user



digilib.uns.ac.id


13.

106

Kurs rupiah yang dipakai Rp. 9.286,00 (Kurs pada 01/06/2012, www.bi.co.id)

6.2.1

Modal Tetap (Fixed Capital Investment) Tabel 6.2 Modal Tetap No

Keterangan

Total (US $)

Total (Rp)

1.386.212

12.872.360.490

596.071

5.535.115.010

1.192.142

11.070.230.021

1

Harga pembelian peralatan

2

Instalasi alat - alat

3

Pemipaan

4

Instrumentasi

415.863

3.861.708.147

5

Isolasi

110.897

1.029.788.839

6

Listrik

207.932

1.930.854.073

7

Bangunan

415.863

3.861.708.147

8

Tanah dan perbaikan lahan

2.849.326

26.458.841.404

9

Utilitas

1.897.013,12

17.615.663.812

Physical Plant Cost

9.071.319,18

84.236.269.944

10.

1.814.263,84

16.847.253.989

Engineering & Construction

Direct Plant Cost

10.885.583,02 101.083.523.932

11.

Contractor’s fee

1.088.558,30

10.108.352.393

12.

Contingency

2.721.395,76

25.270.880.983

Fixed Capital Invesment (FCI)

14.695.537,08 136.462.757.308

commit to user



digilib.uns.ac.id


6.2.2

107

Modal Kerja (Working Capital Investment) Tabel 6.3 Modal Kerja No.

Jenis

Total (US $)

1. Persediaan bahan baku

Total (Rp)

1.298.637,32

12.059.146.141

19.238,09

178.644

3. Persediaan Produk

3.043.763,56

28.264.388.415

4. Extended Credit

1.862.247,01

17.292.825.780

5. Available Cash

3.043.763,56

28.264.388.415

Working Capital Investment (WCI) 9.267.649,54

86.059.393.646

2. Persediaan bahan dalam proses

Total Capital Investment (TCI) = FCI + WCI = Rp 222.522.150.954

6.3 Biaya Produksi Total (Total Production Cost) 6.3.1

Manufacturing Cost

6.3.1.1 Direct Manufacturing Cost (DMC) Tabel 6.4 No.

Jenis

Direct Manufacturing Cost Total (US $)

Total (Rp)

1.

Harga Bahan Baku

14.418.099

133.886.463.775

2.

Gaji Pegawai

465.216,45

4.320.000.000

3.

Supervisi

188.671,12

1.752.000.000

4.

Maintenance

881.732,22

8.187.765.439

5.

Plant Supplies

132.259,83 commit to user

1.228.164.816



digilib.uns.ac.id


No.

Jenis

6.

Royalty & Patent

7.

Utilitas

108

Total (US $)

Direct Manufacturing Cost (DMC)

Total (Rp)

730.503

6.783.453.220

2.903.217,33

26.959.276.086

19.719.698,83

183.117.123.335

6.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC) Tabel 6.5 No.

Indirect Manufacturing Cost

Jenis

Total (US $)

1. Payroll Overhead

81.413

756.000.000

2. Laboratory

69.782

648.000.000

348.912

3.240.000.000

69.782

648.000.000

569.890

5.292.000.000

3. Plant Overhead 4. Packaging Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Total (Rp)

6.3.1.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC) Tabel 6.6 No.

Fixed Manufacturing Cost

Jenis

1. Depresiasi

Total (US $)

Total (Rp)

1.469.554 13.646.275.731

2. Property Tax

293.911

2.729.255.146

3. Asuransi

293.911

2.729.255.146

Fixed Manufacturing Cost (FMC)

2.057.375 19.104.786.023

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



digilib.uns.ac.id


109

= Rp (183.117.123.335+5.292.000.000+19.104.786.023) = Rp 207.513.909.358

6.3.2

General Expense (GE) Tabel 6.7 No.

Jenis

1.

Administrasi

2.

Sales

3.

Research

4.

Finance

General Expense Total (US $)

General Expense (GE)

Total (Rp)

502.907,60

4.670.000.000

4.748,27

44.092.445.928

1.022.705

9.496.834.508

1.062.462,14

9.886.032.456

7.336.345,14

68.125.303.892

Biaya Produksi Total (TPC) = TMC + GE = Rp 207.513.909.358+ Rp 68.125.303.892 = Rp 275.639.213.250 6.4 Keuntungan Produksi -

Penjualan selama 1 tahun : Total penjualan

= US$ 36.525.163 = Rp. 339.172.660.983

-

Biaya produksi total

= Rp. 275.639.213.250

-

Keuntungan sebelum pajak

= Rp 63.533.447.734

-

Pajak = 25 % dari keuntungan = Rp 15.883.361.933 (www.pajak.go.id commit to user 2010) Bab VI Analisis Ekonomi


digilib.uns.ac.id


-

Keuntungan setelah pajak

110

= Rp 47.650.085.800

6.5 Analisa Kelayakan 1.

% Profit on Sales (POS) POS adalah persen keuntungan penjualan produk terhadap harga jual produk

itu sendiri. Besarnya POS pabrik metil akrilat ini adalah :

2.

POS sebelum pajak

= 18,73 %

POS setelah pajak

= 14,05 %

% Return on Investment (ROI) ROI adalah tingkat pengembalian modal dari pabrik ini, dimana untuk

pabrik yang tergolong low risk, mempunyai batasan ROI minimum sebelum pajak sebesar 11 %

3.

ROI sebelum pajak

= 46,56 %

ROI setelah pajak

= 34,92 %

Pay Out Time POT POT adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Fixed

Capital Investment berdasarkan profit yang diperoleh. Besarnya POT untuk pabrik yang beresiko rendah sebelum pajak adalah maksimal 5 tahun.

4.

POT sebelum pajak

= 1,77 tahun

POT setelah pajak

= 2,23 tahun

Break Event Point (BEP) BEP adalah titik impas, suatu keadaan dimana besarnya kapasitas produksi

dapat menutupi biaya keseluruhan. Besarnya BEP untuk pabrik metil akrilat ini adalah 41,77 % commit to user



digilib.uns.ac.id


5.

111

Shut Down Point (SDP) SDP adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed

Cost yang menyebabkan pabrik harus ditutup. Besarnya SDP untuk pabrik metil akrilat ini adalah 24,27% 6.

Discounted Cash Flow (DCF) DCF adalah perbandingan besarnya persentase keuntungan yang diperoleh

terhadap capital investment dibandingkan dengan tingkat bunga yang berlaku di bank. Tingkat bunga kredit korporasi di Bank Mandiri adalah 10% (www.bankmandiri.co.id, 2012), dari perhitungan nilai DCF yang diperoleh adalah 30,58 %. Tabel 6.8 No.

Keterangan

1.

Return On Investment (% ROI)

Analisis kelayakan Perhitungan

Batasan

ROI sebelum pajak

46,56 %

min 11 %

ROI setelah pajak

34,92 %

(resiko rendah)

POT sebelum pajak

1,77 tahun

maks. 5 tahun

POT setelah pajak

2,23 tahun

(resiko rendah)

3.

Break Even Point (BEP)

41,77 %

40 – 60 %

4.

Shut Down Point (SDP)

24,27%

5.

Discounted Cash Flow (DCF)

30,58%

2.

Pay Out Time (POT)

Min. 10 % (Bunga kredit korporasi di Bank Mandiri)

commit to user



digilib.uns.ac.id


112

Dari analisis ekonomi yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa pendirian pabrik metil akrilat dengan kapasitas 55.000 ton/tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.

Keterangan gambar : Fa

: Fixed manufacturing cost

Va

: Variable cost

Ra

: Regulated cost

Sa

: Sales

SDP

: Shut down point

BEP

: Break even point Gambar 6.2

Grafik Analisis Kelayakan commit to user


TAHUN

Recommend Documents