TAHUN

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK ASAM SULFAT DENGAN PROSES KONTAK ABSORPSI GANDA KAPASITAS 100.000 TON/TAHUN

Disusun Oleh : 1. Yesi Novitasari

( I 0507015 )

2. Nur Halimah Murdiyati

( I 0507049 )

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


digilib.uns.ac.id

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK ASAM SULFAT DENGAN PROSES KONTAK ABSORPSI GANDA KAPASITAS 100.000 TON/TAHUN

Oleh : Yesi Novitasari

I 0507015

Nur Halimah Murdiyati

I 0507049

Pembimbing II

Pembimbing I

Inayati, S.T., M.T., Ph.D

Bregas S. T. Sembodo, S.T., M.T.

NIP. 19710829 199903 2 001

NIP. 19711206 199903 1 002

Dipertahankan di depan tim penguji :

1. Dr. Margono, S.T., M.T

1. ……………………………

NIP. 19681 107 199702 1 001

2. Ir. Arif Jumari, M. Sc.

2. …………………………….

NIP. 19650315 199702 1 001 Disahkan Ketua Jurusan Teknik Kimia

Dr. Sunu H. Pranolo NIP. 19690316 199802 1 001

commit to user ii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Segala puji syukur kepada Allah SWT, hanya karena rahmat dan ridho-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun” ini. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah. 2. Bregas S. T. Sembodo, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I dan Inayati, S.T., M.T., Ph.D., selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir. 3. Ir. Endang Mastuti W. dan Inayati, S.T., M.T., Ph.D., selaku Pembimbing Akademik. 4. Dr. Sunu H. Pranolo selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UNS. 5. Ir. Arif Jumari, M. Sc. Dan Margono, S.T. M. T. selaku Dosen Penguji dalam ujian pendadaran tugas akhir. 6. Segenap Civitas Akademika atas semua bantuannya. 7. Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia FT UNS khususnya angkatan 07. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum 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,

Januari 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 ............................................................................................... xii Intisari ........................................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1

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

1

1.2

Kapasitas Perancangan ............................................................

2

1.2.1 Data Impor Asam Sulfat ..............................................

2

1.2.2 Ketersediaan Bahan Baku .............................................

3

1.2.3 Kapasitas Pabrik yang Menguntungkan .........................

4

1.3

Pemilihan Lokasi Pabrik ..........................................................

4

1.4

Tinjauan Pustaka .....................................................................

6

1.4.1 Macam-macam Proses ..................................................

6

1.4.2 Kegunaan Produk .........................................................

9

1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk .............

10

1.4.3.1 Bahan Baku .....................................................

10

1.4.3.2 Produk..............................................................

14

1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum .....................................

15

commit to user iv


digilib.uns.ac.id

BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1

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

16

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku Sulfur .....................................

16

2.1.2 Spesifikasi Produk ........................................................

17

2.1.3 Spesifikasi Bahan Pembantu (Katalis) . ......................... 17 2.2

2.3

2.4

2.5

Konsep Proses .........................................................................

18

2.2.1 Sifat Reaksi ..................................................................

18

2.2.2 Mekanisme Reaksi. .......................................................

24

Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ................................

25

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

25

2.3.2 Langkah Proses.............................................................

30

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

33

2.4.1 Neraca Massa ...............................................................

33

2.4.2 Neraca Panas ...............................................................

42

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

50

2.5.1 Lay Out Pabrik ..............................................................

50

2.5.2 Lay Out Peralatan Proses ..............................................

53

BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES 3.1 Tangki ........................................................................................

55

3.2 Melter .........................................................................................

56

3.3 Burner ........................................................................................

57

3.4 Reaktor .......................................................................................

58

commit to user v


digilib.uns.ac.id

3.5 Absorber .....................................................................................

59

3.6 Menara Pengering .......................................................................

60

3.7 Tangki Pengencer .......................................................................

61

3.8 Cyclones .....................................................................................

62

3.9 Gudang . .....................................................................................

63

3.10 Belt Conveyor . ...........................................................................

64

3.11 Hopper . .....................................................................................

65

3.12 Waste Heat Boiler.......................................................................

66

3.13 Economizer .................................................................................

67

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

68

3.15 Pompa ........................................................................................

73

3.16 Blower ........................................................................................

75

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM 4.1

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

76

4.1.1 Unit Pengadaan Air ......................................................

77

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

77

4.1.1.2

Air Umpan Waste Heat Boiler dan Economizer.. 79

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

82

4.1.1.4 Pengolahan Air dari Sungai Brantas ................

84

4.1.2 Unit Pengadaan Udara Tekan ........................................

86

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

86

4.1.3.1 Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas ......

87

4.1.3.2 Listrik untuk Penerangan ..................................

89

commit to user vi


4.2

4.3

digilib.uns.ac.id

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

91

4.1.3.4 Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi ..

91

4.1.4 Unit Pengadaan Bahan Bakar .......................................

92

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

93

4.2.1 Laboratorium Fisik ......................................................

95

4.2.2 Laboratorium Analitik .................................................

95

4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ................

96

4.2.4 Prosedur Analisa Bahan Baku dan Produk Utama .........

96

4.2.5 Prosedur Analisa Proses ................................................

97

4.2.6 Prosedur Analisa Air .....................................................

98

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

99

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN 5.1

Bentuk Perusahaan .................................................................. 104

5.2

Struktur Organisasi .................................................................. 105

5.3

Tugas dan Wewenang ............................................................. 110 5.3.1 Pemegang Saham ........................................................ 110 5.3.2 Dewan Komisaris ......................................................... 110 5.3.3 Dewan Direksi ............................................................. 111 5.3.4 Staf Ahli ...................................................................... 112 5.3.5 Penelitian dan Pengembangan (Litbang) ...................... 112 5.3.6 Kepala Bagian .............................................................. 113 5.3.7 Kepala Seksi ................................................................. 116

5.4

Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................. 117

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

5.4.1 Karyawan Non Shift ..................................................... 117 5.4.2 Karyawan Shift ............................................................. 117 5.5

Status Karyawan dan Sistem Upah .......................................... 119

5.6

Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ................. 120 5.6.1 Penggolongan Jabatan .................................................. 120 5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji .......................................... 120

5.7

Kesejahteraan Sosial Karyawan ............................................... 123

BAB VI ANALISA EKONOMI 6.1

Penaksiran Harga Peralatan ..................................................... 126

6.2

Penentuan Total Capital Investment (TCI) .............................. 128 6.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Investment) ......................... 129 6.2.2 Modal Kerja (Working Capital Investment) .................... 130

6.3

Biaya Produksi Total (Total Poduction Cost) .......................... 131 6.3.1 Manufacturing Cost ....................................................... 131 6.3.1.1 Direct Manufacturing Cost (DMC) ................. 131 6.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC) ................ 131 6.3.1.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC) .................. 132 6.3.2 General Expense (GE) .................................................. 132

6.4

Keuntungan Produksi ............................................................... 133

6.5

Analisis Kelayakan................................................................... 133

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

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Impor Asam Sulfat Tahun 2006-2010 ..................................

2

Tabel 1.2 Perbandingan Proses Kontak dan Proses Kamar Timbal ..............

9

Tabel 2.1 Neraca Massa Melter (M-01) ........................................................

34

Tabel 2.2 Neraca Massa Burner (B-01).........................................................

34

Tabel 2.3 Neraca Massa Cyclones (C-01) .....................................................

35

Tabel 2.4 Neraca Massa Reaktor Bed I (R-01) .............................................

35

Tabel 2.5 Neraca Massa Reaktor Bed II (R-01) ............................................

36

Tabel 2.6 Neraca Massa Reaktor Bed III (R-01) ..........................................

36

Tabel 2.7 Neraca Massa Absorber (AB-01) .................................................

37

Tabel 2.8 Neraca Massa Tangki Pengencer (TP-01) ....................................

37

Tabel 2.9 Neraca Massa Reaktor Bed IV (R-01)............................................

38

Tabel 2.10 Neraca Massa Absorber (AB-02) .................................................

38

Tabel 2.11 Neraca Massa Tangki Pengencer (TP-02) ....................................

39

Tabel 2.12 Neraca Massa Menara Pengering (MP-01) ..................................

39

Tabel 2.13 Neraca Massa Tee (TE-01)............................................................

40


40


41

Tabel 2.16 Neraca Massa Total ......................................................................

41

Tabel 2.17 Neraca Panas Melter (M-01) .........................................................

42

Tabel 2.18 Neraca Panas Burner (B-01) .........................................................

42

Tabel 2.19 Neraca Panas Menara Pengering (MP-01) ....................................

43

commit to user ix


digilib.uns.ac.id

Tabel 2.20 Neraca Panas Cyclones (CN-01) ...................................................

43

Tabel 2.21 Neraca Panas Reaktor (R-01) ........................................................

44

Tabel 2.22 Neraca Panas Absorber (AB-01) ...................................................

45

Tabel 2.23 Neraca Panas Tangki Pengencer (TP-01) .....................................

46

Tabel 2.24 Neraca Panas Absorber (AB-02) ...................................................

47

Tabel 2.25 Neraca Panas Tangki Pengencer (TP-02) .....................................

47

Tabel 2.26 Neraca Panas Total ......................................................................

48

Tabel 3.1 Spesifikasi Tangki .......................................................................

55

Tabel 3.2 Spesifikasi Melter .........................................................................

56

Tabel 3.3 Spesifikasi Burner ........................................................................

57

Tabel 3.4 Spesifikasi Reaktor ......................................................................

58

Tabel 3.5 Spesifikasi Absorber ....................................................................

59

Tabel 3.6 Spesifikasi Menara Pengering ......................................................

60

Tabel 3.7 Spesifikasi Tangki Pengencer ......................................................

61

Tabel 3.8 Spesifikasi Cyclones ....................................................................

62

Tabel 3.9 Spesifikasi Gudang .......................................................................

63

Tabel 3.10 Spesifikasi Belt Conveyor ............................................................

64

Tabel 3.11 Spesifikasi Hopper .......................................................................

65

Tabel 3.12 Spesifikasi Waste Heat Boiler ......................................................

66

Tabel 3.13 Spesifikasi Economizer ................................................................

67

Tabel 3.14 Spesifikasi Heat Exchanger ..........................................................

68

Tabel 3.15 Spesifikasi Pompa.........................................................................

73

Tabel 3.16 Spesifikasi Blower ........................................................................

75

commit to user x


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.1 Kebutuhan Air Proses ...................................................................

78

Tabel 4.2

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

78

Tabel 4.3 Kebutuhan Air Umpan Waste Heat Boiler dan Economizer ..........

80

Tabel 4.4 Kebutuhan Air Konsumsi dan Sanitasi ..........................................

83

Tabel 4.5 Kebutuhan Total Air Sungai .........................................................

84

Tabel 4.6 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas.................

87

Tabel 4.7 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan .................................

89

Tabel 4.8 Total Kebutuhan Listrik Pabrik .....................................................

91

Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift .............................................. 118 Tabel 5.2 Jumlah Karyawan Menurut Jabatan............................................... 120 Tabel 5.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan ....................................... 122 Tabel 6.1 Indeks Harga Alat ........................................................................ 126 Tabel 6.2 Modal Tetap ................................................................................ 129 Tabel 6.3 Modal Kerja ................................................................................. 130 Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost .......................................................... 131 Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost ........................................................ 131 Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost ........................................................... 132 Tabel 6.7 General Expense .......................................................................... 132 Tabel 6.8 Analisis Kelayakan ...................................................................... 135

commit to user xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1

Grafik Impor Asam Sulfat di Indonesia ....................................

3

Gambar 1.2

Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik ............................................

6

Gambar 2.1

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

26

Gambar 2.2

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

27

Gambar 2.3

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

28

Gambar 2.4

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

51

Gambar 2.5

Lay Out Peralatan Proses .........................................................

54

Gambar 4.1

Skema Pengolahan Air Sungai Brantas ....................................

85

Gambar 5.1

Struktur Organisasi Pabrik Asam Sulfat ................................... 109

Gambar 6.1

Chemical Engineering Cost Index ........................................... 127

Gambar 6.2

Grafik Analisis Kelayakan ....................................................... 136

commit to user xii


digilib.uns.ac.id

INTISARI Yesi Novitasari dan Nur Halimah Murdiyati, 2012, Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

Asam sulfat sering dimanfaatkan sebagai bahan utama dalam pembuatan pupuk, industri pulp dan kertas. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, maka dirancang pabrik asam sulfat dengan kapasitas 100.000 ton/tahun dengan bahan baku sulfur 32.353 ton/tahun pada 30 oC dan tekanan 1 atm. Dengan memperhatikan beberapa faktor, seperti aspek penyediaan bahan baku, transportasi, tenaga kerja, pemasaran, serta utilitas, maka lokasi pabrik yang cukup strategis adalah di Kawasan Industri Gresik, Jawa Timur. Peralatan proses yang ada antara lain melter, burner, reaktor, absorber, menara pengering, tangki pengencer, cyclones, waste heat boiler, economizer, heat exchanger, blower dan pompa. Asam sulfat dihasilkan dari reaksi oksidasi sulfur dioksida dalam Reaktor Fixed Bed Multibed pada kondisi non isotermal adiabatik pada suhu 420-600 oC dan tekanan 1 atm dengan konversi yang diperoleh sebesar 99,7%. Reaksi berlangsung secara eksotermis, sehingga diperlukan pendingin di setiap hasil keluaran bed. Hasil dari reaktor akan diabsorpsi oleh H 2SO 4 98,5% sehingga dihasilkan H 2SO 4 99,9% untuk kemudian diencerkan dalam tangki pengencer sehingga diperoleh asam sulfat 98,5% Utilitas terdiri dari unit penyediaan air sebagai pendingin, air proses maupun keperluan umum, tenaga listrik, penyediaan udara tekan, penyediaan bahan bakar, dan unit pengolahan limbah. Terdapat tiga laboratorium, yaitu laboratorium fisik, laboratorium analitik dan laboratorium penelitian dan pengembangan, untuk menjaga kualitas bahan baku dan produk. Perusahaan berbentuk Perseroan Terbatas (PT) dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non shift. Hasil analisis ekonomi terhadap prarancangan pabrik asam sulfat diperoleh modal tetap sebesar Rp. 91.577.343.137 dan modal kerjanya sebesar Rp. 81.314.057.044. Biaya produksi total per tahun sebesar Rp. 354.348.738.328. Hasil analisa kelayakan menunjukkan ROI sebelum pajak 69,21% dan setelah pajak 51,91%, POT sebelum pajak 1,3 tahun dan setelah pajak 1,7 tahun, BEP 45,14%, SDP 35,45% dan DCF sebesar 31,06%. Berdasar analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa pendirian pabrik asam sulfat dengan kapasitas 100.000 ton/tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.

commit to user xiii


digilib.uns.ac.id 1

Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Pendirian Pabrik Perkembangan industri kimia di Indonesia

cenderung mengalami

peningkatan setiap tahunnya baik secara kuantitas maupun kualitasnya sejalan dengan

perkembangan

ilmu

pengetahuan

dan

teknologi.

Hal

tersebut

menyebabkan kebutuhan akan bahan baku maupun bahan penunjang akan meningkat pula. Asam sulfat merupakan salah satu bahan penunjang yang sangat penting dan banyak dibutuhkan industri kimia. Kegunaan utama (60% dari total produksi di seluruh dunia) asam sulfat adalah dalam produksi asam fosfat, yang digunakan untuk membuat pupuk fosfat, pengolahan minyak bumi, farmasi, kertas dan pulp. Mengingat arti pentingnya asam sulfat, maka kebutuhan negara dapat dijadikan tolak ukur kemajuan industri negara tersebut. Proyek kebutuhan asam sulfat dalam negeri semakin meningkat seiring dengan peningkatan industri-industri yang memakainya. Oleh karena itu, dikarenakan pada saat ini pabrik yang memproduksi asam sulfat di Indonesia masih sedikit, sehingga pendirian pabrik asam sulfat ini diharapkan bisa mengantisipasi permintaan dalam negeri dan mengurangi ketergantungan asam sulfat dari negara-negara importir.

commit to user Bab I Pendahuluan 1


digilib.uns.ac.id 2

Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun Selain alasan-alasan diatas, pendirian pabrik ini juga didasarkan pada halhal berikut : 1. Terciptanya lapangan kerja baru, yang berarti turut serta dalam usaha mengurangi pengangguran. 2. Pendirian pabrik asam sulfat diharapkan akan mendorong berdirinya industri hilir yang menggunakan asam sulfat sebagai bahan baku dan bahan penunjang, sehingga akan mendorong perkembangan industri di Indonesia. 3. Dapat menghemat devisa negara, dengan adanya pabrik asam sulfat di dalam negeri, maka impor dapat dikurangi dan jika berlebih bisa diekspor.

1.2

Kapasitas Perancangan Dalam menentukan kapasitas perancangan perlu dipertimbangkan hal-hal

sebagai berikut : 1.2.1 Data Impor Asam Sulfat Permintaan asam sulfat di Indonesia dalam lima tahun terakhir relatif tidak konstan tergantung kebutuhan pabrik di Indonesia. Kebutuhan tersebut dapat dilihat dalam tabel di bawah ini : Tabel 1.1 Data Impor Asam Sulfat Tahun 2006 – 2010 No

Tahun

Jumlah (Ton)

1

2006

21.913

2

2007

98.095

3

2008

66.911

4

2009

95.445

5

2010

110.617

commit to user Bab I Pendahuluan

(www.bps.go.id)


digilib.uns.ac.id 3


Gambar 1.1

Grafik Impor Asam Sulfat di Indonesia

Dengan menggunakan metode least square kebutuhan impor (ton/tahun) asam sulfat ditentukan dengan persamaan : y = 17.475,81x – 35.012.828,51 Keterangan: x = tahun y = kapasitas (ton/tahun) Pabrik direncanakan berdiri tahun 2016 sehingga dapat diprediksikan kebutuhan impor asam sulfat di Indonesia sebesar 218.405 ton. 1.2.2 Ketersediaan Bahan Baku Bahan baku pembuatan asam sulfat yaitu sulfur, diperoleh melalui impor dari supplier asal RRC yang diharapkan kebutuhan bahan baku dapat dipenuhi secara kontinyu. Sedangkan bahan baku oksigen diperoleh dari udara bebas.



digilib.uns.ac.id 4

Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun 1.2.3 Kapasitas Pabrik yang Menguntungkan Untuk memproduksi asam sulfat harus diperhitungkan juga kapasitas produksi yang menguntungkan. Pabrik yang memproduksi asam sulfat di Indonesia yaitu : 1. PT. Indonesian Acid Industry, kapasitas produksi 82.500 ton/tahun. 2. PT. Petrokimia Gresik, kapasitas produksi 50.000 ton/tahun. 3. PT. Smelting, kapasitas produksi 92.000 ton/tahun.

Dapat diketahui kapasitas produksi minimal yang menguntungkan sebesar 50.000 ton/tahun. Sedangkan di dalam negeri masih membutuhan asam sulfat sebesar 218.405 ton/tahun. Maka ditetapkan bahwa kapasitas pabrik asam sebesar 100.000 ton/tahun, sehingga diharapkan : 1. Dapat menyuplai kebutuhan dalam negeri. 2. Dapat memberikan keuntungan karena kapasitas rancangan berada diatas kapasitas terkecil pabrik yang ada di Indonesia. 3. Dapat merangsang berdirinya industri-industri lainnya yang menggunakan bahan baku asam sulfat.

1.3

Pemilihan 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



digilib.uns.ac.id 5

Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun pabrik asam sulfat ini dipilih di Gresik, Jawa Timur dengan pertimbangan sbb : 1.

Penyediaaan Bahan Baku Sulfur sebagai bahan baku pembuatan asam sulfat diperoleh dengan cara impor dari RRC. Orientasi pemilihan ditekankan pada jarak lokasi pelabuhan dengan pabrik cukup dekat sehingga mempermudah transportasi bahan baku.

2.

Letak Pabrik dengan Daerah Pemasaran Pabrik asam sulfat terutama ditujukan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, maka lokasi pabrik harus terletak dengan lokasi yang memudahkan distribusi produk ke pasar. Target penjualan utama adalah Petrokimia Gresik yang mana membutuhkan asam sulfat untuk memproduksi pupuk fosfat.

3. Sarana Transportasi Kota Gresik memiliki sarana transportasi darat yang memadai, karena berada di jalur pantura, yang menghubungkan kota-kota besar di Jawa Timur. Pengiriman produk ke daerah pemasaran tidak mengalami masalah. Gresik juga merupakan tempat yang tepat untuk sarana transportasi laut, karena letaknya di pesisir pantai pulau Jawa sehingga memiliki pelabuhan laut yang memadai untuk sarana transportasi bahan baku sulfur ke pabrik serta pemasaran lewat laut untuk antar pulau. 4.

Ketersediaan Tenaga Kerja Kawasan industri Gresik terletak di daerah Jawa Timur yang syarat dengan lembaga pendidikan formal maupun non formal dimana banyak dihasilkan tenaga kerja ahli maupun non ahli, sehingga tenaga kerja mudah didapatkan.



digilib.uns.ac.id 6

Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun 5.

Utilitas Dalam hal penyediaan air, Gresik dekat dengan sungai Brantas sehingga kebutuhan air untuk pabrik terpenuhi serta air minum karyawan terpenuhi. Sedangkan untuk kebutuhan listrik didapatkan dari PLN dan generator sebagai cadangan apabila listrik dari PLN mengalami gangguan dan bahan bakar diperoleh dari Pertamina.

Gambar 1.2 Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik

1.4

Tinjauan Pustaka

1.4.1

Macam-Macam Proses Proses pembuatan asam sulfat ada 2, yaitu :

1. Proses Kamar Timbal (Pb) Pada tahun 1746, Roebuck dari Birmingham Inggris, memperkenalkan proses kamar timbal. Gas SO2 dan NO dimasukkan ke menara Glover bersamaan



digilib.uns.ac.id 7

Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun dengan gas-gas dari menara Gay Lussac, gas yang keluar dari menara Glover dimasukkan ke dalam kamar timbal dan disemprotkan dengan air sehingga menghasilkan asam sulfat 60 - 67%. Hasil ini sebagian dikembalikan ke menara Glover yang akan menghasilkan asam 77%. Asam ini sebagian dimasukkan ke dalam menara Gay Lussac untuk menyerap gas-gas NO dan NO 2 (katalisator). Gas yang terserap ini dimasukkan kembali ke menara Glover kamar timbal berbentuk silindris volumenya cukup luas. Permukaan dalamnya dilapisi timbal tipis dan disekat-sekat agar panas dapat ditransfer dengan baik, dinding bagian luar diberi sirip-sirip. Sehingga di dalam menara ini terjadi pengembunan uap asam sulfat. Menara Gay Lussac berfungsi untuk memungut kembali katalisator gas NO dan NO2 di kamar timbal dengan menggunakan asam sulfat 77%. Penyerapan dilakukan pada suhu rendah antara 40-60°C. Menara Glover bertugas memekatkan hasil asam sulfat dari kamar timbal. Pemekatan panas ini perlu panas dan ini dapat diambil dari panas yang dibawa GHP (gas hasil pembakaran) belerang (400-600°C). (Austin, 1967) 2. Proses Kontak Proses kontak pertama kali ditemukan pada tahun 1831 oleh Peregrine Philips, seorang negarawan Inggris, yang patennya mencakup aspek-aspek penting dari proses kontak yang modern, yaitu dengan melewatkan campuran sulfur dioksida dan udara melalui katalis kemudian diikuti dengan absorpsi sulfur trioksida di dalam asam sulfat 98,5 – 99%.



digilib.uns.ac.id 8

Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun Pada tahun 1889 diketahui bahwa proses kontak dapat ditingkatkan dengan menggunakan oksigen berlebihan di dalam campuran gas reaksi. Proses kontak sekarang telah banyak mengalami penyempurnaan dalam rinciannya dan dewasa ini telah menjadi suatu proses industri yang murah, kontinyu dan dikendalikan otomatis. Sampai tahun 1900, belum ada pabrik dengan proses kontak yang dibangun di Eropa, di mana terdapat kebutuhan terhadap oleum dan asam konsentrasi tinggi untuk digunakan pada sulfonasi, terutama pada industri zat warna. Dalam periode 1900 sampai 1925, banyak pabrik asam sulfat dengan proses kontak telah dapat bersaing dengan proses kamar timbal pada segala konsentrasi asam yang dihasilkan. Sejak pertengahan tahun 1920-an, kebanyakan fasilitas yang baru dibangun dengan menggunakan proses kontak dengan katalis heterogen biasanya berupa zat padat, antara lain Pt, V2O 5 dan Fe2O 3. Katalis ini berpori-pori sehingga cocok untuk pembuatan asam sulfat, karena memiliki bidang kontak yang besar. Udara yang digunakan untuk membakar belerang dibersihkan dahulu dengan asam sulfat dalam menara absorber, hasil pembakaran dibersihkan dalam Waste Heat Boiler kemudian dimasukkan ke dalam converter bersama O 2, gas hasil converter atau reaktor dimasukkan ke dalam menara penyerap atau absorber. Penyerap yang digunakan adalah asam sulfat 98,5%. (Austin, 1967)



digilib.uns.ac.id 9

Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun Tabel 1.2 Perbandingan Proses Kontak dan Proses Kamar Timbal Keterangan Konversi

Proses kontak

Proses kamar timbal

98,5 – 99 %

77 – 79%

Kondisi operasi, -

T , oC

420 - 600

420 – 600

-

P, atm

1-4

1-4

Biaya produksi

Rendah

Tinggi

Kualitas produk

Lebih pekat

Kurang pekat

Satu kali proses dalam

Dua kali proses dalam

meningkatkan

meningkatkan

konsentrasi asam

konsentrasi asam

Vanadium Pentoksida

NO dan NO 2

Proses produksi

Katalis

Setelah dibandingkan, maka untuk perancangan pabrik asam sulfat ini dipilih proses kontak dengan pertimbangan : 1. Konversi yang tinggi dan kualitas produk lebih pekat. 2. Biaya produksi lebih murah. 3. Umur katalis dapat mencapai 10 tahun dalam pemakaian normal. 4. Proses produksi satu kali proses dalam meningkatkan konsentrasi asam.

1.4.2 Kegunaan Produk Di bidang industri, asam sulfat merupakan produk kimia yang banyak dipakai. Asam sulfat penting sekali terutama dalam produksi :



digilib.uns.ac.id 10

Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun 1. Industri pupuk 2. Industri pengolahan air 3. Industri metalurgi 4. Petrokimia 5. Industri kimia 6. Industri pulp dan kertas (www.sulphuric-acid.com)

1.4.3 Sifat-Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk 1.4.3.1 Bahan Baku a. Sulfur Sifat Fisika : Rumus molekul

:S

Titik didih pada 1 atm , oC

: 444,6

Titik lebur pada 1 atm , oC

: 120

Specific gravity

: 2,046 (Perry, 2008)

Sifat Kimia : 1. Dengan udara membentuk sulfur dioksida. Reaksi : S + O 2

SO 2 ................................................... (I - 1)

2. Dengan asam klorida dan katalis Fe akan menghasilkan hidrogen sulfida.

Bab I Pendahuluan

commit to user



Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun b. Udara Sifat Fisika : Sifat Gas

N2

O2

28,01

32

Gas

Gas

Tidak berbau

Tidak berbau

Tidak berwarna

Tidak berwarna

Titik Lebur (1 atm, oC)

-209,86

-218, 4

Titik Didih (1 atm, oC)

-195,8

-183

Specific gravity

1,026

1,71

Berat molekul

Kenampakan

(Perry,2008)

c. Air Proses Sifat Fisika : Rumus molekul

: H 2O

Berat molekul, g/gmol

: 18,02

Titik didih pada 1 atm , oC

: 100

Titik lebur pada 1 atm , oC

:0

Specific gravity

:1 (Perry,2008)




Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun Sifat Kimia : 1. Merupakan pelarut yang baik 2. Dapat terurai menjadi unsur-unsur penyusunnya dengan proses elektrolisis.

d. Sulfur Dioksida Sifat Fisika : Rumus molekul

: SO 2


: 64,06

Titik didih, ºC

: -75,5

Titik lebur, ºC

: -10

Specific gravity

: 1,434 (Perry,2008)

Sifat Kimia : 1. Dengan klorin dan air membentuk asam klorida dan asam lainnya. Reaksi : Cl2 + 2H 2O + SO 2

2HCl + H 2SO 4 ................ (I - 2)

2. Dengan hidrogen sulfida membentuk air dan sulfur Reaksi : 2H 2S + SO2

2H2O + 3S ............................... (I - 3)




Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun e. Sulfur Trioksida Sifat Fisika : Rumus molekul

: SO3


: 80,06

Titik didih, ºC

: 44,6

Titik lebur, ºC

: 16,86

Specific gravity

: 1,923 (Perry,2008 )

Sifat Kimia : 1. Dengan air membentuk asam kuat Reaksi : SO 3 + H2O

2 SO 4

................................................ (I - 4)

2. Dengan udara lembab sulfur trioksida membentuk uap putih tebal dengan bau yang menyengat.

f. Vanadium Pentoksida Sifat Fisika : Rumus molekul

: V2O 5


: 181,88

Titik didih, ºC

: 1750





Titik lebur, ºC

: 800

Specific gravity

: 3,357 (Perry,2008)

1.4.3.2 Produk Asam Sulfat Sifat Fisika : Rumus molekul

: H2SO 4

Berat Molekul, g/gmol

: 98,08

Wujud dalam kondisi kamar

: Cair

Warna

: Tidak berwarna

Titik didih pada 1 atm, oC

: 340

Titik leleh pada 1 atm, oC

: 10,49

Specific gravity

: 1,834 (Perry,2008)

Sifat Kimia : 1. Dengan basa membentuk garam dan air. Reaksi : H 2SO 4 + 2 NaOH

Na2SO4 + H2O ................... (I - 5)

2. Dengan alkohol membentuk eter dan air. Reaksi : 2C 2H 5OH + H 2SO 4

C 2H 5OC2H 5 + H2O + H 2SO4 .. (I - 6)




Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun 1.4.4

Tinjauan Proses Secara Umum Dalam proses pembuatan asam sulfat dengan proses kontak absorpsi

ganda, pertama mereaksikan sulfur cair dengan udara sehingga terbentuk gas sulfur dioksida. Selanjutnya dilakukan reaksi pembentukan sulfur trioksida yang dilakukan pada reaktor fixed bed multi bed pada tekanan 1 atm dan suhu 425 oC. Kondisi operasi reaktor adiabatik non isotermal. Produk keluar reaktor diumpankan pada absorber untuk menyerap gas sulfur trioksida, selanjutnya diencerkan pada tangki pengencer untuk membentuk asam sulfat 98,5% dengan penambahan air.





BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1

Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

2.1.1

Spesifikasi Bahan Baku Sulfur Sulfur yang diumpankan pada pabrik harus mempunyai spesifikasi : warna

kuning cerah, bentuk granular, dengan spesifikasi analisis tipikal : 1. Sulfur Fase

: padat

Komposisi

: - Belerang : 99,96% - air

: 0,005%

- impuritas : 0,035% Titik lebur

: 120ºC

Berat molekul

: 32,064 g/gmol (www.alibaba.com)

2. Udara Fase

: gas

Komposisi

: - O2 = 21% - N 2 = 79%

Berat molekul

: 28,84 g/gmol

commit to user Bab II Deskripsi Proses 16



Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun 3. Air proses Kenampakan

: cairan jernih

Berat jenis

: 1 gr/mL (25ºC)

Rumus molekul

: H 2O

Berat molekul

: 18 g/gmol

Kekentalan

: 1 cP (25ºC)

2.1.2 Spesifikasi Produk Asam sulfat Fase

: cair

Kadar

: 98,5% H 2SO4 ; 1,5% H 2O

Rumus molekul

: H 2SO 4

Berat molekul

: 98,08 g/gmol

2.1.3 Spesifikasi Bahan Pembantu (Katalis) Katalisator

: Vanadium Pentoksida (V 2O 5)

Bentuk

: granular

Diameter

: 0,004572 m

Porositas

: 0,45

bulk Umur teknis

: 541,424 kg/m3 : 10 tahun

commit to user Bab II Deskripsi Proses



Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun 2.2

Konsep Proses

2.2.1 Sifat Reaksi a. Tinjauan Termodinamika Tinjauan secara termodinamika ditujukan untuk mengetahui sifat reaksi (endotermis/eksotermis) dan arah reaksi (reversible/ irreversible).

Penentuan

panas reaksi berjalan secara eksotermis atau endotermis dapat dihitung dengan perhitungan panas pembentukan standar ( H of ) pada tekanan 1 atm dan suhu 298,15 K. Pada proses pembentukan asam sulfat terjadi reaksi sebagai berikut : S (g) + O 2 (g)

SO 2 (g) …………………………………………….......... (II – 1)

SO 2 (g) + ½ O 2 (g)

SO 3 (g) ………………………………………….... (II – 2)

SO 3 (g) + H 2O (l)

H 2SO 4 (l) …………………………………………. (II – 3)

Data panas pembentukan standar pada suhu 298,15 K H of S

= 0 J/mol

H of O 2

= 0 J/mol

H of SO 2

= -296.830 J/mol

H of SO 3

= -395.730 J/mol

H of H 2SO 4 = - 813.989 J/mol H of H 2O

= -285.830 J/mol ( Smith Van Ness, 1975)

H 298,15

=

H of produk -

H of reaktan




Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun Reaksi (II - 1) : H 298,15

= (-296.830) – (0 + 0) J/mol = -296.830 J/mol

Reaksi (II - 2) : H 298,15

= (-395.730) – (-296.830 + ½ x 0) J/mol = -98.900 J/mol

Reaksi (II - 3) : H 298,15

= (-813.989) – (-395.720 + (-285.830)) J/mol = -813.989 + 681.55 J/mol = -132.439 J/mol

Ketiga reaksi tersebut termasuk reaksi eksotermis dilihat dari nilai panas pembentukan standar ( H 298,15 ) yang bernilai negatif. Sifat reaksi kimia yang reversible atau irreversible dapat diketahui dari harga konstanta kesetimbangan. Data energi Gibbs pada 298,15 K : G of S

= 0 J/mol

G of O 2

= 0 J/mol

G of SO 2

= -300.360 J/mol

G of SO 3

= -370.620 J/mol

G of H 2SO 4 = -690.003 J/mol G of H 2O

= -228.770 J/mol


( Smith Van Ness, 1975)



Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun Perubahan energi Gibbs dapat dihitung dengan persamaan : G 298,15

= - R T ln K

G 298,15

=

G of produk -

G of reaktan

dengan : G 298 : energi bebas Gibbs standar suatu reaksi pada 298,15 K (kJ/mol) R

: konstanta gas ( 8,314 J/mol· K)

T

: temperatur (K)

K

: konstanta kesetimbangan ( Smith Van Ness, 1975)

Reaksi (II - 1) : G 298,15

= (-300.360) – (0 + 0) J/mol = -300.360 J/mol

ln K 298,15

G 298,15

=

RT

- 300.360 J/mol 8,314 J/mol K 298,15 K

=

= 121,17

Dari Smith Van Ness Equation (15.17)

ln

K K298,15

298,15

R

x

1 T

1 T298,15




Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun dengan : K

= konstanta kesetimbangan pada suhu tertentu

T

= suhu tertentu

R

= tetapan gas ideal, 8,314 J/mol· K 298,15

= panas reaksi standar pada 298,15 K ( Smith Van Ness, 1975)

Pada suhu 970 oC (1.243,15 K) besarnya konstanta kesetimbangan dapat dihitung sebagai berikut : ln

K 1.243,15

=

K 298,15

lnK 1.243,15

298,15

R

1

1

T1.243,15

T298,15

- 296.830 1 8,314 1.243,15

lnK 298,15

1 298,15

= 1,23 · 10 13

K698,15

Karena harga konstanta kesetimbangan relatif besar, maka reaksi berlangsung searah ke arah kanan (irreversible).

Reaksi (II - 2) : G 298,15

= (-370.620) – (-300.360 + ½ (0)) J/mol = -70.260 J/mol

ln K 298,15

=

=

G 298,15 RT

- 70.260 J/mol 8,314 J/mol K 298,15 K

= 28,36

Bab II Deskripsi Proses

commit to user



Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun Pada suhu 425 oC (698,15 K) besarnya konstanta kesetimbangan dapat dihitung sebagai berikut : ln

K 698,15 K 298,15

lnK 698,15

298,15

=

1

T698,15

T298,15

- 98.900 1 8,314 698,15

lnK 298,15

K698,15

R

1

1 298,15

= 244,69

Karena harga konstanta kesetimbangan relatif kecil, maka reaksi berlangsung bolak-balik (reversible).

Reaksi (II - 3) : G 298,15

= (-690.003) – (-228.770 + (-370.620)) J/mol = -90.613 J/mol

ln K 298,15

G 298,15

=

=

RT

- 90.613 J/mol 8,314 J/mol K 298,15 K

= 36,55

Pada suhu 70 oC (343,15 K) besarnya konstanta kesetimbangan dapat dihitung sebagai berikut : ln

K 343,15 K 298,15

=

298,15

R

1

1

T343,15

T298,15





lnK 343,15

- 132.439 8,314

lnK 298,15

1 343,15

1 298,15

= 7,77 · 10 12

K698,15

Karena harga konstanta kesetimbangan relatif besar, maka reaksi berlangsung searah ke arah kanan (irreversible).

b. Tinjauan Kinetika Secara kinetika, reaksi pembentukan sulfur dioksida mempunyai persamaan kecepatan reaksi sebagai berikut : Reaksi : SO 2 + ½ O2

SO 3 ………………………………………. (II – 4)

Konstanta kesetimbangan : Kp = exp

11 .300 T 10,68

dengan : Kp = konstanta kesetimbangan T = suhu reaksi, ºK Kecepatan reaksinya :

k1Po 2Pso 2 1 r

Pso 3 1

Pso 2 Po 2 2 Kp

22,414 1 k 2 Pso 2

k3 Pso3

2

dengan : r = kecepatan reaksi, kmol SO2 /kg kat· jam k 1 exp 12,160

5473 T





k2

exp

9 ,953

k3

exp

71,745

8619 T 52596 T

PO2 ; PSO2 ; PSO3 = tekanan parsial gas O2, SO 2, SO 3 dihitung berdasarkan 1 kmol /O 2 jam· atm (Froment, 1990) c. Kondisi Operasi Proses kontak absorpsi ganda sulfur terjadi dalam suatu reaktor fixed bed multibed pada gas atau uap dengan tekanan 1-4 atm dan temperatur 420ºC-600ºC. Reaksi kontak absorpsi ganda ini menggunakan katalis V 2O 5. Katalis ini pada kondisi operasi akan mengoksidasi sulfur dioksida. Sifat penting vanadium pentoksida ialah mempunyai keterbatasan temperatur bawah dan atas. Selang temperatur bawah operasi katalis ini yaitu antara 420ºC sedangkan batas temperatur atas 600ºC. Umur katalis dapat mencapai 10 tahun dalam pemakaian normal.

2.2.2 Mekanisme Reaksi Pada reaksi katalitik ada beberapa kemungkinan mekanisme kontrol yang menentukan kecepatan reaksi, mekanisme untuk reaksi katalitik tersebut secara umum adalah : 1.

Transfer massa reaktan dari badan utama fluida ke permukaan luar katalis (external diffusion).




Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun 2.

Transfer massa reaktan dari permukaan luar ke permukaan dalam pori - pori katalis (internal diffusion).

3.

Adsorbsi reaktan pada permukaan katalis.

4.

Reaksi pada permukaan katalis.

5.

Desorbsi produk reaksi dari permukaan dalam katalis

6.

Transfer massa produk dari permukaan dalam ke permukaan luar katalis.

7.

Transfer massa produk dari permukaan luar katalis ke badan utama fluida. (Fogler, 1999) Langkah yang menentukan adalah reaksi pada permukaan katalis. Oleh

karena itu, langkah proses nomor 1, 2, 6, 7 sangat cepat dibandingkan langkah nomor 3, 4, 5 sehingga kecepatan reaksi tidak dipengaruhi oleh transfer massa. (Smith , 1981)

2.3

Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses

2.3.1

Diagram Alir Proses Diagram alir prarancangan pabrik asam sulfat dari sulfur dan udara dapat

ditunjukan dalam tiga macam, yaitu : a. Diagram alir proses (Gambar 2.1) b. Diagram alir kualitatif (Gambar 2.2 ) c. Diagram alir kuantitatif ( Gambar 2.3 )



digilib.uns.ac.id

commit to user

S H2O Ash P = 1 atm T = 30o C

M-01

H2O O2 N2 P = 1,1 atm T = 38 oC

Ash P =1 atm T = 425 oC

O2 N2 P = 1 atm T = 34,05o C

B-01

H2O H2SO4 P = 1 atm T = 71,3 oC

MP-01

H2O H2SO4 P =1 atm T = 41oC

S H2 O Ash P = 1 atm T = 140 oC

H2 O Ash O2 N2 SO2 P =1 atm T =916,85o C CN-01

H2 O O2 N2 SO2 SO3 P = 1 atm T = 425 oC

commit to user O2 N2 SO2 SO3 P = 1 atm o T = 200 C

AB-02

O2 N2 SO2 SO3 P = 1 atm T= 197,5 oC

H2 O H2 SO4 P = 1 atm T = 120 oC

H2O H2SO4 P = 1 atm T = 70 oC

H2 O O2 N2 SO2 SO3 P = 1 atm T = 200o C

H2O H2SO4 P = 1 atm T = 120oC

AB-01

O2 N2 SO2 SO3 P =1 atm T = 94,9o C

H2 O H2 SO4 P = 1 atm T = 72,8o C

H2O O2 N2 SO2 SO3 P = 1 atm T = 429,85 oC


H2O O2 N2 SO2 SO3 P = 1 atm T = 444,3 oC

O2 N2 SO2 SO3 P = 1 atm T = 426,85o C

Bed 4

Bed 3

Bed 2

Bed 1


Gambar 2.2 Diagram Alir Kualitatif

H2 O O2 N2 SO 2 SO 3 P = 1 atm T = 425oC

H2O O2 N2 SO2 P = 1 atm T = 425 oC

H2O P = 1atm T = 30 oC

TP-02

H2O H2SO4 P = 1 atm T = 72,95o C

H2 O H2 SO4 P = 1 atm o T = 72,95 C

H2 O H2 SO4 P = 1 atm T = 70o C TP-01

H2 O P = 1atm T = 30o C

H2 O H2 SO4 P =1 atm T = 37 oC

H2 O H2 SO4 P = 1 atm T = 71,3oC

H2 O H2 SO4 P = 1 atm T = 71,3o C

Produk asam sulfat

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


digilib.uns.ac.id

commit to user


digilib.uns.ac.id

commit to user


digilib.uns.ac.id

Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun 2.3.2

30

Langkah Proses Dalam proses produksi asam sulfat dapat dibagi dalam beberapa tahap,

yaitu : a). Tahap persiapan bahan baku b). Tahap reaksi c). Tahap pemurnian produk

a. Tahap Persiapan Bahan Baku Bahan baku sulfur berupa granular disimpan di dalam gudang penyimpanan (G-01) pada suhu 30 oC dan tekanan 1 atm. Sulfur diangkut dengan Belt Conveyor (BC-01) menuju Hopper (H-01) untuk ditampung sebelum dileburkan. Sulfur padat dengan ukuran serbuk selanjutnya dilebur pada Melter (M-01) pada 140oC dengan media pemanas steam. Selanjutnya produk cairan M01 dipompakan dengan pompa (P-01) menuju Burner (B-01) bersama dengan itu dialirkan udara kering yang diperoleh dari udara luar dan ditekan dengan Blower (BL-01) dan dilewatkan menara pengering (MP-01). Kandungan air dalam udara atmosfer diserap oleh H2SO 4 98,5% yang bersifat hidroskopis, sehingga dihasilkan udara kering. Hal ini bertujuan untuk mencegah terjadinya reaksi antara gas SO3 dengan air yang terkandung dalam udara sehingga akan menyebabkan korosi. H 2SO 4 disirkulasi secara kontinyu dari Tangki Pengencer I (TP-01) untuk menjaga konsentrasi H2SO 4 98,5%.



digilib.uns.ac.id

31 Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun

Produk udara kering diumpankan menuju burner. Burner difungsikan untuk mereaksikan sulfur dengan udara membentuk sulfur dioksida pada kondisi operasi temperatur 916,85 oC dan tekanan 1 atm dengan sifat reaksi eksotermis. Setelah terjadi proses reaksi pembentukan sulfur dioksida produk dari burner berupa gas dilewatkan di Waste Heat Boiler (WHB-01) yang berfungsi memanfaatkan panas produk keluar burner untuk memproduksi steam dimana produk keluar Waste Heat Boiler suhunya menjadi 425 oC dan dilewatkan Cyclones (CN-01) yang berfungsi untuk menyaring impuritas sebelum gas sulfur dioksida diumpankan menuju reaktor.

b. Tahap Reaksi Gas SO 2 dimasukkan R-01 yang terdiri dari 4 buah bed catalyst. 3 bed teratas merupakan konversi tingkat pertama sedangkan bed keempat merupakan konversi tingkat kedua. Katalis yang digunakan berupa vanadium pentoksida (V 2O 5) dengan suhu optimum sekitar 420 oC - 600 oC. Gas proses yang mengandung SO 2 bersuhu 425 oC dari burner masuk ke converter bed I, dimana gas SO 2 diubah menjadi SO 3. Reaksi yang terjadi adalah : SO 2 + ½ O 2

SO 3…………..................………. (II – 5)

Temperatur pada bed dijaga pada temperatur sekitar 425 oC agar katalis tetap pada kondisi operasi optimumnya sehingga diharapkan terjadi konversi reaksi yang optimum pula. Pada bed pertama, reaksi berlangsung dengan konversi sekitar 69,38%. Gas yang mengandung SO 3 yang keluar dari bed I, bersuhu



digilib.uns.ac.id

32 Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 Ton/Tahun 600 oC, dimasukkan ke Heat Exchanger I (HE-01) dengan media pendingin gas keluar absorber I yang bersuhu 94,9 oC. Gas yang mengandung SO3 keluar HE01, bersuhu 425 oC, masuk ke bed II. Pada bed ke-2 ini reaksi berlangsung dengan konversi sekitar 20,62%. Gas outlet bed II dimana temperatur 444,3 oC dialirkan ke HE-02 dengan media pendingin sama dengan bed I, sehingga dihasilkan gas dengan temperatur 425 oC. Gas ini dialirkan ke bed III dengan konversi 6,4%. Gas outlet bed III yang banyak mengandung gas SO 3 bersuhu 429,85 oC masuk ke HE03 kemudian masuk ke Economizer I (EK-01) dengan media pendingin air. Gas tersebut didinginkan menjadi 200 oC sebelum masuk ke menara absorber I (AB01). Setelah gas SO 3 diserap dengan H 2SO 4 di menara absorber, sisa gas keluar absorber dengan temperatur 94,9 oC dan dipanaskan di HE-01, HE-02 dan HE-03, sehingga temperatur masuk ke bed IV menjadi 425oC. Pada bed IV ini terjadi reaksi dengan konversi sebesar 3,3%, sehingga konversi total menjadi 99,7%. Gas outlet bed IV, temperatur 426,85 oC masuk ke dalam Economizer II (EK-02), dimana gas tersebut didinginkan menjadi 200 oC sebelum masuk menara absorber II (AB-02).

c. Tahap Pemurnian Produk Produk dari Tangki Pengencer II (TP-02) dipompa menuju TP-01. Sisa gas dari AB-01 akan dikembalikan ke bed IV. Gas yang banyak mengandung SO 3 keluar dari bed IV dan diabsorpsi oleh H 2SO 4 98,5% yang berasal dari TP-02 yang dipompa oleh P-06 dan gas tersebut dilewatkan EK-02 untuk didinginkan



digilib.uns.ac.id


terlebih dahulu. Produk yang dihasilkan dalam AB-02 berupa H 2SO 4 dengan kadar 99,9% dan ditampung oleh tangki penampung TP-02. H 2SO 4 dari AB-01 dan AB-02 ditambahkan air demineralisasi untuk diencerkan menjadi 98,5%. Sisa gas SO 2 yang keluar dari AB-02 diemisikan ke udara bebas. Produk H 2SO 4 dari TP-01 dipompa oleh P-08

melewati HE-05 untuk

mendinginkan produk sehingga temperatur produk maksimum adalah 37 oC sebelum masuk ke tangki penyimpan asam sulfat (T-01).

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas Produk

: Asam Sulfat 98,5% berat

Kapasitas

: 100.000 ton/tahun

Satu tahun produksi

: 330 hari

Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam

2.4.1. Neraca Massa Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan

: kg/jam

Neraca massa prarancangan pabrik asam sulfat sesuai dengan Gambar 2.3.



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.1 Neraca Massa pada Melter (M-01) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Arus 1

Arus 2

Komponen

S

4.083,3660

4.083,3660

H 2O

0,2043

0,2043

impuritas

1,4298

1,4298

Total

4.085

4.085

Tabel 2.2 Neraca Massa pada Burner (B-01) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen Arus 2 S

Arus 3

Arus 4

4.083,3660

0

0

H2O

0,2043

0

0,2043

impuritas

1,4298

0

1,4298

O2

0

6.112,6327

2.037,5442

N2

0

20.130,8097

20.130,8097

SO 2

0

0

8.158,4545

4.085

26.243,4424

30.328,4424

Total

30.328,4424


30.328,4424


digilib.uns.ac.id


Tabel 2.3 Neraca Massa pada Cyclones (CN-01) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen Arus 4

Arus 5

Arus 6

H2O

0,2043

0

0,2043

Impuritas

1,4298

1,4298

0

O2

2.037,5442

0

2.037,5442

N2

20.130,8097

0

20.130,8097

SO 2

8.158,4545

0

8.158,4545

30.328,4424

1,4298

30.327,0127

Total

30.328,4424

30.328,4424

Tabel 2.4 Neraca Massa pada Reaktor Bed I (R-01) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Arus 6

Arus 7

Komponen

H 2O

0,2043

0,2043

O2

2.037,5442

623,8960

N2

20.130,8097

20.130,8097

SO 2

8.158,4545

2.498,1188

SO 3

0

7.073,9839

Total

30.327,0127

30.327,0127



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.5 Neraca Massa pada Reaktor Bed II (R-01) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Arus 7

Arus 8

Komponen

H 2O

0,2043

0,2043

O2

623,8960

203,7544

N2

20.130,8097

20.130,8097

SO 2

2.498,1188

815,8454

SO 3

7.073,9839

9.176,3988

Total

30.327,0127

30.327,0127

Tabel 2.6 Neraca Massa pada Reaktor Bed III (R-01) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Arus 8

Arus 9

Komponen

H 2O

0,2043

0,2043

O2

203,7544

73,3516

N2

20.130,8097

20.130,8097

SO 2

815,8454

293,7044

SO 3

9.176,3988

9.828,9428

Total

30.327,0127

30.327,0127



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.7 Neraca Massa Absorber (AB-01) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen Arus 9

Arus 12

Arus 10

Arus 13

H2O

0,2043

2.627,3311

0

438,0928

O2

73,3516

0

73,3516

0

N2

20.130,8097

0

20.130,809

0

SO 2

293,7044

0

293,7044

0

SO 3

9.828,9428

0

98,2894

0

0 172.528,0749

0

184.448,1709

30.327,0127 175.155,4060 20.596,1551

184.886,2636

H 2SO 4

Total 205.482,4187

205.482,4187

Tabel 2.8 Neraca Massa Tangki Pengencer (TP-01) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen Arus 13 H 2O H2SO 4

438,0928

Arus 21

Arus 24

Arus 18

8,0292

1.937,7458

2.926,713

184.228,1709

7.212,0916 527,2540

0

192.187,517

184.448,1709

7.754,9372 535,2833

1.937,7458

195.114,230

Total

542,8456

Arus 25

195.114,23


195.114,23


digilib.uns.ac.id


Tabel 2.9 Neraca Massa pada Reaktor Bed IV (R-01) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Arus 10

Arus 11

Komponen

O2

73,3516

6,1126

N2

20.130,8097

20.130,8097

SO 2

293,7044

24,4754

SO 3

98,2894

434,7574

Total

20.596,1551

20.596,1551

Tabel 2.10 Neraca Massa Absorber (AB-02) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen Arus 11 H 2O

Arus 14

Arus 15

Arus 16

0

116,2131

19,3688

0

O2

6,1126

0

0

6,1126

N2

20.130,8097

0

0

20.130,8097

SO 2

24.4754

0

0

24.4754

SO 3

434,7574

0

0

4,3476

0

7.631,3248

8.158,5788

0

H 2SO 4

20.596,1551

7.747,5379

8.177,9477

20.165,7453

Total 28.343,6930


28.343,6930


digilib.uns.ac.id


Tabel 2.11 Neraca Massa pada Tangki Pengencer (TP-02) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen Arus 15 H2O H 2SO 4

Arus 17

Arus 23

19,3688

104,8735

124,2423

8.158,5788

0

8.158,5788

8.177,9477

104,8735

8.282,8212

Total

8.282,8212

8.282,8212

Tabel 2.12 Neraca Massa Menara Pengering (MP-01) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen Arus 20 H 2O

Arus 22

Arus 3

Arus 21

109,8288

433,0168

0

542,8456

O2

0

6.112,6327

6.112,6327

0

N2

0

20.130,8097 20.130,8097

0

H 2SO 4

7.212,0916 26.676,4592

0 7.321,9204

0 26.243,4424

7.212,0916 7.754,9372

Total 33.998,3797


33.998,3797


digilib.uns.ac.id


Tabel 2.13 Neraca Massa pada Tee (TE-01) Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)


Total

Arus 12

Arus 20

2.737,1599

2.627,3311

109,8288

179.740,1666

172.528,0749

7.212,0916

182.477,3265

175.155,4060

7.321,9204

182.477,3265

182.477,3265


Keluar (kg/jam)


Total

Arus 14

124,2423

116,2131

8,0292

8.158,5788

7.631,3248

527,2540

8.282,8212

7.747,5379

535,2833

8.282,8212


Arus 24

8.282,8212


digilib.uns.ac.id



Keluar (kg/jam)


Total

Arus 19

Arus 24

2.926,713

2.737,160

189,554

192.187,517

179.740,167

12.447,350

195.114,230

182.477,326

12.636,903

195.114,230

195.114,230

Tabel 2.16 Neraca Massa Total Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen Arus 2 S

Arus 17

Arus 22

Arus 25

Arus 5

Arus 16

Arus 26

4.083,36

0

0

0

0

0

0

60

104,8735

4333,0168

1.937,7458

0

0

189,5536

impuritas

0,2043

0

0

0 1,4298

0

0

O2

1,4298

0

6.112,6327

0

0

6,1126

0

N2

0

0 20.130,8097

0

0 20.130,8097

0

SO 2

0

0

0

0

0

24,4754

0

SO 3

0

0

0

0

0

4,3476

0

H 2SO 4

0

0

0

0

0

104,8735 26.676,4592

1.937,7458

H 2O

4.085

0 12.447,3499

1,4298 20.165,7453 12.636,9035

Total 32.804,0785

32.804,0785



digilib.uns.ac.id


2.4.2 Neraca Panas Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan

: kJ/jam

Tabel 2.17 Neraca Panas pada Melter (M-01) Komponen

Q input (kJ/jam)

Q output (kJ/jam)

Q arus 1

14.924,528

0

Q arus 2

0

729.990,338

Q peleburan

219.765,918

0

Q pemanas

495.299,338

0

729.990,338

729.990,338

Total

Tabel 2.18 Neraca Panas pada Burner (B-01) Komponen

Q input (kJ/jam)

Q output (kJ/jam)

Q arus 2

729.990,338

0

Q arus 3

312.095,753

0

Q reaksi

37.800.266,015

0

Q arus 4

0

38.842.352,106

38.842.352,106

38.842.352,106

Total



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.19 Neraca Panas Menara Pengering (MP-01) Q input (kJ/jam)

Q output (kJ/jam)

Komponen Gas

Cairan

Gas

H 2O

10.785,974

21.775,570

21.775,570

0

O2

75.104,747

0

0

50.266,563

N2

278.477,330

0

0

261.829,190

0

28.590,972

28.590,972

0

H 2SO 4 Panas pelarutan

Cairan

251.629,877

0

Panas laten

0

338.889,930

Total

701.352,224

701.352,224

Tabel 2.20 Neraca Panas pada Cyclones (CN-01) Komponen

Q input (kJ/jam)

Q output (kJ/jam)

Q arus 4

11.048.383,452

0

Q arus 5

0

318,961

Q arus 6

0

11.048.064,491

11.048.383,452

11.048.383,452

Total



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.21 Neraca Panas pada Reaktor (R-01) Komponen

Input (kJ/jam)

Output (kJ/jam)

Q bed I

13.954.855,648

20.139.424,115

Q bed II

13.773.693,789

14.454.163,118

Q bed III

13.757.207,370

13.927.848.358

Q bed IV

10.890.352,725

10.954.293,801

Panas reaksi

12.553.289,671

0

0

5.453.669,810

64.929.399,203

64.929.399,203

Panas pendingin Total



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.22 Neraca Panas pada Absorber (AB-01) Q input (kJ/jam)

Q output (kJ/jam)

Komponen Gas H 2O

Cairan

Gas

Cairan

67,905

3.828.425,467

0

337.928,314

O2

12.075,228

0

4.757,588

0

N2

3.677.975,072

0

1.463.000,332

0

SO 2

34.416,299

0

13.220,835

0

SO 3

1.212.475,149

0

4.564,210

0

0

23.691.393,773

0

13.486.538,653

H 2SO 4 Panas reaksi

-16.095.897,044

0

0

1.050.921,918

16.360.931,849

16.360.931,849

Panas laten Total



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.23 Neraca Panas pada Tangki Pengencer (TP-01) Komponen

Input (kJ/jam)

Output (kJ/jam)

Q arus 13

13.414.236,674

0

Q arus 21

50.366,542

0

Q arus 24

36.160,819

0

Q arus 25

41.334,363

0

Panas pengenceran

15.782,331

0

0

13.570.688,467

13.570.688,467

13.570.688,467

Q arus 18 Total



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.24 Neraca Panas pada Absorber (AB-02) Q input (kJ/jam)

Q output (kJ/jam)

Komponen Gas H 2O

Cairan

Gas

Cairan

0

169.340,313

0

14.940,400

O2

1.006,269

0

991,535

0

N2

3.677.975,072

0

3.624.961,188

0

SO 2

2.868,025

0

2.842,522

0

SO 3

53.630,644

0

527,960

0

H 2SO 4 Panas reaksi

0 1.047.926,380

0 596.541,502

-711.959,595

0

0

46.484,762

4.240.787,108

4.240.787,108

Panas laten Total

Tabel 2.25 Neraca Panas pada Tangki Pengencer (TP-02) Komponen

Input (kJ/jam)

Output (kJ/jam)

Q arus 15

593.155,523

0

Q arus 17

2.237,073

0

66,524

0

0

595.459,121

595.459,121

595.459,121

Panas pengenceran Q arus 23 Total



digilib.uns.ac.id


Tabel 2.26 Neraca Panas Total Komponen

Input (kJ/jam)

Output (kJ/jam)

Q arus 1

14.924,528

0

Q arus 17

2.237,073

0

Q arus 22

364.368,051

0

Q arus 25

41.334,363

0

Q arus 5

0

318,961

Q arus 16

0

3.629.305,206

Q arus 18

0

13.570.688,467

22.936.500,374

0

Q pemanas

495.299,892

0

Q peleburan

219.765,918

0

15.848,885

0

Q laten

0

1.436.296,610

Q pendingin

0

5.453.669,810

24.090.279,054

24.090.279,054

Q reaksi

Q pengneceran

Total



digilib.uns.ac.id


2.5

Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses

2.5.1 Lay Out Pabrik Lay out 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 dari para karyawan serta keselamatan proses. Pada prarancangan pabrik ini, tata letak dari pabrik dapat dilihat pada Gambar 2.4. Untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik ini adalah : 1. Pabrik asam sulfat ini merupakan pabrik baru (bukan pengembangan) sehingga penentuan lay out tidak dibatasi oleh bangunan yang ada. 2. Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa mendatang. 3. Faktor keamanan sangat diperlukan untuk bahaya kebakaran dan ledakan, maka perencanaan lay out selalu diusahakan jauh dari sumber api, bahan panas, bahan yang mudah meledak dan jauh dari asap atau gas beracun. 4. Sistem konstruksi yang direncanakan adalah outdoor untuk menekan biaya bangunan dan gedung dan juga iklim Indonesia memungkinkan konstruksi secara outdoor. 5. Lahan terbatas sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian pengaturan ruangan/lahan.



digilib.uns.ac.id


Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu : 1. Daerah administrasi/perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol Daerah administrasi 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. 2. Daerah proses Daerah proses merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses berlangsung. 3. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk Daerah penyimpanan bahan baku dan produk merupakan daerah untuk tempat bahan baku dan produk. 4. Daerah gudang, bengkel dan garasi Daerah gudang, bengkel dan garasi merupakan daerah yang digunakan untuk menampung bahan-bahan yang diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses. 5. Daerah utilitas Daerah utilitas merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses berlangsung dipusatkan. (Vilbrandt, 1959)



digilib.uns.ac.id


po s

Gambar 2.4 Lay Out Pabrik



digilib.uns.ac.id


2.5.2 Lay Out Peralatan Proses Lay out peralatan proses adalah tempat dimana alat-alat yang digunakan dalam proses produksi. Tata letak peralatan proses pada prarancangan pabrik ini dapat dilihat pada Gambar 2.5. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out peralatan proses pada pabrik asam sulfat, antara lain : 1. Aliran udara Aliran udara di dalam dan di sekitar peralatan 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. 2. Cahaya Penerangan sebuah pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat proses yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan. 3. Lalu lintas manusia Dalam perancangan lay out peralatan perlu diperhatikan agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dengan cepat dan mudah. Hal ini bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalankan tugasnya juga diprioritaskan. 4. Pertimbangan ekonomi Dalam menempatkan alat - alat proses diusahakan dapat menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik.



digilib.uns.ac.id


5. 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. (Vilbrandt, 1959)



digilib.uns.ac.id

54

H

E06

H E07


Gambar 2.5 Lay Out Peralatan Proses





BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1

Tangki Tabel 3.1 Spesifikasi Tangki Kode Fungsi

T-01

Menyimpan asam sulfat Menyimpan air proses selama 30 hari

Tipe

T-02

selama 15 hari

Silinder vertikal dengan flat bottom dan conical roof

Material Jumlah

Carbon Steel SA 283 grade C 1 buah

1 buah

- Tekanan (atm)

1

1

- Suhu (oC)

37

35

8060

1130

40

15

43,279

38,73

Kondisi operasi

Kapasitas (bbl) Dimensi - Diameter (ft) - Tinggi total (ft) - Tebal tangki Course 1 (in)

1¼

4

/9

Course 2 (in)

1

1 /8

4

/9

Course 3 (in)

1

3

/8

Course 4 (in)

7

/8

3

/8

Course 5 (in)

¾

3

/8

Course 6 (in)

¾

1

/3

5

1

/3

Tebal head (in)

/8

commit to user Bab III Spesifikasi Peralatan Proses 55




3.2

Melter Tabel 3.2 Spesifikasi Melter Kode

M-01

Fungsi

Mengubah fase sulfur padat menjadi sulfur cair

Tipe

Tangki alir berpengaduk

Jumlah

1 buah

Kondisi operasi - Tekanan (atm)

1

o

30

o

- Suhu produk ( C)

140

- Suhu pemanas masuk (oC)

200

- Suhu pemanas keluar (oC)

200

- Suhu umpan ( C)

Spesifikasi jaket - Tinggi (m)

1,7

- Tebal (in)

3

- Material

/ 16

Carbon Steel 283 grade C

Spesifikasi shell - IDs (in)

65

- Tebal (in)

7

- Material

/8


Spesifikasi head - Bentuk

Torisperical dished head

- Tebal (in)

3/16

- Tinggi (in)

8,349

Spesifikasi Pengaduk - Jenis

Turbin dengan 6 flat blade dengan 4 baffle

- Di (m)

0,316

- L (m)

0,079

commit to user Bab III Spesifikasi Peralatan Proses




Kode

M-01

- Kecepatan Pengadukan

420

- Daya Pengadukan

20

Tinggi total reaktor (m)

3.3

2,320

Burner Tabel 3.3 Spesifikasi Burner Kode

B-01

Fungsi

Membakar sulfur cair dengan udara kering menjadi gas sulfur dioksida

Tipe

RAP single tube

Jumlah

1 buah


1

- Suhu umpan (oC)

140

- Suhu produk (oC)

934,25

Spesifikasi - ID (m)

7

- OD (m)

9,14

- Panjang (m)

30

- Jumlah pass

1

- Material

Bata tahan api





3.4

Reaktor Tabel 3.4 Spesifikasi Reaktor Kode

R-01

Fungsi

Mereaksikan sulfur dioksida dengan oksigen menjadi sulfur trioksida

Tipe

Fixed bed multi bed

Jumlah

1 buah

Kode

R-01

Material

Carbon Steel SA 182 F22


1

o

- Suhu ( C)

425

Katalis - Bahan

Vanadium Pentoksida

- Bentuk

Granular

- Diameter (m)

0,00457

-

bulk (kg/m3)

541,424

- Tinggi bed katalis I (m)

1,5

- Tinggi bed katalis II (m)

3,01

- Tinggi bed katalis III (m)

1,78

- Tinggi bed katalis IV (m)

1,29

Spesifikasi Shell - ID (m)

4 3

- Tebal shell (in)

/4

Spesifikasi Head - Bentuk

Torispherical Dished Head

- Tebal head (in)

1 1/ 4

- Tinggi head (m)

0,846

Tinggi Total (m)

17,35





3.5

Absorber Tabel 3.5 Spesifikasi Absorber Kode

AB-01

AB-02

Fungsi

Menyerap gas SO 3 dari

Menyerap gas SO 3 dari

aliran R-01 bed III

aliran R-01 bed IV

dengan menggunakan

dengan menggunakan

asam sulfat

asam sulfat

Tipe

Packed tower

Jumlah

1 buah

Material

1 buah



1

1

- Suhu (oC)

70

70

2,087

1,578

11,678

2,930

Menara - Diameter (m) - Tinggi (m)

1

- Tebal shell (in)

/8

1

/8

Head - Tipe


- Tebal head (in)

1

/4

Torisperical dished head 1

/5

Packing - Jenis - Ukuran (in)

Ceramic Raschig Ring


2

2





3.6

Menara Pengering Tabel 3.6 Spesifikasi Menara Pengering Kode

MP-01

Fungsi

Menyerap kandungan H 2O dari udara bebas dengan menggunakan asam sulfat

Tipe

Packed tower

Jumlah

1 buah

Material



1

o

- Suhu ( C)

70

Menara - Diameter (m)

1,647

- Tinggi (m)

14,631 1

- Tebal shell (in)

/8

Head - Tipe

Torisperical dished head 1

- Tebal head (in)

/5

Packing - Jenis


- Ukuran (in)

2





3.7

Tangki Pengencer Tabel 3.7 Spesifikasi Tangki Pengencer Kode

TP-01

TP-02

Fungsi

Mengencerkan produk

Mengencerkan produk

AB-01 dengan air untuk

AB-02 dengan air untuk

mendapatkan asam sulfat

mendapatkan asam sulfat

98,5%

98,5%

Tipe Jumlah

Tangki alir berpengaduk 1 buah

1 buah

1

1

71,30

72,95

- IDs (in)

66

40

- Tebal (in)

1

3

Kondisi operasi - Tekanan (atm) - Suhu Spesifikasi shell

- Material

/8

/16





Spesifikasi head - Bentuk - Tebal (in) - Tinggi (in)

1

/4

1

/4

12,551

9,546

Flat Blade Turbine

Flat Blade Turbine

Impeller

Impeller

- Di (m)

0,529

0,339

- L (m)

0,132

0,085

- Kec. Pengadukan (rpm)

65

266

- Daya Pengadukan (Hp)

25

6

3,811

1,501

Spesifikasi Pengaduk - Jenis

Tinggi total (m)





3.8

Cyclones Tabel 3.8 Spesifikasi Cyclones Kode

CN-01

Fungsi

Memisahkan impuritas berupa ash dari aliran gas keluar burner

Tipe

High efficiency cyclones

Jumlah

4 buah

Material



1

o

- Suhu ( C)

425

Spesifikasi - D silinder (m)

1,408

- Tinggi silinder (m)

2,816

- D inlet gas (m)

0,817

- D outlet padatan (m)

0,528

- Tinggi kerucut (m)

3,521

- Tinggi total (m)

8,787





3.9

Gudang Tabel 3.9 Spesifikasi Gudang Kode

G-01

Fungsi

Menyimpan kebutuhan sulfur selama 1 bulan

Tipe

Bangunan tertutup

Jumlah

1 buah

Material

Bata lapis semen


1

o

- Suhu ( C)

30

Kode

G-01

Spesifikasi - panjang (m)

15,3

- lebar (m)

10

- tinggi (m)

12





3.10 Belt Conveyor Tabel 3.10 Spesifikasi Belt Conveyor Kode

BC-01

Fungsi

mengangkut sulfur granular dari gudang G -01 ke Bucket elevator BE-01

Tipe

Belt conveyor continuous closed

Jumlah

1 buah


1

o

- Suhu ( C)

30

Spesifikasi - Panjang (ft)

30

- Lebar belt (in)

14

- Cross sectional max. (ft 2)

0,11

- Kecepatan belt (fpm)

200

- Daya (Hp)

0,5





3.11 Hopper Tabel 3.11 Spesifikasi Hopper Kode

H-01

Fungsi

mengangkut sulfur padatan dari BC-01 ke M-01

Tipe

Conical hopper

Jumlah

1 buah


1

o

- Suhu ( C)

30

Spesifikasi - Lebar (m)

1,162

- Tinggi (m)

1,555

- Tebal shell (in)

0,1875

- Diameter pembuka (in)

5,09





3.12 Waste Heat Boiler Tabel 3.12 Spesifikasi Waste Heat Boiler Kode

WHB-01

Fungsi

Mendinginkan gas keluar burner

Tipe

Kettle reboiler

Panjang (ft)

12

Kondisi operasi -

Suhu

-

Hot fluid (oC)

933,85 - 425

Cold fluid (oC)

35 – 201,56

Tekanan Hot fluid (atm)

15,3

Cold fluid (atm)

1

Spesifikasi Shell

Cold fluid (air)

- Kapasitas (kg/jam) - Material -

5.350 Carbon Steel SA 167 grade C

P (psi)

diabaikan

Spesifikasi Tube

Hot fluid (gas keluar burner)

- Kapasitas (kg/jam)

30.328,44

- Material

Carbon Steel SA 167 grade C

- Jumlah

140

-

P (psi)

1,344

Dirt Factor (hr.ft 2.oF/Btu)

0,00302

Luas tr. Panas (ft 2)

42439,824





3.13 Economizer Tabel 3.13 Spesifikasi Economizer Kode

EK-01

EK-02

Fungsi

Mendinginkan

Mendinginkan

campuran gas SO 3

campuran gas SO3

keluaran HE-03

keluaran reaktor bed IV

Double Pipe Heat

Double Pipe Heat

Exchanger

Exchanger

20

20

Hot fluid (oC)

423,24 - 200

426,85 - 200

Cold fluid (oC)

35 – 201,71

35 – 204,65

air

air

2.800

2.120

Carbon Steel SA 283

Carbon Steel SA 283

grade C

grade C

diabaikan

diabaikan

Gas keluaran HE-03

Gas produk bed IV

30.327,013

20.596,155

Carbon Steel SA 283

Carbon Steel SA 283

grade C

grade C

12 hairpin

9 hairpin

Tipe

Panjang (ft) Kondisi operasi -

Suhu

Spesifikasi Annulus - Kapasitas (kg/jam) - Material

-

P (psi)

Spesifikasi Inner pipe - Kapasitas (kg/jam) - Material

- Jumlah -

P (psi)

0,719

0,413

2 o

0,00313

0,00304

2

179,312

135,788

Dirt Factor (hr.ft . F/Btu) Luas tr. Panas (ft )





3.14 Heat Exchanger Tabel 3.14 Spesifikasi Heat Exchanger Kode

HE-01

HE-02

Fungsi

Mendinginkan gas hasil

Mendinginkan gas hasil

keluar bed I sekaligus

keluar bed II sekaligus

memanaskan gas hasil

memanaskan gas hasil

keluar AB-01

keluar AB-01

Double Pipe Heat

Double Pipe Heat

Exchanger

Exchanger

20

12

Hot fluid (oC)

599,99 - 425

444,30 - 425

Cold fluid (oC)

94,9 – 361,06

361,06 – 418,19

Gas keluar bed I

Gas keluar bed II

30.327,01

30.327,01

Carbon Steel SA 357

Carbon Steel SA 283

Tipe


Suhu


grade C -

P (psi)

1,958

1,760

Gas keluaran AB-01

Gas keluaran HE-01

20.595,97

20.595,97

Carbon Steel SA 357

Carbon Steel SA 283


grade C - Jumlah

11 hairpin

11 hairpin

0,828

1,336


0,0037

0,0042


198,67

103,390

-

P (psi)





Kode

HE-03

Fungsi

Mendinginkan gas hasil keluar bed III sekaligus memanaskan gas hasil keluar HE-02

Tipe

Shell and Tube Heat Exchanger

Panjang (ft)

12

Kondisi operasi -

Suhu Hot fluid (oC)

429,85 – 423,24

o

Cold fluid ( C) -

418,19 - 425


1

Cold fluid (atm)

1

Spesifikasi Shell

Cold fluid (Gas keluar HE-02)


20.595,97 Carbon Steel SA 167 grade C

P (psi)

0,009

Spesifikasi Tube

Hot fluid (gas dari bed III)


30.327,01

- Material


- Jumlah

86

-

P (psi)

0,189


0,0034


230,014





Kode

HE-04

HE-05

Fungsi

Memanaskan gas dari

Mendinginkan produk

MP-01 dengan

TP-01 sebelum masuk

menggunakan steam

ke T-01

dari WHB-01 Tipe

Double Pipe Heat

Double Pipe Heat

Exchanger

Exchanger

12

12

Hot fluid (oC)

200

71,39 - 37

Cold fluid (oC)

34,05 - 140

35 – 45

steam

air

3.316

18.000

Carbon Steel SA 283

Carbon Steel SA 283

grade C

grade C

0,988

0,560

Gas produk MP-01

Produk TP-01

26.243,442

30.327,013

Carbon Steel SA 283

Carbon Steel SA 283

grade C

grade C

14

21


Suhu


-

P (psi)


- Jumlah hairpin -

P (psi)

0,531

0,878

2 o

0,0033

0,0011

2

95,285

139,263

Dirt Factor (hr.ft . F/Btu) Luas tr. Panas (ft )





Kode

HE-06

Fungsi

Mendinginkan produk cairan AB-01

Tipe

Shell and Tube Heat Exchanger

Panjang (ft)

12

Kondisi operasi -

Suhu Hot fluid (oC)

120 - 70

o

Cold fluid ( C) -

35 - 45


1

Cold fluid (atm)

1

Spesifikasi Shell

Cold fluid (air)



P (psi)

1,113

Spesifikasi Tube

Hot fluid (cairan hasil AB-01)


184.886,264

- Material


- Jumlah

152

-

P (psi)

1,179


0,0012


470,795





Kode

HE-07

Fungsi

Mendinginkan cairan produk AB-02 sebelum masuk TP-02

Tipe

Double Pipe Heat Exchanger

Panjang (ft)

12

Kondisi operasi -

Suhu Hot fluid (oC)

120 - 70

o

Cold fluid ( C)

35 - 45

Spesifikasi Annulus

Cairan produk AB-02


8.177,948 Carbon Steel SA 283 grade C

P (psi)

0,184

Spesifikasi Inner pipe

air

- Kapasitas (kg/jam) - Material


- Jumlah hairpin -

5

P (psi)

0,181


0,0014

2

Luas tr. Panas (ft )

20,284





3.15 Pompa Tabel 3.15 Spesifikasi Pompa Kode

P-01

P-02

Fungsi

Mengalirkan sulfur dari

Mengalirkan cairan dari

M-01 ke B-01

MP-01 ke TP-01

Tipe

Single stage centrifugal pump

Material Kapasitas (gpm)

Commercial steel 13,8642

24,2142

1

1

Tenaga pompa (HP)

0,3333

0,75

NPSH pompa (ft)

1,6382

2,3758

3500

3500

0,5

1

2

2,5

Kode

P-03

P-04

Fungsi



AB-01 ke TP-01

AB-02 ke tangki TP-02

Tekanan (atm)

Kecepatan putar (rpm) Tenaga motor (HP) Nominal pipe (in)

Tipe




25,2871

Tekanan (atm)

1

1

Tenaga pompa (HP)

5

0,5

19,5527

2,4455

3500

3500

7,5

0,75

8

2,5

NPSH pompa (ft) Kecepatan putar (rpm) Tenaga motor (HP) Nominal pipe (in)





Kode

P-05

P-06

Fungsi



T-02 ke TP-01 dan TP-

TP-02 ke AB-02 dan

02

TP-01

Tipe




25,0720

1

1

Tenaga pompa (HP)

0,1667

0,75

NPSH pompa (ft)

2,1630

3,3995

Kecepatan putar (rpm)

3500

3500

Tenaga motor (HP)

0,25

Tekanan (atm)

Nominal pipe (in)

1

1 1

/8

/8

Kode

P-07

P-08

Fungsi



TP-01 ke AB-01 dan

TP-01 ke T-01

MP-01 Tipe




38,2517

Tekanan (atm)

1

1

Tenaga pompa (HP)

20

0,75

26,7161

3,2226

3500

3500

Tenaga motor (HP)

25

1

Nominal pipe (in)

1

2

NPSH pompa (ft) Kecepatan putar (rpm)

/2





3.16 Blower Tabel 3.16 Spesifikasi Blower Kode

BL-01

Fungsi

Mengalirkan udara ke MP-01 dari udara bebas

Tipe

Centrifugal blower

Spesifikasi : - Kapasitas (m3/jam)

23.223

- Tekanan : Suction (Psia)

14,4

Discharge (Psia)

16,17

- Daya (HP)

40



digilib.uns.ac.id


BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1

Unit Pendukung Proses Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas

merupakan bagian penting untuk menunjang proses produksi dalam pabrik. Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik asam sulfat adalah : 1. Unit pengadaan air Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut : a.

Air pendingin dan air proses

b.

Air umpan waste heat boiler dan economizer

c.

Air konsumsi umum dan sanitasi

d. Air pemadam kebakaran 2. 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. 3. Unit pengadaan listrik Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik

commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium 76


digilib.uns.ac.id


atau listrik AC, maupun untuk penerangan. Lisrik di-supply dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan. 4. Unit pengadaan bahan bakar Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan generator.

4.1.1 Unit Pengadaan Air Air proses, konsumsi umum dan sanitasi, air pendingin, air umpan waste heat boiler dan economizer dan air pemadam kebakaran, menggunakan air yang diperoleh dari sungai Brantas yang terletak tidak jauh dari lokasi pabrik. 4.1.1.1 Air Pendingin dan Air Proses Alasan digunakannya air sungai adalah karena faktor-faktor sebagai berikut: a.

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

b.

Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai

pendingin

adalah

partikel-partikel

besar/makroba

dan

partikel-partikel

kecil/mikroba sungai yang dapat menyebabkan fouling pada alat-alat proses. Air pendingin yang diambil dari sungai disaring terlebih dahulu kemudian ditambahkan klorin. Adapun persyaratan air yang akan digunakan pendingin adalah : a. Kekeruhan maksimal 3 ppm

commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

sebagai


digilib.uns.ac.id


b. Bukan air sadah c. Bebas bakteri d. Bebas mineral

Air proses digunakan sebagai media pengencer untuk kebutuhan proses. Tabel 4.1 Kebutuhan Air Proses No.

Kode Alat

Nama Alat

Kebutuhan (kg/jam)

1

TP-01

Tangki pengencer-01

1.937,7458

2

TP-02

Tangki pengencer-02

104,8734

Total

2.042,6193

Air pendingin digunakan sebagai fluida dingin pada heat exchanger.

Tabel 4.2 Kebutuhan Air Pendingin No.

Kode Alat

1

HE-05

Alat

Kebutuhan (kg/jam)

Cooler untuk produk asam sulfat 18.000 hasil dari TP-01 2

HE-06

3

HE-07

Cooler untuk produk cair AB-01

337.300

Cooler untuk untuk produk cair AB15.000 02 Total


370.300


digilib.uns.ac.id


Diperkirakan air yang hilang sebesar 10% sehingga kebutuhan make-up air untuk pendingin = 37.030 kg/jam.

4.1.1.2 Air Umpan Waste Heat Boiler dan Economizer Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penanganan air umpan waste heat boiler dan economizer adalah sebagai berikut : a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi Korosi yang terjadi di dalam waste heat boiler dan economizer 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 yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada waste heat boiler dan economizer dan alat penukar panas karena adanya zat zat organik, anorganik, dan zat - zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek foaming terjadi pada alkalinitas tinggi.



digilib.uns.ac.id


Tabel 4.3 Kebutuhan Air Umpan Waste Heat Boiler dan Economizer No.

Kode Alat

Kebutuhan (kg/jam)

1

WHB-01

5.300

2

EK-01

2.780

3

EK-02

2.100

Total

10.180

Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan waste heat boiler meliputi: 1.

Kation Exchanger Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion - ion positif yang terlarut dalam air lunak. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butirbutir resin penukar ion. Resin yang digunakan adalah jenis C-300 dengan notasi RH 2. Adapun reaksi yang terjadi dalam kation exchanger adalah: 2NaCl + RH 2

RNa 2 + 2 HCl …………………………....... (IV – 1)

CaCO 3 + RH 2

RCa

+ H2CO 3……………………….......... (IV – 2)

BaCl2

RBa

+ 2 HCl ……………………….......... (IV – 3)

+ RH 2

Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO 4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah: RNa 2 + H 2SO 4

RH2 + Na2SO 4 ……….………………....... (IV – 4)

RCa + H2SO 4

RH2 + CaSO 4 …………...……………....... (IV – 5)



digilib.uns.ac.id


RBa + H2SO 4 2.

RH2 + BaSO 4 ………...………………....... (IV – 6)

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

RCl2 + 2 H 2O …….………………....... (IV – 7)

R(OH)2 + H2SO 4

RSO 4 + 2 H2O ………………….…....... (IV – 8)

R(OH)2 + H2CO3

RCO 3 + 2 H 2O ….………………....... (IV – 9)

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

3.

RCl2 + 2 NaOH

R(OH) 2 + 2 NaCl ………………….... (IV – 10)

RSO 4 + 2 NaOH

R(OH)2 + 2 Na 2SO 4 ……………........ (IV – 11)

RCO 3 + 2 NaOH

R(OH)2 + 2 Na2CO3 ………....…....... (IV – 12)

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



digilib.uns.ac.id


4.

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

Hidrazin (N 2H 4) Zat ini berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa gas terlarut terutama gas oksigen sehingga dapat mencegah korosi pada waste heat boiler dan economizer. Adapun reaksi yang terjadi adalah: N 2H 4(aq) + O 2(g)

N 2(g) + 2 H 2O (l) …............…....... (IV – 13)

b. NaH 2PO 4 Zat ini berfungsi untuk mencegah timbulnya kerak. Reaksi yang terjadi adalah: 2NaH 2PO 4+4NaOH+3CaCO 3Ca 3

(PO 4)2+3Na2CO 3 +4H 2O .. (IV – 14) (Powell,1954)

4.1.1.3 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi 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.



digilib.uns.ac.id


Syarat fisik : a. Suhu di bawah suhu udara luar b. Warna jernih c. Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau Syarat kimia : a. Tidak mengandung zat organik b. Tidak beracun Syarat bakteriologis : Tidak mengandung bakteri–bakteri, terutama bakteri yang pathogen.

Tabel 4.4 Kebutuhun Air Konsumsi dan Sanitasi No.

Keterangan

Kebutuhan (kg/hari)

1

Air untuk karyawan kantor

7.500

2

Air untuk laboratorium

1.400

3

Kantin

3.000

4

Air untuk kebersihan, taman, dll

1.190

5

Air poliklinik

400

Total

13.490

Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi = 13.490 kg/hari = 562,083 kg/jam



digilib.uns.ac.id


Tabel 4.5 Kebutuhan Total Air Sungai Jumlah kebutuhan Komponen kg/jam

m3/jam

Air proses

2.042,62

2,05

Make up air pendingin

37.030

37,19

Air umpan WHB dan EK

10.180

10,22

Air konsumsi dan sanitasi

562,08

0,56

Total

49.814,70

50,03

Jumlah kebutuhan air keseluruhan = 49.814,70 kg/jam Untuk keperluan keamanan dalam ketersediaan air, diambil over design = 20% Maka Total Kebutuhan air sungai sebesar 59.777,64 kg/jam

4.1.1.4 Pengolahan Air dari Sungai Brantas Skema pengolahan air sungai adalah sebagai berikut :



digilib.uns.ac.id

commit to user



4.1.2 Unit Pengadaan Udara Tekan Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik asam sulfat ini diperkirakan sebesar 50 m3/jam, tekanan 100 psi dan suhu 35 oC. 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

: 50 m3/jam

Tekanan suction

: 14,7 psi (1 atm)

Tekanan discharge

: 100 psi (6,8 atm)

Suhu udara

: 35 oC

Efisiensi

: 80 %

Daya kompresor

: 7 1/2 HP

4.1.3 Unit Pengadaan Listrik Kebutuhan tenaga listrik di pabrik asam sulfat ini dipenuhi oleh PLN dan generator pabrik. Hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat berlangsung 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 : 4.1.3.1 Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air dapat dilihat pada Tabel 4.6 Tabel 4.6 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas Nama Alat

Jumlah

HP

Total HP

P-01

1

0,83

0,83

P-02

1

1,75

1,75

P-03

1

12,5

12,5

P-04

1

1,25

1,25

P-05

1

0,417

0,417

P-06

1

1,75

1,75

P-07

1

45

45

P-08

1

1,75

1,75

BL-01

1

40

40

Pengaduk M-01

1

18

18

Pengaduk TP-01

1

35

35

Pengaduk TP-02

1

6

6

BC-01

1

0,5

0,5




Nama Alat

Jumlah

HP

Total HP

PU-01

1

8

8

PU-02

1

5

5

PU-03

1

12,50

12,5

PU-04

1

3,5

3,5

PU-05

1

0,29

0,29

PU-06

1

2,5

2,5

PU-07

1

2,5

2,5

PU-08

1

12,5

12,5

PU-09

1

1,25

1,25

PU-10

1

5

5

PU-11

1

1,25

1,25

PU-12

1

1,75

1,75

PU-13

1

25

25

PU-14

1

1,75

1,75

PU-15

1

1,25

1,25

PU-16

1

0,75

0,75

PU-17

1

0,75

0,75

TF-01

1

75

75

CT-01

1

20

20

KU-01

1

7 1/2

7,5

Jumlah

352,292

Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas sebesar 352,292 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan sebesar ± 20 % dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik adalah 422,75 HP atau sebesar 315,245 kW.




4.1.3.2 Listrik untuk Penerangan Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan : L

a.F U .D

dengan : L

: Lumen per outlet

a

: Luas area, ft 2

F

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

U

: Koefisien utilitas (Tabel 16 Perry 6 th ed)

D

: Efisiensi lampu (Tabel 16 Perry 6 th ed)

Tabel 4.7 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Bangunan

Luas, m2

Luas, ft 2

F

U

D

F/U.D

Pos keamanan

45

484,36

20

0,42

0,75

63,49

Parkir

600

6.458,19

10

0,49

0,75

27,21

Masjid

400

4.305,46

20

0,55

0,75

48,48

Kantin

340

3.659,64

20

0,51

0,75

52,29

Kantor

2.000

21.527,30

35

0,6

0,75

77,78

Perpustakaan &

480

5.166,55

20

0,6

0,75

44,44

Poliklinik

480

5.166,55

30

0,56

0,75

71,43

Ruang kontrol

175

1.883,64

40

0,56

0,75

95,24

Laboratorium

450

4.843,64

40

0,56

0,75

95,24

Proses dan storage

2.400

25.832,76

30

0,59

0,75

67,80

Diklat




Bangunan

Luas, m2

Luas, ft 2

F

U

D

F/U.D

Utilitas

2.000

21.527,30

10

0,59

0,75

22,60

Ruang generator

400

4.305,46

10

0,51

0,75

26,14

Bengkel

600

6.458,19

40

0,51

0,75

104,58

Garasi

500

5.381,82

10

0,51

0,75

26,14

Gudang

400

4.305,46

10

0,51

0,75

26,14

Pemadam

400

4.305,46

20

0,51

0,75

52,29

Jalan dan taman

2.000

21527,30

5

0,55

0,75

12,12

Jumlah

16.070

172.971,83

Jumlah lumen : untuk penerangan dalam ruangan

= 7.024.469,762 lumen

untuk penerangan bagian luar ruangan

= 563.074,442 lumen

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

= 7.024.469,762 / 1.920 = 3.659 buah

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

= 563.074,442 / 3.000 = 188 buah




Total daya penerangan

= ( 40 W x 3.659 + 100 W x 188 ) = 165.112,268 W = 165,112 kW

4.1.3.3 Listrik untuk AC Diperkirakan jumlah AC yang dibutuhkan sebanyak 50 unit dengan daya 300 Watt tiap unit. Total daya AC

= 50 x 300 Watt = 15.000 Watt = 15 kW

4.1.3.4 Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10.000 Watt atau 10 kW.

Tabel 4.8 Total Kebutuhan Listrik Pabrik No.

Kebutuhan Listrik

Tenaga listrik, kW

1.

Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

315,245

2.

Listrik untuk keperluan penerangan

165,112

3.

Listrik untuk AC

15

4.

Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

10

Total


505,357



Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar 631,696 kW. Dipilih menggunakan generator dengan daya 1000 kW, sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 368,304 kW. Spesifikasi generator yang diperlukan : Jenis

: AC generator

Jumlah

: 1 buah

Kapasitas / Tegangan

: 1000 kW ; 220/360 Volt

Efisiensi

: 80 %

Bahan bakar

: IDO

4.1.4 Unit Pengadaan Bahan Bakar Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah IDO (Industrial Diesel Oil) untuk generator. 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

: 0,8104

Heating Value

: 16.767,247 Btu/lb




Efisiensi bahan bakar

: 80%

Densitas

: 50,5665 lb/ft3

Kebutuhan bahan bakar untuk generator

Kapasitas alat eff . . h

Bahan bakar

=

Kapasitas generator

= 1000 kW = 3.412.154,09 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar

4.2

= 142,35 L/jam

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 untuk mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan pada hasil atau produk. Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga 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 : 1. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk 2. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi 3. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin dan yang berkaitan langsung dengan proses produksi Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non-shift. 1. Kelompok shift Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa - analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift. 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 reagen 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 : 1. Laboratorium fisik 2. Laboratorium analitik 3. Laboratorium penelitian dan pengembangan

4.2.1 Laboratorium Fisik Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat-sifat bahan baku, produk, dan air yang meliputi air baku, air pendingin, dan 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 : a. Analisa komposisi bahan baku b. Analisa komposisi produk utama c. Analisa air - Air proses - Air umpan waste heat boiler dan economizer - Air pendingin - Air konsumsi umum dan sanitasi - Air limbah




4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya : a. diversifikasi produk b. 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.

4.2.4 Prosedur Analisa Bahan Baku dan Produk Utama Analisa produk utama asam sulfat salah satunya analisa kepekatan asam sulfat. Prinsip dari analisa kepekatan asam sulfat yaitu sampel asam sulfat diencerkan dengan air kemudian dititrasi dengan larutan NaOH. Cara mengerjakannya yaitu menimbang 10 gram sampel dan memasukkan ke dalam gelas ukur yang berisi air 200 ml. Memindahkan air pencucian ini ke dalam gelas beaker lain, lalu menambahkan aquadest sampai volumenya 500 ml, mengambil 25 ml sampel dari gelas beaker di atas, menambahkan beberapa tetes indikator dan titrasikan dengan larutan NaOH 0,5 N sampai terjadi perubahan warna. Mencatat volume NaOH yang dibutuhkan. Kadar H 2SO 4 dalam produk asam sulfat didapatkan di bawah ini: Ka = V x f x 0,02452 x 100

x 100 %

W x 25/500




dengan : Ka(%)

: H2SO 4 content

V (ml)

: volume larutan NaOH 0,5 N

0,02452 (g)

: massa H2S0 4 ekivalen dengan 1 ml 0,5 N larutan NaOH

F

: faktor titrasi larutan NaOH 0,5 N

W (g)

: massa sampel asam sulfat

4.2.5 Prosedur Analisa Proses Analisa proses menggunakan kromatografi gas yaitu dengan cara, mengambil sampel gas sulfur dioksida dan sulfur trioksida secukupnya kemudian dianalisa

langsung

menggunakan

kromatografi gas.

Prinsip

kerja

dari

kromatografi gas yaitu : 1.

Gas pembawa dialirkan dari tangki bertekanan tinggi melalui alat pengatur tekanan yang dapat menentukan kecepatan aliran gas pembawa yang akan mengalir ke komponen yang lain.

2.

Sampel yang berupa gas dialirkan ke dalam kolom.

3.

Pada kolom, campuran zat penyusun mengalami pemisahan proses partisi melalui detektor yang mengirimkan signal ke recorder setelah mengalami amplifikasi.

4.

Sampel yang berupa gas dimasukkan ke injektor melalui katup.

5.

Di dalam injector, sampel mengalir dengan gas pembawa masuk kedalam kolom.




Dengan alat ini dapat ditentukan komposisi produk di proses, apakah sudah memenuhi kriteria sebagai produk atau belum.

4.2.6 Prosedur Analisa Air Air yang dianalisis antara lain: 1.

Air proses

2.

Air umpan waste heat boiler dan economizer

3.

Air konsumsi umum dan sanitasi Parameter yang diuji antara lain warna, pH, kandungan klorin, tingkat

kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, sulfat, silika, dan konduktivitas air. Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air ini antara lain: 1.

pH meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman/kebasaan air.

2.

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

3.

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

4.

Peralatan titrasi, untuk mengetahui jumlah kandungan klorida, kesadahan dan alkalinitas.

5.

Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air.




Air umpan waste heat boiler dan economizer yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh laboratorium ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan kandungan silikat (SiO 2), kandungan Mg2+, Ca2+.

4.3

Unit Pengolahan Limbah Fasilitas pengolahan limbah didesain untuk mengolah berbagai buangan

dari proses produksi agar tidak membahayakan lingkungan di sekitar pabrik. Secara umum komponen usaha/kegiatan yang berpotensi menimbulkan limbah berasal dari kegiatan: a. Pengadaan bahan baku (incoming raw material) b. Proses produksi c. Penanganan dan pengemasan produk jadi: d. Kegiatan domestik e. Kegiatan laboratorium

Dari komponen usaha/kegiatan di atas, perkiraan dampak yang terjadi terhadap lingkungan adalah berupa limbah/pencemaran sebagai berikut : a.

Limbah Cair, berasal dari: 1. Sisa-sisa (tetesan/ tumpahan) asam sulfat pada saat penanganan/ pengisian produk ke dalam kemasan; dapat berupa jerigen, drum plastik, atau mobil tangki. 2. Kebocoran-keboran pipa aliran asam sulfat yang mungkin terjadi.




Dampak yang diperkirakan akan terjadi adalah penuruan kualitas air badan penerima akibat limbah cair yang mengandung asam sehingga pHnya lebih kecil dari 6, terutama di dalam pagar tembok lingkungan pabrik. b. Limbah Padat, berasal dari : 1. Impuritas/ kotoran sulfur 2. Limbah kegiatan domestik c. Limbah Gas, Bau dan Debu, berasal dari : 1. Gas yang dikeluarkan/dibuang dari cerobong berupa udara sisa proses produksi

yang masih terbawa gas SO x.

2. Kebocoran – kebocoran pipa gas SO x yang mungkin terjadi 3. Debu sulfur yang tertiup angin pada saat dicurahkan di sekitar tempat peleburan sulfur dan gudang penyimpanan sulfur. Dampak yang diperkirakan akan terjadi adalah menurunnya kualitas udara, terutama di dalam lingkungan kerja sekitar pabrik akibat dari kegiatan/sumber dampak di atas. d. Kebisingan, berasal dari pemakaian generator, jika listrik PLN mati.

Upaya pengelolaan lingkungan adalah 1.

Pengelolaan Limbah Cair Pengelolaan mengalokalisir

dan

limbah

yang

mengarahkan

telah semua

dilakukan saluran

adalah

yang

dengan

diperkirakan

mengandung limbah cair ke saluran utama yang menuju ke Unit Pengolahan Limbah.




Dalam pengalirannya ke Unit Pengolahan Limbah, air limbah tersebut dinetralisir dengan kapur. Di samping itu pH air buangan sebagai indikator pencemaran dimonitor dengan alat pH control yang dilengkapi dosing pump dengan

penetral

soda

kaustik

(NaOH),

sehingga

didalam

proses

pengalirannya akan mengalami pengendapan (sedimentasi). Air buangan tersebut tidak langsung dibuang, tetapi masih ditampung dan dikelola secara batch di Unit Pengelolaan Limbah untuk diperiksa kembali dan akan dinetralisasi kembali dengan kapur sehinggga benar-benar sudah memenuhi persyaratan baku mutu limbah cair. Adanya pagar tembok tertutup di sekeliling pabrik sehingga tidak ada aliran yang langsung keluar dari lingkungan pabrik. Sesegera mungkin menangani kebocoran - kebocoran asam sulfat yang terjadi, baik yang terjadi pada piping atau peralatan proses. Diusahakan memakai kualitas kemasan yang cukup aman dan terjamin, serta tidak memakai kemasan bekas bahan kimia berbahaya dan beracun. Tanaman rawa/alami dan satwa air yang ada di sekeliling pabrik tetap dibiarkan, dan dapat dipakai sebagai indikator pencemaran. Bagian terpenting adalah upaya - upaya peningkatan kompetensi sumber daya manusia (operator). 2. Pengelolaan Limbah Padat Limbah padat yang berasal dari limbah domestik dan impuritas sulfur umumnya dikumpulkan dan dialokasikan pada bak/tempat penampungan khusus sementara yang kemudian secara periodik akan dibuang ke tempat




pembuangan akhir (TPA). Sisa kemasan plastik bekas dan jerigen pecah dikumpulkan pada satu tempat, kemudian dapat dijual kepada pengumpul. 3. Pengelolaan Limbah Gas dan Bau Cerobong gas buang sengaja dibuat tinggi (± 42 m), untuk mempermudah

dan

mempercepat

proses

penguraian

gas

di

udara.

Pengambilan dan pemeriksaan sampling emisi gas buangan di port sampling di cerobong gas buang atau menara absorber setiap bulan. Kebocoran kebocoran pada saluran/pipa gas ditanggulangi sedini mungkin dengan mengadakan perbaikan/penggantian. Jika terjadi keadaan darurat dalam proses produksi, proses segera dimatikan dan dilakukan pencarian/analisa setiap bagian-bagian dari sistem proses tersebut untuk mendapatkan faktor - faktor yang mempengaruh/menyebabkan kegagalan sistem proses. 4.

Pengelolaan Limbah Kebisingan dan Debu Untuk mengatasi kebisingan dan debu maka dilakukan usaha-usaha sebagai berikut: a.

Mengisolir sumber bising dengan tembok

b.

Mengadakan penghijauan dan tanaman pelindung di sekeliling pabrik dan daerah-daerah tertentu, sehingga dapat mengurangi debu yang berterbangan dan meredam bunyi kebisingan pabrik.

5.

Pengelolaan Air Buangan dari Laboratorium Uji Air buangan dari laboratorium tidak sembarangan dibuang. Untuk parameter-parameter pengujian tertentu, dimana dihasilkan air buangan yang berpotensi limbah B3, maka pengelolaannya air buangan tersebut ditampung




sementara. Kemudian diusahakan untuk dinetralisir/dikelola lebih lanjut sebelum dibuang.




BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1

Bentuk Perusahaan Pabrik asam sulfat yang akan didirikan, direncanakan mempunyai: Bentuk

: Perseroan Terbatas (PT)

Lapangan Usaha

: Industri asam sulfat

Lokasi Perusahaan

: Gresik, Jawa Timur

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor, antara lain : 1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham perusahaan. 2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran produksi hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan. 3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah direksi beserta stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris. 4. Kelangsungan perusahaan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya atau 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 104



6. Lapangan usaha lebih luas Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha. (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



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 Sistem 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 : 1. 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 masing - masing seksi akan membawahi dan mengawasi para karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang dipimpin oleh seorang kepala regu dimana setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada pengawas masing-masing seksi (Widjaja, 2003).




Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut : a. Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dan tanggung jawab setiap orang yang terlibat di dalamnya b. Penempatan tenaga kerja yang tepat c. Pengawasan, evaluasi dan pengembangan perusahaan serta manajemen perusahaan yang lebih efisien. d. Penyusunan program pengembangan manajemen e. Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada f. Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila tebukti kurang lancar. Struktur organisasi pabrik asam sulfat disajikan pada Gambar 5.1




Kasi Penjualan

Kasi Pemasaran

Kasi Keamanan

Kasi Humas

Kasi Pembelian

Kasi Keuangan

Kasi Administrasi Keuangan

Kasi Utilitas

Kasi Pemeliharaan

Kasi Safety & Lingkungan

Staff LITBANG

Kasi Laboratorium

Kasi pengendalian

Kasi Proses


Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Asam Sulfat

Kasi Personalia



5.3

Tugas dan Wewenang

5.3.1 Pemegang Saham Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. 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)




5.3.3 Dewan Direksi Direktur 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 kepala kepala bagian yang menjadi bawahannya.




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 kepala kepala bagian yang menjadi bawahannya. 5.3.4 Staf Ahli Staf ahli terdiri dari tenaga-tenaga ahli yang bertugas membantu direktur dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan bidang keahlian masing-masing. Tugas dan wewenang staf ahli meliputi : 1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan. 2. Memberi

masukan-masukan

dalam

perencanaan

dan

pengembangan

perusahaan. 3. Memberi saran-saran dalam bidang hukum. 5.3.5 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




c. Meningkatkan efisiensi perusahaan di berbagai bidang 5.3.6 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. 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.




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 ini membawahi seksi personalia, seksi humas, dan seksi keamanan.




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 masingmasing sesuai dengan seksinya.




5.4

Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik asam sulfat ini direncanakan beroperasi 330 hari dalam 1 tahun dan

24 jam perhari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perbaikan, perawatan dan shut down. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan dibagi dalam 2 golongan, yaitu karyawan shift dan non shift. 5.4.1 Karyawan Non Shift Karyawan non shift dalah karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta bawahan yang berada di kantor. Karyawan harian dalam 1 minggu akan bekerja selama 5 hari dengan pembagian kerja sebagai berikut: Jam kerja : Hari Senin – Jumat

: 08.00 – 17.00

Jam Istirahat : Hari Senin – Kamis

: 12.00 – 13.00

Hari Jumat

: 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 gudang dan bagian utilitas, pengendalian, laboratorium, dan bagian-bagian yang harus selalu siaga untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik.




Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam, dengan pengaturan sebagai berikut : Shift pagi

: 07.00 – 15.00

Shift sore

: 15.00 – 23.00

Shift malam

: 23.00 – 07.00

Untuk karyawan shift ini dibagi dalam 4 regu (A,B,C,D) dimana 3 regu bekerja dan 1 regu istirahat, dan dikenakan secara bergantian. Tiap regu akan mendapat giliran 3 hari kerja pada jam shift yang sama secara berturut-turut kemudian 1 hari libur dan masuk lagi untuk shift berikutnya. Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift

Tanggal

1

2

3

4

5

6

Pagi

A

A

A

B

B

B

Sore

C

D

D

D

A

A

Malam

B

B

C

C

C

D

Off

D

C

B

A

D

C

Tanggal

7

8

9

10

11

12

Pagi

C

C

C

D

D

D

Sore

A

B

B

B

C

C

Malam

D

D

A

A

A

B

Off

B

A

D

C

B

A




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 (Zamani, 1998).

5.5

Status Karyawan Dan Sistem Upah Pada pabrik asam sulfat 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 mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya. 2. 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

: Akademi Perawat

14 Lain-lain

: SLTA / Sederajat

5.6.2 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 No.

Jabatan

Jumlah

1

Direktur Utama

1

2

Direktur Produksi

1




No.

Jabatan

Jumlah

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

Staff LITBANG

2

16

Kepala seksi safety dan lingkungan

1

17

Kepala seksi pemeliharaan

1

18

Kepala seksi administrasi keuangan

1

19

Kepala seksi utilitas

1

20

Kepala seksi keuangan

1

21

Kepala seksi pembelian

1

22

Kepala seksi personalia

1

23

Kepala seksi humas

1

24

Kepala seksi keamanan

1

25

Kepala seksi penjualan

1

26

Kepala seksi pemasaran

1

27

Karyawan proses

24

28

Karyawan pengendalian

7

29

Karyawan laboratorium

7

30

Karyawan penjualan

5

31

Karyawan pembelian

5




No.

Jabatan

Jumlah

32

Karyawan pemeliharaan

13

33

Karyawan utilitas

12

34

Karyawan administrasi keuangan

5

35

Karyawan keuangan

5

36

Karyawan personalia

5

37

Karyawan humas

5

38

Karyawan keamanan

12

39

Karyawan pemasaran

5

40

Karyawan safety dan lingkungan

5

41

Dokter

2

42

Perawat

2

43

Sopir

4

44

Pesuruh

4 Total

157

Tabel 5.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan Gol.

Jabatan

Gaji/bulan (Rp)

Kualifikasi

I.

Direktur Utama

50.000.000

S1 Pengalaman 10 Tahun

II.

Direktur

30.000.000


III.

Staff Ahli

20.000.000


IV.

Staff Litbang

15.000.000

S1 pengalaman

V.

Kepala Bagian

8.000.000

S1 pengalaman

VI.

Kepala Seksi

6.000.000

S1/D3 pengalaman

VII.

Sekretaris

3.500.000

S1/D3 pengalaman

VIII. Karyawan Biasa

1.200.000 –

SLTA/D1/D3

4.500.000




5.7

Kesejahteraan Sosial Karyawan Kesejahteraan sosial yang diberikan oleh perusahaan pada para karyawan,

antara lain : 1.

Tunjangan a. Tunjangan yang berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan yang bersangkutan. b. Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan. c. Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja.

2.

Pakaian Kerja Pakaian kerja diberikan kepada setiap karyawan setiap tahun sejumlah empat pasang.

3.

Cuti a. Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam satu tahun. b. Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang menderita sakit berdasarkan keterangan dokter. c. Cuti hamil diberikan kepada karyawati yang hendak melahirkan, masa cuti berlaku selama 2 bulan sebelum melahirkan sampai 1 bulan sesudah melahirkan.




4.

Pengobatan a. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja, diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan. b. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh kecelakaan kerja, ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undangundang.

5.

Asuransi Tenaga Kerja Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp. 1.000.000,00 per bulan. (Masud, 1989)




BAB VI ANALISA EKONOMI

Pada prarancangan pabrik asam sulfat 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 analisa ekonomi, di mana analisa 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, analisa ekonomi juga dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang akan didirikan dapat menguntungkan atau tidak jika didirikan. Maka pada prarancangan pabrik asam sulfat ini, kelayakan investasi modal pada sebuah pabrik akan dianalisa 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 Analisa Ekonomi 125



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 : a. Modal Tetap (Fixed Capital Investment) b. Modal Kerja (Working Capital) 2. Penentuan biaya produksi total (Total Production Costs), terdiri dari : a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs) b. Biaya pengeluaran umum (General Expense) 3. Total pendapatan penjualan produk asam sulfat 6.1

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. Tabel 6.1 Indeks Harga Alat

1998

389,5

1999

390,6

2000

394,1

2001

394,3

2002

390,4 (Peters & Timmerhaus, 2003)

commit to user Bab VI Analisa Ekonomi



Tabel 6.1 Indeks Harga Alat (lanjutan)

2003

402,0

2004

444,2

2005

468,2

2006

499,6

2007

537,2 (www.processengineeringmanual.it)

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan least square sehingga didapatkan persamaan berikut : Y = 15,9 X - 31416 dengan :

Y = indeks harga X = tahun pembelian

Dari persamaan tersebut diperoleh harga indeks di tahun 2015 adalah 622,50.




Harga alat dan lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2015) dan dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa sekarang digunakan persamaan : Ex = Ey·

(Aries & Newton, 1955)

dengan : Ex : harga pembelian pada tahun 2015 Ey : harga pembelian pada tahun referensi Nx : indeks harga pada tahun 2015 Ny : indeks harga tahun referensi 6.2

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

ekonomi : 1.

Pengoperasian pabrik dimulai tahun 2016

2.

Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu

3.

Kapasitas produksi adalah 100.000 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.

Upah buruh asing US $ 8,5 per manhour

Bab VI Analisa Ekonomi

commit to user

(www.pajak.net)



10. Upah buruh lokal Rp. 10.000,00 per manhour 11. Perbandingan jumlah tenaga asing : Indonesia = 5% : 95% 12. Harga bahan baku sulfur US$ 0,18 / kg 13. Harga produk asam sulfat US$ 0,40 / kg 14. Harga katalis vanadium pentoksida US$ 1 / kg 15. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 9.135,00 (Kurs pada 27/12/2011, www.bi.go.id) 6.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Investment) Tabel 6.2 Modal Tetap No

Keterangan

US $

Rp.

Total Harga(Rp)

1

Harga pembelian peralatan

2.089.668

-

19.089.116.258

2

Instalasi alat – alat

217.602

1.111.773.600

3.099.564.298

3

Pemipaan

846.229

1.353.153.934

9.083.457.212

4

Instrumentasi

419.661

208.458.849

4.042.058.230

5

Isolasi

51.810

182.858.640

656.142.512

6

Listrik

120.890

109.715.184

1.214.044.224

7

Bangunan

518.099

-

4.732.838.742

8

Tanah dan perbaikan lahan

207.240

11.249.000.000

13.142.135.497

9

Utilitas

1.300.837

-

11.883.145.320

5.772.035

14.214.960.206

66.942.502.293

Physical Plant Cost 10.

Engineering &

1.154.407

2.842.992.041

13.388.500.458

Construction Direct Plant Cost

6.926.442

17.057.952.248

80.331.002.752




No

Keterangan

US $

Rp.

Total Harga(Rp)

11.

Contractor’s fee

277.058

682.318.090

3.213.240.110

12.

Contingency

692.644

1.705.795.225

8.033.100.275

7.896.144

19.446.065.562

91.577.343.137

Fixed Capital Invesment (FCI)

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

Jenis

US $

1. Persediaan bahan baku

598.757

2. Persediaan bahan dalam proses

6.328

Rp.

Total Rp.

-

5.469.641.356

4.267.980

62.078.355

3. Persediaan Produk

2.088.388

1.408.433.292

20.485.857.158

4. Extended Credit

3.810.687

-

34.810.623.018

5. Available Cash

2.088.388

1.408.433.292

20.485.857.158

8.592.548

2.821.134.564

81.314.057.044

Working Capital Investment (WCI)

Total Capital Investment (TCI) = FCI + WCI = Rp 91.577.343.137 + Rp 81.314.057.044 = Rp 172.891.400.181




6.3

Biaya Produksi Total (Total Production Cost)

6.3.1 Manufacturing Cost 6.3.1.1 Direct Manufacturing Cost (DMC) Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost No.

Jenis

US $

Rp.

Total Rp.

7.185.079

-

65.635.696.269

1.

Harga Bahan Baku

2.

Gaji Pegawai

-

3.620.400.000

3.620.400.000

3.

Supervisi

-

1.584.000.000

1.584.000.000

4.

Maintenance

473.769

1.166.763.934

5.494.640.588

5.

Plant Supplies

71.065

175.014.590

824.196.088

6.

Royalty & Patent

7.

Utilitas

457.282

Direct Manufacturing Cost (DMC)

-

4.177.274.762

-

5.500.653.768

5.500.653.768

8.187.195

12.046.832.292

86.836.861.476

6.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC) Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost No.

Jenis

US $

Rp.

Total Rp.

1. Payroll Overhead

-

543.060.000

543.060.000

2. Laboratory

-

362.040.000

362.040.000

3. Plant Overhead

-

1.810.200.000

1.810.200.000

16.004.884

-

146.204.616.675

2.715.300.000

148.919.916.675

4. Packaging

Indirect Manufacturing Cost (IMC) 16.004.884




6.3.1.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC) Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost No.

Jenis

US $

Rp.

Total Rp.

1. Depresiasi

631.692

1.555.685.245

7.326.187.451

2. Property Tax

157.923

388.921.311

1.831.546.863

78.961

194.460.656

915.773.431

871.061

2.140.717.812

10.073.507.745

3. Asuransi Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Total Manufacturing Cost (TMC) = DMC + IMC + FMC = Rp (86.836.861.476 + 148.919.916.675 + 10.073.507.745) = Rp 245.830.285.895

6.3.2 General Expense (GE) Tabel 6.7 General Expense No.

Jenis

US $

Rp.

Total Rp.

-

4.888.600.000

4.888.600.000

1.

Administrasi

2.

Sales

9.145.648

-

83.545.495.243

3.

Research

1.280.391

-

11.696.369.334

4.

Finance

841.845

697.736.731

8.387.987.857

11.267.883

5.586.336.731

108.518.452.433

General Expense (GE)




Biaya Produksi Total (TPC) = TMC + GE = Rp 245.830.285.895 + Rp 108.518.452.433 = Rp 354.348.738.328

6.4

Keuntungan Produksi Penjualan selama 1 tahun : Asam sulfat

= US $ 45.728.240

Total penjualan

= US$ 45.728.240 = Rp 417.727.476.213

Biaya produksi total

= Rp 354.348.738.328

Keuntungan sebelum pajak

= Rp 63.378.737.884

Pajak = 25 % dari keuntungan = Rp 15.844.684.471 (www.pajak.go.id) Keuntungan setelah pajak

6.5

Analisa Kelayakan

1.

% Profit on Sales (POS)

= Rp 47.534.053.413

POS adalah persen keuntungan penjualan produk terhadap harga jual produk itu sendiri. Besarnya POS pabrik asam sulfat ini adalah : POS sebelum pajak

= 15,17%

POS setelah pajak

= 11,38%




2.

% Return on Investment (ROI) ROI adalah tingkat pengembalian modal dari pabrik ini, dimana untuk pabrik yang tergolong high risk, mempunyai batasan ROI minimum sebelum pajak sebesar 44%.

3.

ROI sebelum pajak

= 69,21%

ROI setelah pajak

= 51,91%

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 tinggi sebelum pajak adalah maksimal 2 tahun.

4.

POT sebelum pajak

= 1,3 tahun

POT setelah pajak

= 1,7 tahun

Break Event Point (BEP) BEP adalah titik impas, suatu keadaan dimana besarnya kapasitas produksi dapat menutupi biaya keseluruhan. Besarnya BEP untuk pabrik asam sulfat ini adalah 45,14%

5.

Shut Down Point (SDP) SDP adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed Cost yang menyebabkan pabrik harus ditutup. Besarnya SDP untuk pabrik asam sulfat ini adalah 35,45%

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 simpanan dan pinjaman di Bank Mandiri masing-masing sebesar 6,5% dan 13,5% (www.bankmandiri.co.id, 2011), dari perhitungan nilai DCF yang diperoleh adalah 31,06%. Tabel 6.8 Analisa kelayakan No.

Keterangan

Perhitungan

Batasan

1. Return On Investment (% ROI) ROI sebelum pajak

69,21%

min 44% (resiko tinggi)

ROI setelah pajak

51,91%

-

1,3 tahun

maks. 2 tahun (resiko

2. Pay Out Time (POT) POT sebelum pajak

tinggi) 1,7 tahun

-

3. Break Even Point (BEP)

45,14%

40 – 60%

4. Shut Down Point (SDP)

35,45%

-

5. Discounted Cash Flow (DCF)

31,06%

6,5% (Bunga simpanan)*

POT setelah pajak

13,5% (Bunga pinjaman)* * Bank Mandiri Dari analisa ekonomi yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa pendirian pabrik asam sulfat dengan kapasitas 100.000 ton/tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.




0,3 Ra

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 Analisa Kelayakan


TAHUN

Recommend Documents