TRICRESYL PHOSPHATE DARI CRESOL DAN PHOSPHORUS OXYCHLORIDE

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK

TRICRESYL PHOSPHATE DARI CRESOL DAN PHOSPHORUS OXYCHLORIDE KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN

Oleh : 1.

HERU MARANTIKA

NIM : I 1507030

2.

NANANG DRIYATMONO

NIM : I 1503034

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2013


digilib.uns.ac.id

commit to user


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 Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxychloride Kapasitas 20.000 Ton/Tahun”. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah. 2. YC. Danarto, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing I dan Wusana Agung Wibowo, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing II atas bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir. 3. Inayati, S.T., M.T., Ph.D selaku pembimbing akademik. 4. Dr. Sunu H. Pranolo selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UNS. 5. Segenap Civitas Akademika atas semua bantuannya. 6. 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, Maret 2013

Penulis

commit to user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman Judul .............................................................................................

i

Lembar Pengesahan ......................................................................................

ii

Kata Pengantar ..............................................................................................

iii

Daftar Isi.......................................................................................................

iv

Daftar Tabel..................................................................................................

vii

Daftar Gambar ..............................................................................................

ix

Intisari ..........................................................................................................

x

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

1

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

1

1.2 Kapasitas Perancangan ................................................................

2

1.3 Penentuan Lokasi Pabrik .............................................................

5

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

8

1.4.1 Macam-Macam Proses Pembuatan TCP ............................

8

1.4.2 Kegunan Produk ................................................................

10

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

10

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

15

BAB II. DESKRIPSI PROSES .....................................................................

16

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

16

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

16

2.1.2 Spesifikasi Bahan Pembantu ..............................................

17

2.1.3 Spesifikasi Produk .............................................................

18

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

19

2.2.1 Dasar Reaksi .....................................................................

19

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

19

2.2.3 Kondisi Operasi .................................................................

20

2.2.4 Tinjauan Termodinamika ...................................................

20

2.2.5 Tinjauan Kinetika ..............................................................

23

2.2.6 Langkah Proses ................................................................. commit to user 2.3 Diagram Alir Proses ....................................................................

24

iv

27


digilib.uns.ac.id

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

28

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

29

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

29

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

30

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

30

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

37

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

45

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

45

2.5.2 Tata Letak Alat Proses ......................................................

49

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES .........................................

50

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ............

62

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

62

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

63

4.1.2 Unit Pengadaan Steam .......................................................

69

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan ............................................

70

4.1.4 Unit Pengadaan Listrik ......................................................

71

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ............................................

76

4.2 Laboratorium ...............................................................................

78

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

80

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

80

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

80

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN .....................................................

81

5.1 Bentuk Perusahaan .....................................................................

81

5.2 Struktur Organisasi ....................................................................

82

5.3 Tugas dan Wewenang ................................................................

84

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ................................................

94

5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah .............................................

96

5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ....................

97

5.7 Kesejahteraan Karyawan ............................................................

98

BAB VI ANALISA EKONOMI .................................................................. 100 to user 6.1 Penaksiran Harga Alatcommit ................................................................ 104

v


digilib.uns.ac.id

6.2 Penentuan Modal Tetap (Fixed Capital Investment) ................... 106 6.3 Penentuan Modal Kerja (Working Capital Investment) ............... 107 6.4 Biaya Produksi ........................................................................... 108 6.5 Keuntungan (Profit) ................................................................... 109 6.6 Analisa Kelayakan ..................................................................... 110 Daftar Pustaka .............................................................................................. 114 Lampiran

commit to user

vi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Data kebutuhan impor Tricresyl Phosphate ................................

3

Tabel 2.1. Daftar ∆Hf298 setiap komponen ...............................................

20

Tabel 2.2. Daftar ∆Gof298 setiap komponen ...............................................

21

Tabel 2.3. Neraca Massa Reaktor (R-01) ....................................................

30

Tabel 2.4. Neraca Massa Reaktor (R-02) ....................................................

31

Tabel 2.5. Neraca Massa Kondensor Pasial 1 ..............................................

32

Tabel 2.6. Neraca Massa Kondensor Pasial 2 ..............................................

33

Tabel 2.7. Neraca Massa Mixer ...................................................................

33

Tabel 2.8. Neraca Massa Netralizer ............................................................

34

Tabel 2.9. Neraca Massa Dekanter ..............................................................

35

Tabel 2.10. Neraca Massa Menara Destilasi ..................................................

35

Tabel 2.11. Neraca Massa Absorber..............................................................

36

Tabel 2.12. Neraca Massa Total ....................................................................

36

Tabel 2.13. Neraca Panas Reaktor (R-01) .....................................................

37

Tabel 2.14. Neraca Panas Reaktor (R-02) .....................................................

38

Tabel 2.15. Neraca Panas Netralizer .............................................................

39

Tabel 2.16. Neraca Panas Dekanter...............................................................

40

Tabel 2.17. Neraca Panas Absorber ..............................................................

41

Tabel 2.18. Neraca Panas Menara Destilasi...................................................

41

Tabel 2.19. Neraca Panas Heat Exchanger (HE-01) ......................................

42

Tabel 2.20. Neraca Panas Kondensor Pasial 1 ...............................................

43

Tabel 2.21. Neraca Panas Kondensor Pasial 2 ...............................................

44

Tabel 2.22. Neraca Panas Cooler ..................................................................

44

Tabel 2.23. Neraca Panas Mixer ...................................................................

45

Tabel 2.24. Neraca Panas Total.....................................................................

45

Tabel 2.25. Perincian Luas Area Pabrik ........................................................

48

Tabel 3.1. Spesifikasi Reaktor ....................................................................

50

Tabel 3.2. Spesifikasi Netralizer ................................................................. commit to user Tabel 3.3. Spesifikasi Mixer .......................................................................

51

vii

51


digilib.uns.ac.id

Tabel 3.4. Spesifikasi Dekanter...................................................................

52

Tabel 3.5. Spesifikasi Menara Distilasi .......................................................

53

Tabel 3.6. Spesifikasi Absorber ..................................................................

54

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

54

Tabel 3.8. Spesifikasi Hopper .....................................................................

55

Tabel 3.9. Spesifikasi Silo ..........................................................................

56

Tabel 3.10. Spesifikasi Akumulator ..............................................................

56

Tabel 3.11. Spesifikasi Alat Penukar Panas 1 ................................................

57

Tabel 3.12. Spesifikasi Alat Penukar Panas 2 ................................................

58

Tabel 3.13. Spesifikasi Pompa Proses ...........................................................

60

Tabel 4.1. Jumlah Kebutuhan Air Pendingin ...............................................

66

Tabel 4.2. Jumlah Kebutuhan Air Proses...................................................

67

Tabel 4.3. Jumlah Kebutuhan Air Total ....................................................

69

Tabel 4.4. Kebutuhan Listrik untuk Proses dan Pengolahan Air ..................

71

Tabel 4.5. Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan ..............................

73

Tabel 4.6. Total Kebutuhan Listrik Pabrik ..................................................

75

Tabel 5.1. Perincian Jumlah Karyawan Proses ............................................

88

Tabel 5.2. Perincian Jumlah Karyawan Utilitas ...........................................

89

Tabel 5.3. Jadwal Kerja Karyawan Shift .....................................................

96

Tabel 5.4. Jumlah Karyawan sesuai Tingkat Pendidikan .............................

97

Tabel 5.5. Perincian Golongan dan Gaji Karyawan .....................................

98

Tabel 6.1. Chemical Engineering Plant Cost Index ..................................... 102 Tabel 6.2

Harga dan Jumlah Alat-alat Proses ............................................. 105

Tabel 6.3. Modal Tetap............................................................................... 106 Tabel 6.4. Modal Kerja ............................................................................... 107 Tabel 6.5. Direct Manufacturing Cost......................................................... 108 Tabel 6.6. Indirect Manufacturing Cost ...................................................... 108 Tabel 6.7. Fixed Manufacturing Cost.......................................................... 108 Tabel 6.8. General Expense ........................................................................ 109 Tabel 6.9. Analisa kelayakan ...................................................................... 111 commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Grafik perkembangan impor TCP di Indonesia .........................

3

Gambar 1.1. Gambar pemilihan lokasi pabrik ...............................................

8

Gambar 2.1. Diagram Alir Kualitatif .............................................................

28

Gambar 2.2. Diagram Alir Kuantitatif ...........................................................

29

Gambar 2.3. Diagram Alir Proses..................................................................

30

Gambar 2.4. Tata Letak Pabrik ......................................................................

48

Gambar 2.5. Tata Letak Alat Proses ..............................................................

49

Gambar 5.1. Struktur Organisasi Perusahaan .................................................

84

Gambar 6.1. Grafik indeks CEP fungsi tahun ................................................ 103 Gambar 6.2. Grafik Analisa Kelayakan ......................................................... 112

commit to user

ix


digilib.uns.ac.id

INTISARI

Heru Marantika Afriyadi, Nanang Driyatmono, 2013, Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxychloride Kapasitas 20.000 ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Tricresyl Phosphate untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, digunakan sebagai plasticizer (bahan pelunak), pelarut bahan selulosa asetat maupun cable coating (pelapis kabel), gasoline aditif, lubricant (bahan pelumas) Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxychloride Kapasitas 20.000 ton/tahun direncanakan beroperasi pada tahun 2017 selama 330 hari per tahun. Reaksi pembentukan Tricresyl Phosphate dilakukan dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) dengan pendingin air. Reaksi berlangsung pada fase cair-cair, sifat reaksi eksotermis irreversible, dengan kondisi operasi non adiabatic isothermal pada 1500C, 3,5 atm dengan konversi 85%. Tricresyl Phosphate dihasilkan dari reaksi antara Cresol dan Phosphorus Oxychloride dengan hasil samping Asam Chlorida 37%. Kebutuhan Cresol sebesar 23.529 ton/tahun dan Phosphorus Oxychloride sebesar 10.490 ton/tahun. Produk samping Asam klorida 37% sebesar 16.080 ton/tahun. Utilitas meliputi penyediaan air yang diperoleh dari PT. Krakatau Tirta Industri (PT. KTI). Kebutuhan air sebesar 153.669,060 ton/tahun, penyediaan steam sebesar 22.583,870 ton/tahun, kebutuhan listrik diperoleh dari PLN dan satu buah generator set sebagai cadangan sebesar 44,13 kW dan kebutuhan udara tekan 95 m3/jam. Pabrik ini didirikan di Kawasan Industri Cilegon, Banten dengan jumlah karyawan sebanyak 163 orang. Pabrik Tricresyl Phosphate memerlukan modal tetap sebesar Rp. 312.614.810.578,00 dan modal kerja sebesar Rp. 213.857.436.206,00. Dari analisis ekonomi pabrik ini menunjukkan keuntungan sebelum pajak sebesar Rp. 127.048.676.676,00 per tahun dan setelah dipotong pajak 20% keuntungan mencapai Rp. 101.638.941.341,00 per tahun. Percent Return on Investnent (ROI) sebelum pajak 40,64% dan setelah pajak 32,51%. Pay Out Time (POT) sebelum pajak selama 1,97 tahun dan setelah pajak 2,35 tahun. Break Event Point (BEP) sebesar 50,06%. Shut Down Point (SDP) sebesar 34,08%. Discounted Cash Flow (DCF) terhitung sebesar 23,23%. Dari hasil evaluasi ekonomi tersebut, dapat disimpulkan bahwa pabrik Tricresyl Phosphate dengan kapasitas 20.000 ton/tahun layak untuk dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.

commit to user

x


Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik Pada era global seperti sekarang ini, pembangunan di sekitar industri mengalami perkembangan yang sangat pesat. Salah satunya pembangunan di sub sektor industri kimia, yaitu industri bahan polimer yang menghasilkan berbagai jenis produk plastik, serat sintetis, karet sintetis, dan sebagainya.. Seiring dengan pesatnya perkembangan industri khususnya industri plastik kebutuhan akan plasticizer seperti TCP semakin meningkat mengikuti perkembangannya. Tricresyl Phosphate (TCP) merupakan senyawa organik dengan rumus molekul (CH3C6H4O)3PO yang digunakan sebagai plasticizer (bahan pelunak), pelarut bahan selulosa asetat sebagai cable coating (pelapis kabel), gasoline aditif dan lubricant (bahan pelumas). Saat ini di Indonesia belum memiliki yang menghasilkan TCP. Selama ini TCP masih di impor dari Amerika dan Jepang. Dalam perancangan ini digunakan Cresol dan Phosphorus Oxychloride (POCl3) sebagai bahan baku untuk TCP. Dengan diproduksinya TCP diharapkan bisa memenuhi kebutuhan TCP di Indonesia. Disamping itu dengan didirikan pabrik TCP dapat membuka lapangan kerja baru dan diharapkan dapat memacu berdirinya commit to user BAB I Pendahuluan 1

2 digilib.uns.ac.id



pabrik-pabrik lain yang menggunakan TCP . Kehadiran pabrik TCP

di

Indonesia akan mendatangkan beberapa keuntungan, antara lain : 1. Menghemat devisa negara, produk TCP segera mungkin dapat memenuhi

kebutuhan

dalam

negeri

sehingga

mengurangi

ketergantungan impor. 2. Mendukung berkembangnya pabrik kimia lain yang menggunakan TCP sebagai bahan baku. 3. Membantu usaha alih teknologi karena pabrik yang didirikan memerlukan banyak tenaga ahli dan terdidik. 4. Membuka

lapangan

kerja

baru,

sehingga

menurunkan

tingkat

pengangguran dan kemiskinan. 5. Selain itu pendirian pabrik ini bertujuan untuk diversifikasi produk menjadi bahan yang mempunyai nilai ekonomi yang tinggi sehingga akan menunjang pendapatan negara.

1.2. Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik Ada beberapa pertimbangan dalam pemilihan kapasitas pabrik TCP. Penentuan kapasitas pabrik TCP dengan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut : 1. Prediksi kebutuhan TCP Dengan semakin berkembangnya industri plastik, maka untuk kebutuhan TCP diperkirakan akan terus menimgkat. Data import TCP menurut data commit to user statistik dari tahun 2007-2011 disajikan pada Tabel 1.1. BAB I Pendahuluan

3 digilib.uns.ac.id



Tabel 1.1 Data kebutuhan impor TCP Tahun

Import (ton)

2007

10.282,37

2008

12.514,46

2009

13.944,22

2010

14.719,36

2011

15.772,25

Sumber : UNdata, 2012

Gambar 1.1 Grafik perkembangan impor TCP di Indonesia Dari data pada Tabel 1.1 di atas, didapatkan persamaan regresi linier Y = 1.318,466x – 2.628.759,332 , sehingga diperoleh perkiraan commit to user BAB I Pendahuluan



4 digilib.uns.ac.id

kebutuhan TCP pada tahun 2017 sebesar 23.994,26 ton/tahun. Maka dari itu untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri ditetapkan kapasitas pabrik sebesar 20.000 ton/tahun. 2. Ketersediaan Bahan Baku Untuk menjamin kontinuitas produksi pabrik bahan baku harus mendapat perhatian serius secara periodik dalam jumlah yang cukup. Bahan baku yang digunakan dalam proses pembuatan TCP adalah Cresol dan POCl3. Bahan baku Cresol diperoleh dari PT. Anugerah Niaga Mandiri yang memiliki kapasitas 35.000 ton pertahun sedangkan POCl3 masih diimpor dari Great Lake Chemical, Nitro, USA yang memiliki kapasitas 30.000 ton per tahun . Dari data produksi dunia diketahui bahwa kapasitas produksi Cresol sebesar 175.000 ton per tahun sedangkan POCl3 sebesar 47.000 ton per tahun. Lalu kebutuhan bahan baku untuk memenuhi kapasitas produksi TCP 20.000 ton per tahun yaitu Cresol sebesar 23.529 ton per tahun dan POCl3 sebesar 10.490 ton per tahun. Dengan data-data diatas maka dapat disimpulkan bahwa kapasitas produksi bahan baku dapat memenuhi kebutuhan pabrik TCP. 3. Kapasitas Komersial Dalam menentukan besar kecilnya kapasitas pabrik TCP yang akan dirancang, harus mengetahui dengan jelas kapasitas pabrik yang sudah commit to user BAB I Pendahuluan

5 digilib.uns.ac.id



beroperasi dalam pembuatan TCP . Pabrik TCP yang telah berdiri adalah di China, pada tahun 1985 dengan kapasitas produksi mencapai 800-1.000 ton per tahun, Negara Jepang pada tahun 1984 dengan kapasitas produksi mencapai 33.000 ton per tahun, dan USA pada tahun 1977 dengan kapasitas produksi mencapai 54.000 ton per tahun. Berdasarkan data pabrik yang telah ada maka dipilih kapasitas rancangan 20.000 ton/tahun. Dengan kapasitas tersebut diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri.

1.3. Penentuan Lokasi Pabrik Penentuan

lokasi

suatu

perusahaan

sangat

penting

dalam

perancangan pabrik karena hal ini berhubungan langsung dari nilai ekonomis pabrik yang akan dibangun. Pabrik TCP ini direncanakan akan dibangun di daerah Cilegon, Banten. Ada beberapa faktor yang harus diperhatikan untuk menentukan lokasi pabrik yang akan dirancang secara teknis dan ekonomis menguntungkan. 1. Faktor Primer a. Penyediaan bahan baku Kriteria

penilaian

dititik

beratkan

pada

kemudahan

memperoleh bahan baku. Dalam hal ini, bahan baku Cresol diperoleh dari PT Anugrah Niaga Mandiri, Jakarta sedangkan POCl3 diimpor dari Greatcommit Lake Chemical, Nitro, USA yang memiliki to user BAB I Pendahuluan

6 digilib.uns.ac.id



kapasitas 30.000 ton per tahun. Dipilih Cilegon karena dekat dengan bahan baku dan dekat dengan pelabuhan. b. Pemasaran Produk Faktor yang perlu diperhatikan adalah letak wilayah pabrik yang membutuhkan TCP dan jumlah kebutuhannya. Daerah Cilegon merupakan daerah yang strategis untuk pendirian suatu pabrik karena banyak berdiri pabrik polimer dan plastik seperti PT. Dow Polymer Indonesia, PT Tripolyta Indonesia, PT. Polypet Karyapersada, sehingga lokasinya cukup strategis untuk didirikan sebuah industri, TCP. c. Sarana transportasi Sarana transportasi sangat penting bagi suatu industri. Cilegon merupakan kawasan industri yang di dalam areal ini telah tersedia jalur transportasi yang lengkap mulai dari jalan raya, kereta api dan pelabuhan

kapal.

Dekatnya

lokasi

pabrik

dengan

fasilitas

transportasi diharapkan pemasokan bahan baku dan pemasaran hasil produksi tidak akan mengalami kesulitan. d. Tenaga Kerja Tersedianya tenaga kerja yang trampil mutlak diperlukan untuk menjalankan mesin-mesin produksi. Tenaga kerja dapat direkrut dari daerah Cilegon dan sekitarnya.

commit to user BAB I Pendahuluan



7 digilib.uns.ac.id

e. Penyediaan Utilitas Perlu

diperhatikan

sarana-sarana

pendukung

seperti

tersedianya air, listrik, dan sarana lainnya sehingga proses produksi dapat berjalan dengan baik. Sebagai suatu kawasan industri yang telah direncanakan dengan baik maka unit penyediaan air diambil dari PT KTI yang dekat dengan lokasi pabrik TCP sedangkan unit penyediaan listrik diambil dari PLN dan generator sebagai cadangan.

2. Faktor Sekunder a. Perluasan areal pabrik Cilegon memiliki kemungkinan untuk perluasan pabrik karena mempunyai areal yang cukup luas. Hal ini perlu diperhatikan karena dengan semakin meningkatnya permintaan produk akan menuntut adanya perluasan pabrik. b. Lahan Faktor ini berkaitan dengan rencana pengembangan pabrik lebih lanjut. Cilegon merupakan suatu kawasan industri sehingga lahan-lahan di daerah ini telah disiapkan untuk pendirian dan pengembangan suatu pabrik, sehingga kemungkinan pengembangan suatu pabrik tidak menjadi persoalan. Dari pertimbangan faktor-faktor diatas, maka dipilh daerah Cilegon propinsi Banten sebagai pendirian pabrik TCP. commit to user BAB I Pendahuluan



8 digilib.uns.ac.id

Lokasi pabrik

Sumber Air (PT KTI)

Gambar 1.2 Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik

1.4 Tinjauan Pustaka 1.4.1 Macam-macam proses pembuatan TCP Menurut Faith Keyes, (1957), TCP dapat dibuat melalui beberapa proses berdasarkan bahan baku yang digunakan. Berdasarkan bahan baku ada 2 proses komersial yang dipakai untuk memproduksi TCP yaitu : 1. Proses dengan bahan baku Cresol dan PCl5. 2. Proses dengan bahan baku Cresol dan POCl3. commit to user BAB I Pendahuluan



9 digilib.uns.ac.id

Uraian kedua proses diatas adalah sebagai berikut : 1. Proses dengan bahan baku Cresol dan PCl5 Salah satu proses dalam pembuatan TCP adalah dengan mereaksikan senyawa Cresol dan Phosphorus Pentachloride (PCl5). Reaksinya sebagai berikut : 3CH3C6H4OH + PCl5

(CH3C6H4O)3PCl2 + 3HCl

(CH3C6H4O)3PCl2 + H2O

(CH3C6H4O)3PO + 2HCl

Yield yang diperoleh sekitar 85 – 90 % dengan basis berat Cresol. 2. Proses dengan bahan baku Cresol dan POCl3. Proses inilah yang sejauh ini diketahui sebagai proses yang dilakukan untuk pabrikasi. Reaksinya sebagai berikut : 3CH3C6H4OH + POCl3


yield yang diperoleh sebesar 85 % dengan basis berat Cresol. Kelebihan dari proses ini adalah : a. Harga bahan baku POCl3 lebih murah dibandingkan dengan menggunakan bahan baku PCl5.(www.alibaba.com, 2013) b. Tidak membutuhan air untuk reaksi sehingga lebih efisien. c. Proses ini sudah banyak digunakan dalam pabrik TCP .




10 digilib.uns.ac.id

1.4.2 Kegunaan Produk Produk TCP banyak digunakan dalam industri kimia antara lain digunakan dalam : 1. Indutri plastik pembungkus makanan 2. Indutri plastik transparan 3. Indutri pelumas dan zat aditif pada minyak pelumas 4. Industri pelapis kabel (cable coating) 5. Industri cairan tahan api 6. Sebagai anti oksidan dan stabilizer dalam indutri plastik

1.4.3 Sifat Fisika dan Kimia dari Bahan Baku dan Produk 1.4.3.1 Bahan Baku 1. Cresol ( C7H8O ) Sifat fisika (ChemicalLAND21,2012) : Berat Molekul

: 108,14 kg/kgmol

Wujud

: Cair

Densitas

: 1,01 gr/cm3

Titik lebur normal

: 23,96 oC

Titik didih normal

: 201,45 oC

Viskositas

: 6,13 cP

Temperatur kritis BAB I Pendahuluan

o commit to user : 424,4 C



Tekanan kritis

: 50 atm

Sifat kimia (Kirk and Othmer, 1994) : a. Hidrogenasi CH3C6H4OH + 3H2

CH3C6H10OH

b. Oksidasi CH3C6H4OH + O2

CH3C6H3O2 + H2O

c. Subtitusi Cresol dengan halogen CH3C6H4OH + Br2

CH3C6H4OBr

d. Nitrasi CH3C6H4OH + HNO3

CH3C6H4ONO2 + H2O

2. POCl3 Sifat fisika (ChemicalLAND21,2012): Berat Molekul

: 153,33 kg/kgmol

Wujud

: Cair

Densitas

: 1,645 gr/cm3

Titik leleh normal

: 1,25 oC

Titik didih normal

: 185,8 oC

Viskositas

: 1,11 cP

Temperatur kritis

: 390 oC

Tekanan kritis BAB I Pendahuluan

: 76 to atm commit user





Sifat kimia (Kirk and Othmer, 1994) : a. POCl3 bereaksi dengan Cresol membentuk TCP dan HCl Reaksi : 3CH3C6H4OH + POCl3


b. POCl3 dalam air akan terurai atau terhidrolisis Reaksi : POCl3 + 3H2O

H3PO4 + 3 HCl

1.4.3.2 Produk 1. Tricresyl Phosphate (TCP) (ChemicalLAND21,2012) Rumus Molekul

: C21H21O4P

Berat Molekul

: 368,37 kg/kgmol

Wujud

: Cair

Densitas

: 1,185 gr/cm3

Titik leleh normal

: < -40 oC

Titik didih normal

: 240 oC

Viskositas

: 2.21 cP

Temperatur kritis

: 625 oC

Tekanan kritis

: 12 atm commit to user

BAB I Pendahuluan




2. Asam Klorida (HCl) (Kirk and Othmer, 1994) Sifat fisika : Berat Molekul

: 36,47 kg/kgmol

Wujud

: Cair

Densitas

: 1,18 gr/cm3

Titik leleh normal

: -30 oC

Titik didih normal

: -85 oC

Viskositas

: 0,199 cP

Temperatur kritis

: 158,9 oC

Tekanan kritis

: 82,51 atm

Sifat kimia : a. HCl bereaksi dengan metanol pada suhu 340-350 oC membentuk metil klorida : Reaksi : CH3OH + HCl

CH3Cl + H2O

b. The Deacon Process Oksidasi fase uap dengan udara/oksigen dengan katalis mangan pada suhu optimum 430 – 475 oC Reaksi : 4HCl + O2 c.

2Cl2 + 2H2O

Reaksi dengan zat pengoksidasi HCl dan O2 bereaksi dalam keadaan gas menghasilkan klorin Reaksi : HCl + O2

BAB I Pendahuluan

2Cl2 + H2O commit to user




1.4.3.3 Bahan Pembantu 1.

Natrium Hidroksida (NaOH) (ChemicalLAND21,2012) Sifat fisika : Berat Molekul

: 40 kg/kgmol

Wujud

: Padat

Warna

: Putih

Densitas

: 2,13 gr/cm3

Titik leleh normal

: 318 oC

Titik didih normal

: 1390 oC

Kelarutan dalam air

: 111 gr / 100 ml (20 oC)

Panas kelarutan dalam air : -44,45 kJ/mol Sifat kimia : a. NaOH bereaksi dengan HCl membentuk natrium klorida dan air Reaksi : NaOH + HCl

NaCl + H2O

b. NaOH bereaksi dengan CO2 membentuk natrium karbonat dan air Reaksi : 2 NaOH + CO2

Na2CO3 + H2O





1.4.4. Tinjauan Proses Secara Umum Diskripsi Proses : Reaksi pembentukan TCP merupakan reaksi antara Cresol dan POCl3 yaitu suatu reaksi subtitusi ion hydrogen dengan gugus PO dari POCl3. Mekanisme penggantian ion hidrogen dengan gugus PO dapat berlangsung dengan baik. Dengan adanya reaksi subtitusi tersebut akan terbentuk asam klorida (HCl) sebagai hasil samping. Reaksi terjadi dalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB). Menurut Faith Keyes, 1957, reaksi bersifat eksotermis dengan reaksi: 3CH3C6H4OH(l) + POCl3(l)

(CH3C6H4O)3PO(l) + 3HCl(aq)



Tugas Akhir Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1

Spesifikasi bahan baku dan produk

2.1.1 Spesifikasi bahan baku Cresol (PT. Anugrah Niaga Mandiri, 2011 ) Rumus Molekul

: C7H8O

Berat Molekul

: 108,14 kg/kgmol

Wujud

: Cair

Kemurnian

: 87 % berat

Impuritas

:

- Phenol

: max 1 % berat

- Xylenol

: max 12 % berat

POCl3 (PT. Charleston Chemical, 2011 ) Wujud

: Cair

Kemurnian

: 99,9 % berat

Impuritas PCl3

: 0,1 % berat

Densitas

: 1,645 gr/cm3

Viskositas

: 1,11 commit to cP user

BAB II Deskripsi Proses 16

digilib.uns.ac.id




2.1.2 Spesifikasi produk Produk utama TCP (PT. Triveni Interchem ltd., 2011 ) Rumus Molekul

: C21H21O4P

Berat Molekul

: 368,37 kg/kgmol

Wujud

: Cair

Kemurnian

: 99 % berat

Impuritas

: 1 % berat cresol

Densitas

: 1,185 gr/cm3

Titik leleh

: < -40 oC (pada tekanan 1 atm)

Titik didih

: 240 oC (pada tekanan 1 atm)

Viskositas

: 2,21 cP

Temperatur kritis

: 625 oC

Tekanan kritis

: 12 atm

Produk samping Asam Klorida (PT. Tahoma Mandiri, 2011 ) Rumus Molekul Berat Molekul

BAB II Deskripsi Proses

: HCl : 36,47 kg/kgmol commit to user




Wujud

: Cair

Kemurnian

: 37 % berat

Impuritas

: 63 % H2O

Densitas

: 1,18 gr/cm3

Titik leleh

: -30 oC (pada tekanan 1 atm)

Titik didih

: 61 oC (kadar 37%, pada tekanan 1 atm)

Viskositas

: 0,199 cP

Temperatur kritis

: 158,9 oC

Tekanan kritis

: 82,51 atm

2.1.3 Spesifikasi bahan pembantu Natrium Hidroksida (NaOH) (PT. Tahoma Mandiri, 2011) Berat Molekul

: 40 kg/kgmol

Wujud

: Padat

Warna

: Putih

Kemurnian

: - 98% berat NaOH - 2% berat H2O

Densitas

: 2,13 gr/cm3

Titik leleh

: 318 oC (pada tekanan 1 atm)

Titik didih BAB II Deskripsi Proses

o commit to user : 1390 C (pada tekanan 1 atm)




: 111 gr / 100 ml (20 oC)

Kelarutan dalam air

Panas kelarutan dalam air : -44,45 kJ/mol

2.2

Konsep proses

2.2.1 Dasar reaksi TCP merupakan hasil dari reaksi antara Cresol dan POCl3 yang terjadi pada fase cair. Menurut US Patent 2870192 reaksi ini berlangsung pada suhu 150 oC. Waktu reaksi yang dibutuhkan adalah 2,5 jam. Selain produk TCP juga terbentuk hasil samping HCl, karena terjadi pergantian ion hidrogen dengan gugus PO. Reaksinya adalah sebagai berikut: 3CH3C6H4OH(l) + POCl3(l)

(CH3C6H4O)3P(l) + 3HCl (Aq)

2.2.2 Mekanisme reaksi Reaksi pembentukan TCP merupakan reaksi antara Cresol dan POCl3 yaitu suatu reaksi subtitusi ion hydrogen dengan gugus PO dari POCl3. Mekanisme penggantian ion hidrogen dengan gugus PO dapat berlangsung dengan baik. Dengan adanya reaksi subtitusi tersebut akan terbentuk asam klorida (HCl) sebagai hasil samping. Reaksi terjadi dalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB). Reaksi bersifat eksotermis dengan reaksi: 3CH3C6H4OH(l) + POCl3(l) BAB II Deskripsi Proses

commit to user (CH3C6H4O)3P(l) + 3HCl (Aq)




2.2.3 Kondisi operasi Menurut US Patent 2870192, kondisi operasi pada perancangan pabrik TCP ini adalah sebagai berikut: 1. Temperatur

= 150 oC

2. Tekanan

= 3,5 atm

3. Kondisi Operasi

= isothermal

2.2.4 Tinjauan termodinamika Reaksi pembentukan, TCP ditinjau dari segi termodinamika adalah sebagai berikut (Yaws, 2003) : Tabel 2.1 Daftar ∆H 298 setiap komponen Komponen ∆H298 (kkal/mol) C7H8O

-123,34

POCl3

-558,50

C21H21O4P -851,00 HCl

-92,30

commit to user BAB II Deskripsi Proses




Reaksi : 3CH3C6H4OH + POCl3 ∆H298

C21H21O4P + 3HCl

= Σ ∆H produk - Σ ∆H reaktan {Σ ∆Ho298 (C21H21O4P) + 3(∆Ho298 HCl)} – {3(∆Ho298 C7H8O) + ∆Ho298 POCl3)} = - 1316,38 kkal/mol = - 1316,38 kkal/kmol

Dari perhitungan di atas dapat diambil kesimpulan bahwa reaksi antara Cresol dan POCl3 untuk mernghasilkan TCP adalah reaksi eksotermis, karena harga ∆Hof bernilai negatif. Untuk mengetahui sifat reaksi searah atau bolak-balik dapat dilihat dari harga kesetimbangan kimia yang dipengaruhi oleh energi bebas Gibbs, (Yaws, 2003). Tabel 2.2 Daftar ∆Go298 setiap komponen Komponen ∆Go298 (kkal/mol) C7H8O

-40,54

POCl3

-512,90

C21H21O4P -1350,82 HCl

-95,30 commit to user





∆G reaksi = Σ ∆G produk - Σ ∆G reaktan {Σ ∆Go298 (C21H21O4P) + 3(∆Go298 HCl)} – {3(∆Go298 C7H8O) + ∆Go298 POCl3)} = - 1002,20 kkal/kmol ∆ Go

= - RT ln K

ln K

= 

=

G RT

1.002.200 8,314 x 298

= 404,5089 = 4,747 x 10175

K

Suhu operasi = 150 oC = 423 K

ln

K 423  H 298  1 1      K 298 R  T1 T0 

=

ln

41.085,8 1,987

1   1  423  298   

K 423  -157,01 4,747 x 10175

ln K423 – ln 4,747 x 10175

= -157,01

ln K423 – 404,5089

= -157,01

ln K423

= 247,499


commit to user




= 3,0722 x 10107

K423

Berdasarkan perhitungan di atas, diperoleh harga K untuk reaksi tersebut sangat besar yaitu 3,0722 x 10107, sehingga reaksinya berjalan ke kanan (irreversible).

2.2.5 Tinjauan kinetika reaksi Menurut Kirk Othmer, 1976, reaksi pembentukan TCP dari Cresol dan POCl3 merupakan reaksi orde 2. Reaksinya adalah sebagai berikut: 3CH3C6H4OH (l) + POCl3 (l)

(CH3C6H4O)3P (l) + 3HCl (aq)

(1)

Sehingga kecepatan reaksi tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan: (2) Konstanta kecepatan reaksi kimia Persamaan neraca massa komponen A Input – output – yang bereaksi = ACC Fv.CAO – Fv.CA – [(-rA)V] = 0

 rA  V

Fv

 C AO C A

Dimana: (-rA)

= k.CA.CB

(-rA)

= k.CA0.(1-xA) (CB0-CA0.xA)

Jika M 

C B0 , maka persamaan menjadi: C A0 commit to user


(3)



(-rA)

= k.CA02.(1-xA) (M - xA)


(4)

C A0  C A0 (1  x A ) V   2 Fv k .C A0 (1  x A )(M  x A )



xA k .C A0 (1  x A )( M  x A )

(5)

Konversi (xA) reaksi pembentukan TCP dari Cresol dan POCl3 menurut US Patent 2870192 sebesar 85 % .

Waktu tinggal ( τ ) 150 menit dan kondisi operasi suhu 150oC (423 K), tekanan 3,5 atm, maka nilai konstanta kecepatan reaksi (k) dapat ditentukan k = 0,16342 L/Kmol.sec. .

2.2.6 Langkah proses Proses pembentukan TCP secara garis besar dibagi menjadi 4 tahapan, yaitu: 1. Tahap penyimpanan bahan baku Cresol cair dengan konsentrasi 87% disimpan dalam tangki penyimpanan Cresol (T-02) pada suhu 30 0C dan tekanan 1 atm. POCl3 dengan konsentrai 99,9% disimpan dalam tangki penyimpanan POCl3 (T-01) juga pada suhu 30 0C dan tekanan 1 atm. Kondisi ini dipilih karena pada suhu dan tekanan tersebut bahan baku berada pada kondisi cair dan tidak memerlukan peralatan tambahan dalam penyimpanan bahan baku, misal HE atau pompa vakum. commit to user BAB II Deskripsi Proses




2. Tahap persiapan bahan baku Tahap penyiapan bahan baku ini dimaksudkan untuk mempersiapkan bahan baku agar sesuai dengan kondisi reaktor. Bahan baku Cresol cair yang berasal dari tangki Cresol (T-02) digabung dengan recycle dari menara destilasi (MD) menuju reaktor (R-01) dengan menggunakan pompa (P-04). Pada saat yang sama POCl3 dari tangki (T-01) dialirkan juga reaktor (R-01) dengan pompa (P-03). 3. Tahap pembentukan produk Proses pembentukan TCP terjadi dalam reaktor (R-01) dan reaktor (R-02) berpengaduk dengan kondisi operasi suhu 150 0C dan tekanan 3,5 atm. Pada reaktor RATB dilengkapi dengan pengaduk sehingga suhu, komposisi dan tekanan di dalam reaktor uniform. Reaktor dilengkapi dengan pendingin jaket agar proses berjalan secara isothermal walaupun reaksinya eksotermis. Sebelum masuk reaktor bahan baku Cresol dipanaskan dengan HE-02 dan POCl3 dipanaskan dengan HE-01. Gas-gas yang keluar dari reaktor dikondensasikan di dalam kondensor parsial (CP-01) dan (CP-02), lalu hasilnya ditampung sementara dalam accumulator (Ac-01) dan (Ac-02) kemudian dialirkan kembali ke reaktor (R-01) dengan pompa (P-06) dan reaktor (R-02) dengan pompa (P-07). Sedangkan gas yang tidak terkondensasi yaitu to user HCl mengalir kecommit absorber (Ab). Didalam absorber (Ab), HCl BAB II Deskripsi Proses




akan diserap dengan air sehingga diperoleh larutan dengan konsentrasi 37%. Produk ini selanjutnya disimpan dalam tangki HCl (T-04) sebagai produk samping. 4. Tahap pemurnian produk Tahap pemurnian produk dilakukan untuk menghilangkan impuritas yang terkandung dalam crude produk. Di sini crude produk dilakukan proses pencucian dalam tangki Netralizer (N). Proses pencucian dimaksudkan untuk menghilangkan kandungan asam dengan menggunakan NaOH 2% dari mixer (M). Reaksi yang terjadi adalah : HCl + NaOH

NaCl + H2O

(6)

Setelah kandungan asam dinetralisasi dalam Netralizer (N), kemudian campuran ini dipisahkan antara yang dapat larut dalam air dan yang tidak larut dalam air dengan menggunakan dekanter (Dc). Hasil atas dari dekanter (Dc) kemudian dikirim ke UPL (Unit Pengolahan Limbah) sedangkan hasil bawah dari dekanter (Dc) dimasukkan ke dalam HE-03 dengan menggunakan pompa (P-11), selanjutnya masuk ke dalam menara destilasi (MD) untuk dilakukan proses pemurnian. Pengolahan lanjut terjadi dalam menara destilasi (MD) yang beroperasi dalam tekanan 1 atm. Uap yang keluar dari puncak menara dikondensasikan dalam kondensor (Cd)commit dan hasilnya to user ditampung sementara dalam BAB II Deskripsi Proses




accumulator. Dari dalam accumulator, sebagian kondesor dipompa dengan pompa (P-13) menuju ke menara destilasi (MD) sebagai refluks dan sebagian lagi di recycle ke reaktor. Produk TCP yang merupakan produk bawah menara destilasi (MD) mengalir ke reboiler (Rb). Didalam reboiler (Rb), sebagian cairan TCP diuapkan kembali sedangkan sebagian lagi didinginkan didalam cooler (Co-01) dan selanjutnya disimpan dalam tangki penyimpanan produk TCP (T-03).

2.3. Diagram Alir Proses Diagram alir proses dapat dilihat pada Diagram Alir Proses Pra Rancangan Pabrik TCP Kapasitas 20.000 ton per tahun 2.3.1. Diagram Alir Kualitatif Diagram alir kualitatif dapat dilihat pada Gambar 2.1 2.3.2. Diagram Alir Kuantitatif Diagram alir kualitatif dapat dilihat pada Gambar 2.2 2.3.3. Diagram Alir Proses Diagram alir proses dapat dilihat pada Gambar 2.3


Arus 2

T = 30 oC P = 1 atm


commit to user

T = 150 oC P = 3,5 atm

Arus 1

T = 30 C P = 1 atm

o

Reaktor (R-01)

Arus 3

T =150 oC P =3,5 atm

Arus 5

Arus 4

Arus 6

T=12,5oC P=3,5 atm

Condenser parsial (Cp-01)

T = 12,5 oC P = 3,5 atm

H2O T = 30oC P = 1 atm

T=150 C P=3,5 atm

o

Arus 13

Arus 11

T=12,5oC P=3,5 atm

T=83oC P= 1 atm

Netralizer

Arus 17

Arus 15

T=30 oC P = 1 atm

T=33oC P=1 atm

Mixer

Arus 16

Arus 14

T=30 oC P = 1 atm

Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif

Reaktor (R-02)

T=150oC P= 3,5 atm

Arus 12


T = 12,5 oC P = 3,5 atm

Arus 10

Arus 7

T= 30oC P= 1 atm

Arus 9

HCl T = 30oC P = 1 atm

Absorber

T= 12,5 oC P= 1 atm

Arus 8

T=83oC P= 1 atm

Decanter

Arus 19

UPL

Arus 18

T=83oC P= 1 atm

T= 301oC P= 1 atm

Arus 21

Menara Destilasi

Arus 20

T=247oC P= 1 atm

perpustakaan.uns.ac.id Tugas Akhir Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride Kapasitas 20.000 Ton/Tahun


Arus 2

C7H8O :2.584,67 C6H6O :29,71 C8H10O :356,51


commit to user

Reaktor (R-01)

C7H8O :992,33 C6H6O :29,71 C8H10O :356,51 POCl3 :540,74 PCl3 :1,39 C21H21O4P :2.088,11 HCl :4,32

Arus 1

POCl3 :1.323,23 PCl3 : 1,38

Arus 3

Arus 5

C7H8O :71,61 C6H6O :2,65 C8H10O :13,98 POCl3 :249,69 PCl3 :0,85 C21H21O4P :0,54 HCl :553,87

Arus 4

Arus 6

C7H8O :389,41 C6H6O :29,71 C8H10O :356,51 POCl3 :327,10 PCl3 :1,39 C21H21O4P :2708,19 HCl :3,45

Arus 13

Arus 11

Arus 17

NaOH :260.99 H2O :12.788,70

H2O :12.783,48 Arus 15

Netralizer

Arus 16

Mixer

C7H8O :389,41 C6H6O :29,71 C8H10O :356,51 H2O :12.790,36 NaCl :209,06 C21H21O4P:2.708,19 H3PO3 :381,38 H3PO4 :0,83

C7H8O :12,95 C6H6O :1,21 C8H10O :6,19 POCl3 :70,33 PCl3 :0,56 C21H21O4P :0,31

NaOH :266,21 Arus 14

C7H8O :88,54 C21H21O4P :2.708,19

Dekanter

Arus 19

C7H8O :389,41 C6H6O :29,71 C8H10O :356,51 H2O :12.790,36 Arus 18 NaCl :209,06 H3PO3 :381,38 UPL H3PO4 :0,83

C7H8O :25,25 C21H21O4P :2.500,00

Arus 21

Menara Destilasi

Arus 20

C7H8O :63,29 C21H21O4P :208,19

HCl :754,11 H2O :1.279,13

Arus 9


Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif

Reaktor (R-02)

Arus 12


C7H8O:12,95 C6H6O :1,21 C8H10O :6,19 POCl3 :70,33 PCl3 :0,56 C21H21O4P :0,31 HCl :201,23

Arus 10

Arus 7

HCl :201,23

HCl :0,754

Absorber

HCl :754,11

Arus 8

C7H8O :71,61 C6H6O :2,65 C8H10O :13,98 POCl3 :249,69 PCl3 :0,85 C21H21O4P :0,54


HCl :553,87

H2O :1.279,13

perpustakaan.uns.ac.id 29 digilib.uns.ac.id




2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas 2.4.1 Neraca Massa 1. Kapasitas perancangan

= 20.000 ton/tahun

2. Waktu operasi dalam 1 tahun

= 330 hari

3. Kapasitas perancangan per jam :

Kapasitas

= 20.000

ton 1000 kg 1 tahun 1 hari x x x tahun 1 ton 330 hari 24 jam

= 2.525,2525 kg/jam Tabel 2.3 Neraca Massa Reaktor ( R-01 ) Masuk, kg/jam Komponen

Arus 1

Arus 2

C7H8O

2.647,960

C6H6O

29,708

C8H10O

356,506

POCl3

1.323,230

PCl3

71,607 2,652 13,979

0,853 208,190

HCl Sub total

Arus 5

249,695

1,386

C21H21O4P

Keluar, kg/jam

0,546

Arus 3 992,336 29,710 356,506 540,736 1,390 2.088,105

Arus 4 71,607 2,652 13,979 249,695 0,853 0,546

4,327 553,875 1.324,616

Total

3.242.370 4.906,320 commit to user


339,334 4.013,111 893,210 4.906,320




Tabel 2.4 Neraca Massa Reaktor ( R-02 ) Masuk, kg/jam Komponen

Arus 3

C7H8O

992,336

C6H6O

29,710

C8H10O

356,506

POCl3

540,736

PCl3 C21H21O4P

Sub total

Arus 11

1,390 2.088,105

HCl

Keluar, kg/jam

12,955

12,955

1,211

1,211

6,197

6,197

70,337

70,337

0,566

0,566

0,313

0,313

4,327 4.013,111

Total

95,459

4.108,670


Arus 10

Arus 13 389,408 29,710 356,506 327,100 1,390 2.708,194

201,233

3,449

292,820

3.815,750

4.108,670



Tabel 2.5 Neraca Massa Kondenser Parsial 1 Masuk, kg/jam

Keluar, kg/jam

Komponen Arus 4

Arus 5

C7H8O

71,607

71,607

C6H6O

2,653

2,653

C8H10O

13,979

13,979

POCl3

Arus 6

249,695 249,695

PCl3

0,853

0,853

C21H21O4P

0,547

0,547

HCl

553,875

553,875

Sub Total

893,209 339,334 553,875

Total

893,209

893,209





Tabel 2.6 Neraca Massa Kondenser Parsial 2 Masuk, kg/jam

Keluar, kg/jam

Komponen Arus 10

Arus 11

C7H8O

12,955

12,955

C6H6O

1,211

1,211

C8H10O

6,198

6,198

POCl3

70,337

70,337

PCl3

0,567

0,567

C21H21O4P

0,314

0,314

HCl

201,233

Sub Total

292,815

Total

292,815

Arus 12

201.233 95,459

201.233

292,815

Tabel 2.7 Neraca Massa Mixer Masuk,kg/jam

Keluar, kg/jam

Komponen Arus 14 NaOH

Arus 15

Arus 16

260,993

260,993

H2O

12.783,480

5,219

12.788,700

Sub total

12.783,480

266,213

13.049,693

Total

13.049,693

13.049,693





Tabel 2.8 Neraca Massa Netralizer Masuk,kg/jam

Keluar, kg/jam

Komponen Arus 13

Arus 16

Arus 17

C7H8O

389,409

389,409

C6H6O

29,709

29,709

C8H10O

356,506

356,506

POCl3

327,100

PCl3

1,390

C21H21O4P 2.708,194 HCl

2.708,194

3,449

NaOH

260,993

H2O

12.788,700

12.790,363

H3PO3

381,376

H3PO4

0,828

NaCl Sub Total Total

209,064 3.815,754 13.049,693

16.865,449

16.865,449

16.865,449






Tabel 2.9 Neraca Massa Dekanter Masuk, kg/jam

Keluar, kg/jam

Komponen Arus 17

Arus 18

Arus 19

C7H8O

389,409

300,866

C6H6O

29,709

29,709

C8H10O

356,506

356,506

C21H21O4P H2O

2.708,194

2.708,194

381,376

12.790,363

H3PO3

12.790,363

381,376

H3PO4

0,829

0,829

209,064

209,064

16.865,449

14.068,712

NaCl Sub Total Total

88,543

16.865,449

2.796,737

16.865,449

Tabel 2.10 Neraca Massa Menara Destilasi Masuk, kg/jam

Keluar, kg/jam

Komponen Arus 19 C7H8O

88,543

Arus 20 63,290

Arus 21 25,252

C21H21O4P

2.708,194 208,194 2.500,000

Sub total

2.796,737 271,484 2.525,252

Total

2.796,737

2.796,737 commit to user





Tabel 2.11 Neraca Massa Menara Absorber Masuk,kg/jam

Keluar, kg/jam

Komponen Arus 7 HCl

Total

Arus 9

754,109

H2O Sub total

Arus 8

754,109 1.279,132

1.279,132

754,109 1.279,132

2.030,369

2.030,369

2.030,369

Tabel 2.12 Neraca Massa Total

Komponen

Arus Masuk (kg/jam) Arus 1

Arus 2

Arus 8

Arus 14

Arus keluar (kg/jam) Arus 15

Arus 9

Arus 18

Arus 21 25,252

C7H8O

2.647,960

300,866

C6H6O

29,708

29,709

C8H10O

356,506

356,506

POCl3

1.323,230

PCl3

1,386

C21H21O4P

208,190

2.500,000

HCl

754,109

NaOH

260,993

H2O

1.279,132

12.783,480

5,219

1.279,132

12.790,363

H3PO3

381,376

H3PO4

0,829

NaCl

209,064

Sub Total

1.324,616

3.242,370

Total

1.279,132

12.783,480

18.624,333


266,213

2.030,369

14.068,712 18.624,333

2.525,252




2.4.2. Neraca Panas Tabel 2.13 Neraca Panas Reaktor 1 Masuk, kJ/jam

Komponen Arus 1 C7H8O

Arus 4

281.644,549

11.489,754

329,290

779,994

87.36,198

588,614

3.705,145

3.824,292

97.531,207

2.608,801

6.749,892

36.148,427

78.282,514

46.715,643

5,914

98,410

160,364

83,651

125,441

478.944,040

C21H21O4P

66.529,712

HCl Sub total

Arus 3

20.323,468

C8H10O

PCl3

Arus 5

51.908,182

C6H6O

POCl3

Arus 2

Keluar, kJ/jam

6.755,792

Panas reaksi

122.472,328

61.300,033

947.443,015

116.804,802

208,794

Beban pendingin

4.354,863 1.068.393,885


55.318,339

877.865,717

Panas laten

Total

2.144,143

1.068.393,885




Tabel 2.14 Neraca Panas Reaktor 2

Komponen

Masuk, kJ/jam Arus 3

C7H8O C6H6O C8H10O POCl3 PCl3 C21H21O4P HCl Sub total Panas reaksi

Keluar, kJ/jam

Arus 11

Arus 10

Arus 13

281.644,549

3.676,830

2.119,731

160.521,875

87.36,198

356,165

297,634

8.735,861

97.531,207

1.695,571

1.187,440

112.530,178

78.282,514

10.182,724

13.176,899

62.354,441

160,364

65,397

64,290

159,950

478.944,040

71,994

2.144,143 947.443,015

16.048,683

721.172,559 20.098,211

1.709,228

36.944,205

1.067.184,091

506.153,015

Panas laten

208,794

Beban 349.258,924

pendingin Total

1.453.496,015


1.453.496,015




Tabel 2.15 Neraca Panas Netralizer Masuk,kg/jam

Keluar, kg/jam

Komponen Arus 13 C7H8O C6H6O C8H10O POCl3 PCl3 C21H21O4P HCl

Arus 16

110.521,874

50.178,607

8.735,860

3.959,477

97.530,178

44.388,449

47.354,440 159,949 621.172,558

263.824,667

1.709,228

NaOH

2.956,576

H2O

423.513,692

H3PO3

24.205,725

NaCl

Panas reaksi Total

19.385,272 887.184,090

426.470,269

3.528.909,704

2.215.225,343 3.528.909,704


3.122.880,992 86,512

H3PO4

Sub Total

Arus 17

3.528.909,704




Tabel 2.16 Neraca Panas Dekanter Masuk,kg/jam Komponen C7H8O C6H6O C8H10O NaCl H2O C21H21O4P

Arus 17 50.178,607

Arus 19 11.409,460

Arus 18 38.769,147

3.959,477

3.959,477

44.388,449

44.388,449

19.385,272

19.385,272

3.122.880,992

3.122.880,992

263.824,667

H3PO3 H3PO4

Keluar, kg/jam

263.824,667

86,512

86,512

24.205,725

24.205,725

Sub Total

3.528.909,704

Total

3.528.909,704

275.234,127

3.528.909,704


3.253.675,576




Tabel 2.17 Neraca Panas Absorber Masuk,kg/jam

Keluar, kg/jam

Arus 7 Arus 8

Arus 9

Komponen

HCl

25,580

H2O Sub total

25,580 74,320

74,320

25,580 74,320

99.980

Panas pelarutan

56,160

Beban pendingin

56,160

Total

156,510

156,510

Tabel 2.18 Neraca Panas Menara Destilasi Komponen

Masuk, kJ/jam arus 19

C7H8O C21H21O4P

Keluar, kJ/jam arus 20

60.587,141 1.669.533,864

28.628,525

62.746,311

Beban Reboiler

Total

18.214,288

80.577,407 1.633.529,821

Beban kondersor

Sub total

arus 21

93.575,347 1.823.696,352 109.205,932 1.651.744,109 1.823.696,352

1.823.696,352





Tabel 2.19 Neraca Panas HE-01 Komponen

Panas Masuk, kJ/jam Panas Keluar, kJ/jam

C7H8O C21H21O4P

11.409,460

60.587,141

263.824,667

1.631.145,804

Beban panas

1.416.498,818

Total

1.691.732,945

1.691.732,945

Tabel 2.20 Neraca Panas Kondensor Parsial (CP-01) Komponen


C7H8O

46.434,578

20.809,9780

C6H6O

2.644,934

1.118,8845

C8H10O

9.996,788

5.598,2113

POCl3

68.074,669

42.509,1825

PCl3

269,761

125,9734

C21H21O4P

129,103

112,5499

73.727,246

65.797,6309

HCl Beban pendingin Total

86.834,829 201.277,078


201.277,078




Tabel 2.21 Neraca Panas Kondensor Parsial (CP-02) Komponen


C7H8O

24.324,500

12.367,234

C6H6O

1.610,846

785,324

C8H10O

7.697,215

3.423,230

POCl3

57.210,439

28.752,425

PCl3

254,567

87,475

C21H21O4P

108,352

88,487

65.864,453

54.231,106

HCl Beban pendingin

63.524,025

Total

157.070,451

157.070,451

Tabel 2.22 Neraca Panas Cooler (Co-01) Komponen


C7H8O C21H21O4P

17.168,201

817,417

1.530.177,895

58.312,235

Beban pendingin Total

1.488.216,444 1.547.346,097


1.547.346,097




Tabel 2.23 Neraca Panas Mixer Komponen

Panas Masuk, kJ/jam Panas Keluar, kJ/jam 115.609,205

354.772,128

H2O

1.567.865,750

1.583.693,118

Panas pelarutan

254.990,2911

Total

1.938.465,246

NaOH

1.938.465,246

Tabel 2.24 Neraca Panas Total Panas Masuk, kJ/jam

Panas Keluar, kJ/jam

Arus 1

6.755,792 Arus 18

3.253.675,576

Arus 2

122.472,328 Arus 21

1.651.744,109

Arus 8

74,300 Arus 9

156,510

Arus 14

115.609,205 CP-01

86.834,829

Arus 15

1.567.865,750 CP-02

63.524,025

HE-01

1.416.498,818 Cd-01

62.746,311

93.575,347 Co-01

1.488.216,444

Reboiler Panas reaksi

1.167.388,257 Jaket-01

4.354,863

Panas netralisasi

2.215.225,343 Jaket-02

349.258,924

Panas kelarutan NaOH Panas kelarutan HCl Total

254.990,291 56,160 6.960.511,591


6.960.511,591




2.4. Tata Letak Pabrik dan Peralatan 2.4.1. Tata Letak Pabrik Yaitu letak/kedudukan dari keseluruhan bagian yang ada dalam pabrik, meliputi perkantoran, tempat peralatan proses, tempat bekerja karyawan, tempat penyimpanan bahan baku dan produk, laboratorium, sarana transportasi, tempat sarana penunjang dan tambahan-tambahan lain yang dirancang terutama untuk mendukung kelancaran dari pelaksanaan produksi. Tujuan dari tata letak pabrik ini adalah untuk penghematan waktu transportasi bahan baku/produk, alat, karyawan dalam area pabrik secara efektif dan efisien sehingga tidak ada area kosong yang dibiarkan tidak berguna, menghemat lahan sehingga hemat biaya investasi dan pajak, pencegahan kecelakaan kerja, memudahkan koordinasi kerja sehingga komunikasi antar bagian menjadi baik. Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan untuk menentukan tata letak pabrik adalah : 1. Ketersediaan lahan/tanah yang ada 2. Tipe bahan baku/produk serta kualitas produk 3. Kemudahan dalam operasi dan proses, kemudahan pemeliharaan alat, kemudahan mengontrol hasil produksi 4. Distribusi bahan baku, produk, utilitas yang tepat dan ekonomis 5. Penempatan alat-alat produksi sehingga aman, selamat, dan nyaman 6. Kebebasan bergerak bagi karyawan dan transportasi dalam pabrik commit to user BAB II Deskripsi Proses




7. Keamanan terhadap bahaya yang timbul akibat proses produksi dalam pabrik 8. Lahan perluasan pabrik 9. Limbah pabrik Tata letak pabrik terdiri dari beberapa bagian, yaitu : 1. Areal proses Areal proses merupakan daerah kegiatan proses pembuatan TCP dan tata letak proses dirancang sedemikian rupa sehingga memudahkan pengiriman bahan baku maupun produk ke penyimpanannya serta memudahkan proses pengawasan dan pemeliharaan terhadap alat-alat proses. 2. Areal penyimpanan Areal penyimpanan meliputi penyimpanan bagi alat-alat proses (suku cadang), bahan baku dan produk. 3. Areal utilitas Areal utilitas merupakan tempat untuk menyediakan keperluan penunjang jalannya proses industri. 4. Areal pemeliharaan Areal ini merupakan tempat melakukan perbaikan dan pemeliharaan terhadap semua peralatan yang dipakai dalam proses. 5. Areal perkantoran dan administrasi Areal ini merupakan pusat kegiatan administrasi dalam mengatur perusahaan sehari-hari. 6. Areal laboratorium. BAB II Deskripsi Proses

commit to user




Areal ini merupakan tempat untuk quality control terhadap produk ataupun bahan baku. 7. Areal perluasan pabrik Areal ini merupakan lahan kosong yang disediakan untuk pengembangan pabrik di masa mendatang. Tabel 2.25. Perincian Luas Area Pabrik Bangunan

Luas, m2

Pos keamanan

174

Parkir

500

Masjid

400

Kantin

300

Kantor

1.500

Poliklinik

128

Ruang kontrol

548

Laboratorium

200

Proses

2.000

Utilitas

600

Bengkel

720

Gudang

960

Pemadam

400

Tangki bahan baku

780

Tangki produk

780

Jalan dan taman

7.974

Area perluasan

7.216

Total

25.180


1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Jalan Raya


commit to user 2

3

4

6

7

1

9

C7H8O

TCP

POCl3

HCl

11

Pintu

10

Gambar 2.4. Tata Letak Pabrik

13

12

Area proses

NaOH

10. Daerah Utilitas 11. Daerah Proses 12. Ruang Kontrol 13. Bengkel 14. Gudang 15. Area Pengembangan

8

C7H8O

TCP

HCl

14

15

Skala 1 : 500

15


Taman Pos keamanan Parkir Umum Kantor Masjid Kantin Poliklinik K3 dan fire Hidran Laboratorium

Keterangan :

1

2

1

5

perpustakaan.uns.ac.id 48 digilib.uns.ac.id




2.4.2. Tata Letak Alat Proses Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam penyusunan tata letak alat adalah : 1. Aliran bahan baku dan produk 2. Cahaya 3. Kemudahan operasi 4. Kemudahan pemeliharaan 5. Keamanan.

Gambar.2.5 Tata Letak Alat Proses commit to user BAB II Deskripsi Proses

Tugas Akhir perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES 3.1. Reaktor Kode Fungsi

Tipe

Tabel 3.1 Spesifikasi Reaktor R-01 Sebagai tempat berlangsungnya reaksi antara Cresol dengan Phosphorus Oxycloride menjadi Tricresyl Phosphate Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB)

Material Jumlah Kondisi Operasi - Tekanan (atm) - Suhu (0C) Kapasitas Dimensi Shell : Diameter Tinggi Tebal Head : Tipe Tinggi Tebal Pendingin Tipe Jenis Pengaduk : Tipe Diameter Panjang blade Lebar baffle Daya motor

R-02 Sebagai tempat berlangsungnya reaksi antara Cresol dengan Phosphorus Oxycloride menjadi Tricresyl Phosphate Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB)

Stainless steel SA 302 grade B 1 buah

Stainless steel SA 302 grade B 1 buah

3 150 3,401 m3

3 150 3,401 m3

1,531 m 1,531 m 0,245 in

1,531 m 1,531 m 0,245 in

Torispherical dished head 0,291 m 1/4 in

Torispherical dished head 0,291 m m 1/4 in

Jaket Air Turbin 6 blade with 4 baffle 0,5103 m 0,1276 m 0,1531 m 5 HP ; 146,4 rpm

Jaket Air Turbin 6 blade with 4 baffle 0,5103 m 0,1276 m m 0,1531 m 7,5 HP ; 147,8 rpm

commit to user BAB III Spesifikasi Peralatan Proses 50

m

m



3.2. Netralizer Tabel 3.2 Spesifikasi Netralizer N Untuk menghilangkan kandungan asam (HCl) dengan menggunakan NaOH encer. Selain itu juga untuk menghilangkan POCl3 dan PCl3 karena bereaksi dengan air.

Kode Fungsi

Tipe

Silinder tegak dengan head berbentuk torispherical dished head. Stainless steel 1 buah

Material Jumlah Kondisi Operasi - Tekanan (atm) - Suhu (0C) Dimensi Shell : Diameter Tinggi Tebal Head : Tipe

1 83

1,6213 m 1,6213 m 0,1875 in Torispherical dished head

Tinggi Tebal

0,3991 m 1/4 in

Pengaduk : Tipe Diameter Kecepatan putar Daya motor

Turbin 6 blade 0,54 m 112 rpm 7,5 HP

3.3. Mixer Kode Fungsi Tipe Material Jumlah Kondisi Operasi - Tekanan (atm)

Tabel 3.3 Spesifikasi Mixer M– 01 Untuk melarutkan NaOH dengan air. Silinder tegak dengan head berbentuk torispherical head and bottom. Stainless steel 1 buah

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

commit 1 to user



Tabel 3.3 Spesifikasi Mixer (Lanjutan) Kode - Suhu Dimensi Shell :

M– 01 35

Diameter Tinggi Tebal Head : Tipe

0,6892 m 0,6892 m 0,1875 in

Tinggi Tebal

0,1717 m 1/4 in

Torispherical dished head

Pengaduk : Tipe Kecepatan putar Daya motor

Turbin 6 blade 1026 rpm 3 HP

3.4. Dekanter Tabel 3.4 Spesifikasi Dekanter Dc – 01 Memisahkan fase ringan dengan fase berat Horizontal Cylindrical Vessel

Kode Fungsi Tipe Material Jumlah Kondisi Operasi - Tekanan (atm) - Suhu (0C) Dimensi Shell : Diameter Tinggi Tebal volume Head : Tipe Tinggi Tebal

Tinggi fase berat Tinggi fase ringan Waktu tinggal BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

Stainless steel 1 buah 1 83

1,9651 m 1,6213 m 0,1875 in 0,1875 in Torispherical dished head 0,4677 m 0,1875 in 0,3995 m 1,1316 m commit to user 54,356 menit



3.5 Menara Distilasi Tabel 3.5 Spesifikasi Menara Distilasi MD – 01 Memisahkan TCP yang Dekanter

Kode Fungsi

Tipe Material Jumlah Kondisi Operasi - Tekanan (atm) Feed Atas Bawah - Suhu (0C) Feed Atas Bawah Dimensi Shell : Diameter Tebal Head : Tipe Tinggi Tebal Plate : Tipe Jumlah Feed Plate kePlate spacing Isolasi : Material Ketebalan Ketinggian Seksi bawah Seksi atas Suport Tinggi total

Plate Tower, Sieve Tray Carbon Steel SA 283 Grade C 1 buah

1 atm 1 atm 1,11 atm 247 0C 292 0C 305 0C

0,7599 m 0,2500 in Torispherical dished head 0,1954 m 0,1875 in Sieve Tray 8 6 0,6 m

Asbestos 33,1578 cm 1,9352 4,9998 0,92 6,5029

m m m m

commit to user BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

keluar

dari



3.6. Absorber Kode Fungsi Tipe Material Jumlah Kondisi Operasi - Tekanan (atm) - Suhu (0C) Dimensi Shell : Diameter Tebal Tinggi Volume Head : Tipe

Tabel 3.6 Spesifikasi Absorber Ab-01 Untuk melarutkan gas HCl menggunakan H2O Silinder tegak dengan head berbentuk torispherical dished head. Stainless steel 1 buah 1 atm 36 0C

0,4535 m 0,25 in 1,7755 m 0,5075 m3 Torispherical dished head 0,1283 m 0,3125 in 3,4903 m

Tinggi Tebal

3.7. Tangki Tabel 3.7 Spesifikasi Tangki Nama alat Kode

Tangki T-01

T-02

T-03

T-04

Fungsi

Menyimpan Menyimpan bahan baku bahan baku Phosphorus Cresol Oxychloride.

Menyimpan produk HCl

Menyimpan Produk Tricresyl Phosphate

Tipe

Silinder vertikal dengan flat bottom dan conical roof




Carbon steel

Carbon steel

Stainless steel

1

2

2

Material Jumlah


2



Tabel 3.7 Spesifikasi Tangki (Lanjutan) Nama alat Kode Kondisi Penyimpanan - Tekanan,atm - Suhu, °C Volume, ft3 Dimensi - Diameter, ft - Tinggi, m - Tebal silinder, in Course 1 Course 2 Course 3 Course 4 Course 5 - Tebal head, in - Tinggi head, ft - Tingi total, ft

Tangki T-01

T-02

T-03

T-04

1 30

1 30

1 30

1 30

22348,84

87636,83

63404,49

66215,77

40 18

50 24

50 18

50 18

0,8750 0,7500 0,6250 0,5000 0,5000 7,2754 25,2754

0,8750 0,7500 0,7500 0,7500 0,6250 0.5000 9,0942 33,0942

0,7500 0,6250 0,6250 0,5000 0,5000 9,9042 27,0942

0,7500 0,7500 0,6250 0,6250 0,5000 9,0942 27,0942

3.8. Hopper NaOH

Kode Fungsi

Tabel 3.8 Spesifikasi Hopper Hp-01 Tempat menampung sementara pengumpan bahan baku NaOH.

Tipe

Material Jumlah Kapasitas m3 Kondisi Penyimpanan - Tekanan (atm) - Suhu (0C) Dimensi Diameter Tinggi silinder Tinggi konis Tinggi total Diameter opening Tebal shell Tebal konis BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

dan

Tangki silinder tegak yang dilengkapi dengan stanfeeder bagian bawah pengeluaran. Stainless steel 1 buah 0,3281 1 30 0,7305 m 1,7305 m 0,1582 m 0,8887 m 0,1826 m 0,1875 m commit to user 0,1875 m



3.9. Silo Penyimpanan NaOH

Kode Fungsi Material Jumlah Kondisi Penyimpanan - Tekanan (atm) - Suhu (0C) Dimensi Diameter Tebal shell Tinggi Tebal head Kapasitas

Tabel 3.9 Spesifikasi Silo S-01 Menyimpan bahan baku NaOH Stainless steel SA 302 grade B 1 buah 1 atm 36 0C 5,4248 0,3125 13,013 0,3125 690,41

m in m in m3

3.10. Akumulator

Kode Fungsi Tipe Material Jumlah Kondisi Operasi - Tekanan (atm) - Suhu (0C) Dimensi Shell : Diameter Tebal Panjang Kapasitas Head : Panjang Tebal

Tabel 3.10 Spesifikasi Akumulator Ac-01 Menampung sementara hasil atas menara distilasi Horizontal Carbon steel 1 buah 1 atm 125 0C

0,5037 0,1875 1,2088 393,24

m in m kg/jam

7,5585 in 0,1875 in 3,4903 m



3.8. Heat Exchanger Tabel 3.11 Spesifikasi Alat Penukar Panas 1 Nama Alat Kode Fungsi

Heat Exchanger Double Pipe HE-01 Menaikkan suhu keluaran dekanter (Dc-01) sebelum masuk MD- 01

Luas tr. panas , ft 2 Beban kerja, kJ/jam

Co-01

Cd-01

Menurunkan suhu Mengkondensasikan produk TCP dari 301 produk atas MD-01 o C menjadi 40 oC

101,0584

167,4651

1379039,69

1488216,444

44,9350 12412,5750

Spesifikasi Annulus - Fluida - ID pipa, in - OD pipa, in - Panjang hairpain - Jumlah hairpain - ΔP, psi - Suhu masuk 0C - Suhu keluar 0C Material


TCP dan Cresol 1,38 1,66 12 ft 10 0,1374 83 247 Carbon steel SA 283 grade C

Cooling water 2,067 2,38 12 ft 17 0,4457 30 35 Carbon steel SA 283 grade C

Air 2,067 2,38 12 ft 3 0,036865 30 70 Carbon steel SA 283 grade C

59 Tugas Akhir Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

Tabel 3.11 Spesifikasi Alat Penukar Panas 1 (Lanjutan) Spesifikasi Inner pipe - Fluida - ID pipa, in - OD pipa,in - ΔP, psi - Suhu masuk - Suhu keluar 0C Material

Steam 2,067 2,38 0,6704 349 349 Carbon steel SA 283 grade C

TCP dan Cresol 1,66 1,38 4,9286 301,18 40 Carbon steel SA 283 grade C

TCP dan Cresol 3,068 3,5 0,001794 292 217 Carbon steel SA 283 grade C

Tabel 3.12 Spesifikasi Alat Penukar Panas 2 Nama Alat

Heat Exchanger

Kode

Rb-01

Cp-01

Cp-02

Fungsi

Memanaskan produk bawah MD

Mengembunkan sebagian gas keluar reaktor (R-01)

Mengembunkan sebagian gas keluar reaktor (R-02)

Kettle reboiller

Shell and tube heat exchanger

273,28

439,9271

18511,229

219417,0017

Tipe Luas tr. panas , ft2 Beban kerja, kJ/jam


Shell and tube heat exchanger 439,9271 58724,3516


Tabel 3.12 Spesifikasi Alat Penukar Panas 2 (Lanjutan) Spesifikasi Tube - Fluida - ID pipa, in - OD pipa, in - Panjang hairpain - Jumlah hairpain - ΔP, psi - Suhu masuk 0C - Suhu keluar 0C Material - Jumlah tube - Panjang tube, ft

Steam 0,87 1,00 0,000133 349 346 Carbon steel SA 283 grade C 140 12

Air 0,87 1,00 16 3046,9627 0,047232 5 45 Carbon steel SA 283 grade C 282 6

Air 0,87 1 16 815,4833 0,04721 5 45 Carbon steel SA 283 grade C 152 6

Spesifikasi Shell -

Fluida ID pipa, in OD pipa,in ΔP, psi Suhu masuk Suhu keluar 0C Material


TCP dan Cresol 19,25 0,000133 309 314 Carbon steel SA 283 grade C

TCP dan Cresol 8,0 5 0,047230 150 12,5 Carbon steel SA 283 grade C

TCP dan Cresol 8,0 5 0,005169 150 12,5 Carbon steel SA 283 grade C


3.8. Pompa Tabel 3.13 Spesifikasi Pompa Proses Nama Alat Kode Fungsi

Tipe

Pompa P-01 Mengalirkan Cresol dan POCl3 dari tangki truk ke tangki penyimpan Single stage sentrifugal pump 4 310 44,091

Jumlah Kapasitas, gpm NPSH available,ft NPSH required,ft 9,8424 Power motor, Hp 7,5 Voltase, Volt 220 Frekuensi, Hz 50 Bahan konstruksi Stainless steel Pipa : Diameter , in 7,891 SN 40


P-02 Mengalirkan TCP dari tangki penyimpan ke tangki truk Single stage sentrifugal pump 4 310 57,6842

P-03 Mengalirkan POCl3 dari T-01 ke Reaktor (R-01)

P-04 Mengalirkan Cresol ke Reaktor (R-01)

P-05 Mengalirkan produk dari Washer (Ws-01) ke Dekanter (Dc-01)

Single stage sentrifugal pump 2 16 49,5796



9,8424 7,5

9,8424 0,5

9,8424 0,5

9,8424 0,5

2,469 40

6,065 40

220 50 Stainless steel

Stainless steel

7,891 40

2,067 40


Tabel 3.13 Spesifikasi Pompa Proses (Lanjutan) Nama Alat Kode Fungsi

Tipe

Pompa P-06 Mengalirkan NaOH Mixer (M-01) ke Washer (Ws01) Single stage sentrifugal pump 2 99 33,3537

Jumlah Kapasitas, gpm NPSH available,ft NPSH required,ft 9,8424 Power motor, Hp 0,5 Voltase, Volt 220 Frekuensi, Hz 50 Bahan konstruksi Stainless steel Pipa : Diameter , in 6,065 SN 40


P-07 Mengalirkan produk dari Dekanter (Dc-01) ke MD-01

P-08 Mengalirkan hasil dari Dekanter (Dc-01) ke UPL

P-09 Mengalirkan hasil MD-01 ke tangki (T-04)

P-10 Mengalirkan hasil Accumulator (Ac-) ke MD-01

P-11 Mengalirkan hasil dari Dekanter (Dc01) ke UPL

Single stage sentrifugal pump





2 12 34,1721

2 67 28,7041

2 11 38,8232

2 12 64,400

2 19 35,8448

9,8424 0,5

9,8424 1,0

9,8424 0,5

9,8424 5,0

9,8424 1,0

2,469 40

2,469 40

2,469 40

220 50 Stainless steel

Stainless steel

2,469 40

6,065 40



digilib.uns.ac.id

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1 Unit Pendukung Proses Unit pendukung proses atau utilitas merupakan bagian penting untuk penunjang proses produksi suatu pabrik. Utilitas di pabrik Tricresyl Phosphate meliputi unit pengadaan air, unit pengadaan steam, unit pengadaan udara tekan, unit pengadaan listrik, unit pengadaan bahan bakar, unit refrigerasi dan unit pengolahan limbah 1. Unit pengadaan air Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut: a. Air pendingin b. Air umpan boiler c. Air konsumsi umum dan sanitasi 2. Unit pengadaan steam Unit ini bertugas untukmenyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas reaktor, reboiler dan heat exchanger. 3. Unit pengadaan udara tekan Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi

pneumatic,

untuk

menyediakan

bengkel dan untuk kebutuhan umum lainnya. commit to user BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium 621

udara

tekan

di




4. Unit pengadaan listrik Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau listrik AC, maupun untuk penerangan. Listrik di-supply dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan. 5. Unit pengadaan bahan bakar Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator. 6. Unit refrigerasi Unit ini memiliki fungsi menyediakan chiller water untuk kebutuhan kondensor parsial. 7. Unit pengolahan limbah Unit ini bertugas untuk mengolah limbah yang dihasilkan dari dekanter. 4.1.1 Unit Pengadaan Air Dalam perencanaan pabrik TCP ini, Air pendingin dan air proses yang digunakan adalah air yang diperoleh dari PT. Krakatau Tirta Industri ( PT. KTI ) yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air yang dapat langsung dipakai sebagai media pendingin adalah karena faktor – faktor sebagai berikut : a. Dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah.

commit to user

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium 1

yang relatif




b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya. c. Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam air proses adalah kesadahan (hardness) yang dapat menyebabkan kerak, besi yang dapat menimbulkan korosi, minyak menyebabkan terbentuknya lapisan film yang dapat mengganggu koefisien transfer panas serta menimbulkan endapan. Air sanitasi diperlukan untuk keperluan kantor, rumah tangga, laboraturium dan lain-lain. Syarat air sanitasi meliputi syarat fisik berupa suhu normal, warna jernih, tidak berasa dan tidak berbau, syarat kimia berupa tidak mengandung zat organik maupun anorganik, tidak beracun, serta syarat bakteriologi yaitu tidak mengandung bakteri, terutama bakteri patogen. Pada umumnya yang digunakan sebagai media pendingin adalah air, hal ini karena air merupakan materi yang dapat diperoleh dalam jumlah besar, mudah dalam pengaturan dan pengolahannya, dan dapat menyerap panas yang tinggi. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah zat-zat yang dapat menyebabkan korosi, korosi disebabkan karena air mengandung larutan-larutan asam, gas-gas terlarut seperti O2, CO2, H2S yang masuk ke badan air, zat yang menyebabkan kerak (scale forming). Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silikat, zat yang menyebabkan foaming, air yang diambil dari proses pemanasan dapat menyebabkan foaming pada boiler commitkarena to useradanya zat-zat organik, anargonik, BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium 1




dan zat-zat yang tidak larut dalam jumlah besar, efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi. Kebutuhan air suatu pabrik dapat diperoleh dari PT. KTI yang ada di sekitar pabrik dengan mengolah terlebih dahulu agar memenuhi syarat untuk digunakan. Tahapan-tahapan pengolahan air meliputi penyaringan, pengendapan secara fisis, pengendapan secara kimia, unit pengolahan air untuk perumahan dan perkantoran, serta unit pengolahan air untuk umpan boiler. Unit

pengolahan

air

untuk

umpan

boiler

meliputi

unit

demineralisasi air dan unit deaerator. Unit demineralisasi berfungsi menghilangkan mineral-mineral yang terkandung dalam air seperti Ca2+, Mg2+, SO42-, CI- dan lain-lain, dengan menggunakan resin. Air yang diperoleh adalah air bebas mineral yang akan diproses lebih lanjut menjadi air umpan boiler. Air diumpankan ke tangki kation exchanger bertujuan menghilangkan kation-kation mineralnya. Kemungkinan jenis kation yang ada adalah Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+ dan Al3+. Air yang keluar dari kation exchanger kemudian diumpankan ke tangki anion exchanger bertujuan menghilangkan anion-anion mineralnya. Kemungkinan jenis anion yang ada adalah HCO3-, CO32-, Cl- dan SiO32-. Air yang keluar dari unit ini lalu dikirim ke tangki penyimpan sementara sebelum diproses lebih lanjut sebagai air umpan boiler. Sebelum masuk boiler air diproses dalam unit deaerator dan unit pendingin. Air yang telah mengalami demineralisasi masih gas-gas terlarut terutama commit to mengandung user BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium 1




O2 dan CO2. Gas tersebut dihilangkan lebih dahulu, karena dapat menimbulkan korosi. Unit deaerator berfungsi menghilangkan gas tersebut. Di dalam tangki umpan boiler diinjeksikan bahan-bahan kimia, bahan tersebut adalah NaH2PO4 dan Hidrazin. NaH2PO4 berfungsi untuk pencegahan terbentuknya kerak silika dan kalsium pada boiler sedangkan Hidrazin berfungsi mengikat oksigen berdasarkan reaksi berikut (IV-1). Nitrogen sebagai hasil reaksi bersama-sama dengan gas lain seperti CO2 dihilangkan melalui stripping dengan uap air bertekanan rendah. N2H4 + O2 → 2H2O + N2

(IV-1)

Unit pendingin, air pendingin yang digunakan dalam proses seharihari berasal dari air pendingin yang telah digunakan dalam pabrik yang kemudian didinginkan pada cooling tower. Kehilangan air karena penguapan, terbawa tetesan oleh udara maupun dilakukannya blow down di cooling tower diganti dengan air yang disediakan oleh tangki penyaring air. Air yang dibutuhkan : a. Air Pendingin Kebutuhan air pendingin dapat dilihat pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Jumlah Kebutuhan Air Pendingin Nama alat

lb/jam

kg/jam

Cd - 01

827,5593

375,3743

Cd - 02

3046,9600

1382,0767

Jaket - 01

11187,7442

5074,6712

Jaket - 02

3695,6582 1676,3210 commit to user 12541,5512 27649,41000

Co-01




Densitas air pada 30 oC adalah

= 1.115,4076 kg/m3

Volume air yang dibutuhkan

= 18,8720


m3/jam.

Jumlah air ini hanya pada awal start up pabrik. Untuk kebutuhan selanjutnya hanya menggunakan air make up pendingin sebesar 10% dari volume air yang dibutuhkan adalah 1,872 m3/jam. Air make up berfungsi untuk menggantikan air pendingin yang hilang didalam proses. b. Kebutuhan Air Proses Kebutuhan air pendingin dapat dilihat pada tabel 4.2 Tabel 4.2 Jumlah Kebutuhan Air Proses Nama alat

lb/jam

kg/jam

Absorber

2.689,2499

1.279,132

Mixer

28.194,4346 12.783,480

Total

30.883,684 14.063,612

Densitas air pada 30 oC adalah

= 1.115,4076 kg/m3

Volume air yang dibutuhkan

= 12,607 m3/jam

c. Air Umpan Boiler Jumlah air umpan boiler

yang digunakan adalah sebesar 3421,7983

kg/jam = 3,0678 m3/jam. Jumlah air ini hanya pada awal start up pabrik. Untuk kebutuhan selanjutnya hanya menggunakan air make up saja. Jumlah air untuk keperluan make up air umpan boiler adalah sebesar 570,2997 kg/jam = 0,5113 m3/jam.

commit to user





d. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari PT. Krakatau Tirta Industri dapat langsung digunakan untuk berbagai kebutuhan. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat, yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis. Syarat fisik : 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. Jumlah air untuk air konsumsi dan sanitasi Jumlah air untuk air konsumsi dan sanitasi = 958,3333 kg/jam = 0.9583 m3/jam

commit to user BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium 1




Tabel 4.3 Jumlah total kebutuhan air Jumlah kebutuhan Komponen Kg/jam Air make up pendingin

m3/jam

2104,9994

1,8720

14.063,6120

12,6070

Air make up umpan boiler

570,2997

0,5113

Air konsumsi dan sanitasi

958,3333

0,9375

17.782,3145

15,9278

Air proses

Total

Untuk keamanan dipakai 10 % berlebih, maka : Total kebutuhan

= 19.406,4472 kg/jam = 17,3985 m3/jam

Pemompaan air dari tangki penampung (TU-01) Untuk memompakan air dengan jumlah di atas dan untuk mengatasi perbedaan tekanan karena beda elevasi dan penurunan tekanan pada perpipaan, maka diperlukan pompa jenis Single Stage Centrifugal dengan daya pompa 4,09 HP dan daya motor 7,5 HP dengan bahan Carbon Steel.

4.1.2 Unit Pengadaan Steam Air yang digunakan sebagai media pemanas alat-alat proses seperti heat exchanger, reaktor dan reboiler dicukupi oleh sebuah boiler. Jumlah steam yang dibutuhkan adalah 2851,4986 kg/jam. Spesifikasi boiler:. Kode

commit to user : B-01




Tipe

: Water tube boiler

Jumlah

: 1 buah

Heating surface

: 611,790949 ft2

Rate of steam

: 7543,78013 lb/jam

Tekanan steam

: 1.542,90 psi

Suhu steam

: 349 oC

Bahan Bakar

: Solar.


4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik Tricresyl Phosphate ini diperkirakan sebesar 95 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. Spesifikasi kompressor yang dibutuhkan: Kode

: KU-01

Kapasitas

: 195 m3/jam

Tekanan suction

: 14.7 psi

Tekanan discharge

: 100 psi

Suhu udara

: 35 oC

Jenis

: Single Stage Reciprocating Compressor

Efisiensi

: 80 %

Daya kompresor

: 7,5 HP

Jumlah

: 1 buah commit to user





4.1.4. Unit Pengadaan Listrik Kebutuhan tenaga listrik di pabrik Tricresyl Phosphate 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 : 1. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar. 2. 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 Besarnya kebutuhan listrik masing – masing keperluan di atas dapat diperkirakan sebagai berikut : A. Listrik untuk Keperluan Proses dan Pengolahan Air Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air diperkirakan sebagai berikut : Tabel 4.4 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Pengolahan Air Nama Alat

Jumlah HP Total HP

P-01

2

7,5

15

P-02

2

5

10

P-03

1

0,5

0,5

P-04

1

0,5

0,5

0,5 commit1to user

0,5

P-05





Tabel 4.4 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Pengolahan Air Nama Alat

Jumlah HP Total HP

P-06

1

0,5

0,5

P-07

1

0,5

0,5

P-08

1

1

1

P-09

1

0,5

0,5

P-10

1

5

5

P-11

1

1

1

Kompresor-01

1

7,5

7,5

PU-01

1

1

1

PU-02

1

0,5

0,5

PU-03

1

0,5

0,5

PU-04

1

0,5

0,5

PU-05

1

0,5

0,5

PU-06

1

0,5

0,5

PU-07

1

0,5

0,5

PU-08

1

0,5

0,5

PU-09

1

0,5

0,5

PU-10

1

0,5

0,5

PU-11

1

0,5

0,5

PU-12

1

0,5

0,5

PU-13

1

0,5

0,5

PU-14

1

1

1

PU-15

1

0,5

0,5

M-CT

1

3

3

Jumlah

54

Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan pengolahan air sebesar 54 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang commit to user BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium 1




tidak terdiskripsikan adalah sebesar ± 10 % dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik adalah 60 HP atau sebesar 44,13 kW.

B. Listrik untuk Penerangan Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :

L dengan :

a.F U.D L

: Lumen per outlet

a

: Luas area, ft2

F

: foot candle yang diperlukan

U

: Koefisien utilitas

D

: Efisiensi lampu

Tabel 4.5 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan

Bangunan Pos keamanan Parkir Masjid Kantin Kantor Poliklinik Ruang kontrol Laboratori um Proses Utilitas Bengkel

Luas, m2 174

Luas, ft2 1.872,87

F 20

U 0,42

D F/U.D 0,75 63,49

600 400 120 1.500 128 448

6.458,19 4.305,46 1.291,64 16.145,47 1.377,75 4.822,11

10 20 20 35 20 40

0,49 0,55 0,51 0,60 0,56 0,56

0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75

27,21 48,48 52,29 77,78 47,62 95,24

175.733,04 208.749,55 67.536,62 1.255.759,01 65.607,00 459.249,01

200

2.152,73

40

0,56

0,75

95,24

205.021,88

21.527,30 30 0,59 6.458,19 10 0,59 7.749,83 commit to40 user 0,51

0,75 0,75 0,75

67,80 22,60 104,5 8

145.947,78 145.947,78 810.439,43

2.000 600 720


Lumen 118.912,69




Tabel 4.5 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan (Lanjutan) Bangunan Gudang Pemadam Tangki bahan baku Tangki produk Jalan dan taman Area perluasan Jumlah

Luas, m2 960 400 780

Luas, ft2 10.333,10 4.305,46 8.395,65

780

F 5 20 10

U 0,51 0,51 0,51

D F/U.D 0,75 13,07 0,75 52,29 0,75 26,14

Lumen 135.073,24 225.122,06 219.494,01

8.395,65

10

0,51

0,75

26,14

219.494.01

7.974

85.829,33

5

0,55

0,75

12,12

1.040.355.57

7.216

77.670,49

5

0,57

0,75

11,70

908.426.77

25.000

269.091,22

7.720.399.4

Jumlah lumen : 1. untuk penerangan dalam bangunan

= 5.771.617 lumen

2. untuk penerangan bagian luar ruangan

= 1.948.782 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 (Perry, 1999). Jadi jumlah lampu dalam ruangan

=

5.771.617 1.920

Z output tiap lampu adalah 3.000 lumen (Perry, 1999). Jadi jumlah lampu luar ruangan

=

1.948.782 3.000

= 650 buah Total daya penerangan

= ( 40 W . 3.006 + 100 W . 650 ) = 185,2014 kW commit to user





C. Listrik untuk AC Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 16.000 Watt atau 16 kW

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

Tabel 4.6 Total Kebutuhan Listrik Pabrik No.

Kebutuhan Listrik

Tenaga listrik, kW

1.

Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

44,13

2.

Listrik untuk keperluan penerangan

3.

Listrik untuk AC

4.

Listrik untuk laboratoriun dan instrumentasi

10.00

Total

225,53

185,20 16,0053

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 80 %, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output : Output generator

= 319 kW

Dipilih menggunakan generator dengan daya 500 kW, sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 181 kW.

Spesifikasi Generator : Tipe

: AC generator

Kapasitas

: 500 kW

commit to user




Tegangan

: 220/360 Volt

Efisiensi

: 80 %

Jumlah

: 1 buah


Bahan bakar : IDO

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah solar. Solar diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Pemilihan solar sebagai bahan bakar didasarkan pada alasan : 1. mudah didapat 2. kesetimbangan terjamin 3. mudah dalam penyimpanan Kebutuhan bahan bakar diasumsikan dapat diperkirakan sebagai berikut : a. Kebutuhan bahan bakar solar untuk boiler Jenis bahan bakar

: IDO

Heating value

: 18.800 Btu / lb

Efisiensi bahan bakar

: 80 %

Specific gravity

: 0,8691

Densitas

: 54.31 lb / ft3

Kapasitas boiler

: 1.706.077,55 Btu / jam

Kebutuhan bahan bakar =

kapasitas Boiler  panas yang terpenuhi Effisiensi . . Heating value commit to user





= 1,32 ft3 / jam = 37,51 L / jam b. Kebutuhan bahan bakar IDO untuk generator diasumsikan penggunaannya selama 15 hari dalam 1 bulan. Jenis bahan bakar

: IDO

Heating value

: 18.800 BTU/lb

Efisiensi bahan bakar

: 80 %

Specific gravity

: 0.8691

Densitas

: 54.31 lb/ft3

Kapasitas generator

= 3.000 kW = 1.706.077,55 BTU/jam

Kebutuhan bahan bakar =

kapasitas boiler Effisiensi .  . Heating value

= 2,09 ft3/jam = 59,14 L/jam 4.1.6. Unit Refrigrasi Unit refrigerasi bertugas untuk menyuplai air dingin dengan suhu 5oC. Air dingin digunakan sebagai media pendingin pada kondensor parsial setelah reaktor. Total kebutuhan air dingin adalah 1.749,6880 kg/jam. Unit refrigerasi yang dipilih adalah tipe Mechanical Compression. Alasan pemilihan tipe ini adalah: a. dapat digunakan antara range suhu -200 s/d 40oF b. paling sering digunakan dan murah commit to user BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium 1




Untuk unit ini digunakan pendingin berupa ammonia cair dengan suhu masuk 4oC. Dipilihnya ammonia sebagai refrigerant karena zat ini memiliki suhu yang rendah dan murah. Unit ini bertugas untuk mendinginkan air dari 30 oC menjadi 5oC. Adapun beban unit ini adalah 14,54136 ton refrigerant (1 ton refrigerant = 12000 Btu/jam). Unit ini terdiri dari evaporator, kompresor, kondensor, dan expantion valve. 4.2 Laboratorium Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk memperoleh data – data yang diperlukan. Data – data tersebut digunakan untuk evaluasi unit – unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu. Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk. Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi. Laboratorium berada di bawah Departemen Teknik yang mempunyai tugas pokok antara lain : commit to user 1. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk. BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium 1




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




4.2.1 Laboratorium Fisik Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat – sifat bahan baku dan produk. Pengamatan yang dilakukan yaitu antara lain : 

Viskositas



Specific gravity



Colour / water

4.2.2 Laboratorium Analitik Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat – sifat kimianya. Analisa yang dilakukan antara lain : 

Analisa komposisi produk utama



Analisa komposisi produk samping



Analisa komposisi bahan baku

4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya : 

Diversifikasi produk



Perlindungan terhadap lingkungan

Alat analisa penting yang digunakan antara lain : 1. Gas cromatography, untuk menganalisa kemurnian bahan baku dan produk 2. Hydrometer , digunakan untuk pengujian densitas produk. Metode-metode analisa konvensional bahan baku dan produk yang digunakan : 1. Alkalimetri, digunakan untuk analisa bahan baku Cresol dan Phosphorus Oxychloride serta produk samping asan klorida. commit to user 2. Asidimetri, digunakan untuk analisa produk Tricresyl Phosphate. BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium 1



digilib.uns.ac.id

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1. Bentuk Perusahaan Pabrik yang akan didirikan, direncanakan mempunyai : 

Bentuk



Lapangan Usaha : Industri Tricresyl Phosphate



Lokasi Perusahaan

: Perseroan Terbatas (PT)

: Cilegon, Banten

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor, yaitu (Widjaja, 2003) : 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 81




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

5.2. Struktur Organisasi Salah satu faktor yang menunjang kemajuan perusahaan adalah struktur organisasi yang terdapat dan dipergunakan oleh perusahaan tersebut. Untuk mendapatkan suatu sistem yang terbaik, maka perlu diperhatikan beberapa pedoman antara lain : 

Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas



Pendelegasian wewenang



Pembagian tugas kerja yang jelas



Kesatuan perintah dan tanggung jawab



Sistem pengontrol atas pekerjaan yang telah dilaksanakan



Organisasi perusahaan yang fleksibel Dengan berprinsip pada pedoman tersebut maka diperoleh struktur

organisasi yang baik yaitu sistem Line and Staff. Pada sistem ini garis kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Kebaikan dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem, organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi garis dan staf, yaitu : commit to user BAB V Manajemen Perusahaan




1. Sebagai garis atau line 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. Pemegang saham sebagai pemilik perusahaan dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya diwakili oleh Dewan Komisaris, sedangkan tugas untuk menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh Direktur Utama dibantu oleh Direktur Teknik dan Produksi serta Direktur Keuangan dan Administrasi. Direktur Teknik dan Produksi membawahi bidang teknik dan produksi, sedangkan Direktur Keuangan dan Administrasi membidangi kelancaran pelayanan. Direktur-direktur ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan bertanggung jawab membawahi atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab. Masing-masing kepala bagian membawahi beberapa kepala seksi dan masing - masing kepala seksi akan membawahi beberapa karyawan perusahaan pada masing - masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada pengawas masing – masing seksi.

commit to user BAB V Manajemen Perusahaan




Staff Ahli

Direktur Utama

Kabag Umum

Kasi Hubungan Masyarakat

Kasi Tata Usaha

Kasi Personalia

Kabag Admnistrasi

Kasi Pembelian

Kasi Keuangan

Kasi Penelitian & Pengembangan

Kasi Lab & Mutu

Kasi Pemasaran

Kabag Keuangan & Pemasaran

Kabag Litbang

Kasi Peralatan & Bengkel

Kabag Teknik

Kasi Listrik & Instrumentasi

Kasi Utilitas

Kasi Proses Produksi

Kabag Produksi & Utilitas

Direktur Keuangan & Administrasi

Kasi K3

Direktur Teknik dan Produksi

Gambar 5.1. Struktur Organisasi Perusahaan

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 untuk : 1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris 2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur commit to user BAB V Manajemen Perusahaan




3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi tahunan dari perusahaan.

5.3.2. Dewan Komisaris Dewan Komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham, sehingga Dewan Komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik saham. Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi : 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

5.3.3. Dewan Direksi Direktur Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur Utama bertanggung jawab terhadap Dewan Komisaris atas segala tindakan dan kebijaksanaan yang diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur Utama membawahi Direktur Teknik dan Produksi, serta Direktur Keuangan dan Administrasi. Tugas-tugas Direktur Utama meliputi : 1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan pekerjaan pada pemegang commit saham pada akhir jabatan. to user BAB V Manajemen Perusahaan




2. Menjaga stabilitas organisasi perusahaan dan membuat kontinuitas hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, konsumen, dan karyawan. 3. Mengangkat dan memberhentikan Kepala Bagian dengan persetujuan rapat pemegang saham. 4. Mengkoordinir kerja sama dengan Direktur Teknik dan Produksi, dan Direktur Keuangan dan Administrasi. Tugas-tugas Direktur Teknik dan Produksi meliputi : 1. Bertanggung jawab kepada Direktur Utama dalam bidang produksi dan teknik 2. Mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala – kepala bagian yang menjadi bawahannya. 3. Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan bidang teknik, produksi pengembangan, pemeliharaan peralatan dan laboratorium. Tugas Direktur Keuangan dan Administrasi meliputi : 1. Bertanggung jawab terhadap masalah-masalah pabrik yang berhubungan dengan administrasi, keuangan, hubungan masyarakat, dan hal umum lainnya. 5.3.2 Staf Ahli Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu direktur utama dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan bidang keahlian masing - masing. Tugas commit to userdan wewenang staf ahli meliputi : BAB V Manajemen Perusahaan




1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan. 2. Memberi masukan - masukan dalam perencanaan dan pengembangan perusahaan. 3. Memberi saran - saran dalam bidang hukum.

5.3.4 Kepala Bagian Secara umum tugas Kepala Bagian adalah mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis-garis yang diberikan oleh perusahaan. Kepala Bagian bertanggung jawab kepada Direktur Bidang. Kepala Bagian membawahi Kepala Seksi. Kepala Seksi merupakan pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing, agar diperoleh hasil yang maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab terhadap kepala bagian masing – masing sesuai dengan seksinya. Direktur Bidang membawahi 6 Kepala Bagian terdiri dari : 1. Kepala Bagian Produksi dan Utilitas Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dalam bidang mutu, jalannya operasi pabrik sehari-hari serta menjaga kelangsungan proses produksi. Kepala Bagian Produksi dan Utilitas membawahi 2 Kepala Seksi : a) Kepala Seksi Proses Produksi commit to user BAB V Manajemen Perusahaan




Tugas

: Mengawasi jalannya proses produksi.,menjalankan tindakan seperlunya

pada

peralatan

produksi

yang

mengalami

kerusakan, sebelum diperbaiki oleh seksi yang berwenang. Pendidikan

: Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin

Jumlah

: 1 orang

Bawahan

: 4 orang kepala shift (S1/D3 Teknik Kimia) 56 orang operator (STM/SLTA) Tabel 5.1. Perincian Jumlah Karyawan Proses Nama Alat

Unit persiapan bahan baku dan produk

Jumlah orang/shift 4

Jumlah orang x 4 shift 16

( tangki, pompa,heat exchanger, mixer ) Unit Reaksi

2

8

Unit Pemurnian ( absorber, washer,decanter, menara destilasi ) Board operator

4

16

4

16

Total

14

56

( reaktor )

b) Kepala Seksi Utilitas Tugas

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

Pendidikan


Jumlah

: 1 orang

Bawahan

: 4 orang kepala shift (S-1/D3 Teknik Mesin) commit to user 16 orang operator (STM/SLTA)

BAB V Manajemen Perusahaan




Tabel 5.2. Perincian Jumlah Karyawan Utilitas Nama Alat

Jumlah orang/shift Jumlah orang x 4 shift

Unit pengolahan air

2

8

Unit Penyediaan steam

1

8

Board operator

1

4

Total

4

16

2. Kepala Bagian Teknik Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dan bertanggung jawab terhadap pengelolaan pabrik secara teknis yang meliputi pemeliharaan peralatan, bengkel, gudang, dan perlengkapannya. Kepala Bagian Teknik membawahi 2 Kepala Seksi : a) Kepala Seksi Listrik dan Instrumentasi Tugas

: Bertanggung jawab terhadap penyediaan listrik serta alatalat instrumentasi

Pendidikan

: Sarjana Teknik Elektro

Jumlah

: 1 orang

Bawahan

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

b) Kepala Seksi Peralatan dan Bengkel Tugas

:Bertanggung jawab terhadap kegiatan perawatan dan penggantian alat-alat serta fasilitas pendukungnya, dan commit to user





melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik. Pendidikan


Jumlah

: 1 orang

Bawahan

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

3.

Kepala Bagian Pengembangan dan Penelitian (Litbang) Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dan bertanggung jawab memimpin aktivitas laboratorium, pengendalian mutu, penelitian, dan pengembangan. Kepala Bagian Litbang membawahi 2 Kepala Seksi : a)

Kepala Seksi Laboratorium dan Pengendalian Mutu Tugas

:Menyelenggarakan

pemantauan

hasil

(mutu)

dan

pengolahan limbah Pendidikan

: Sarjana Teknik Kimia

Jumlah

: 1 orang

Bawahan

: 4 orang kepala shift (S1 Teknik Kimia / MIPA Kimia) 8 orang operator (D3 MIPA / Analitik)

b) Kepala Seksi Penelitian dan Pengembangan Tugas

: Mengkoordinir kegiatan yang berhubungan dengan peningkatan produksi dan efisiensi keseluruhan commit to user


proses

secara



4.


Pendidikan

: Sarjana Teknik Kimia

Jumlah

: 1 orang

Bawahan

: 6 orang ( S1 Teknik Kimia / Elektro / Mesin )

Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi dalam bidang administrasi, keuangan dan pemasaran termasuk pembelian bahan baku, bahan pembantun dan penjualan produk. Kepala Bagian Keuangan membawahi 3 Kepala Seksi : a) Kepala Seksi Keuangan Tugas

: Bertanggung jawab terhadap pembukuan serta hal-hal yang berkaitan dengan keuangan perusahaan

Pendidikan

: Sarjana Ekonomi / Akuntansi

Jumlah

: 1 orang

Bawahan

: 2 orang staff I (S1/D3 Ekonomi / Akuntansi) 4 orang staff II (SLTA)

b) Kepala Seksi Pemasaran Tugas

: Mengkoordinasi kegiatan pemasaran produk dan mengatur distribusi barang dari gudang

Pendidikan

: Sarjana Teknik Industri / Ekonomi

Jumlah

: 1 orang

Bawahan

: 2 orang staff I (S1/D3 Ekonomi / Akuntansi) 2 orang staff II (SLTA) commit to user





c) Kepala Seksi Pembelian Tugas

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

Pendidikan

: Sarjana Teknik Industri / Ekonomi

Jumlah

: 1 orang

Bawahan

: 2 orang staff I (S1/D3 Ekonomi / Akuntansi) 2 orang staff II (SLTA)

5.

Kepala Bagian Administrasi Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi dalam bidang administrasi pabrik, personalia, dan tata usaha. Kepala Bagian Administrasi membawahi 2 Kepala Seksi: a) Kepala Seksi Personalia Tugas

: Mengkoordinasi kegiatan yang berhubungan dengan kepegawaian

Pendidikan

: Sarjana Hukum / Psikologi

Jumlah

: 1 orang

Bawahan

: 2 orang staff I (S-1/D3 Komunikasi/Psikologi) 2 orang staff II (SLTA)

b) Kepala Seksi Tata Usaha Tugas

: Bertanggung jawab terhadap kegiatan yang berhubungan dengan rumah tangga perusahaan serta tata usaha kantor commit to user





Pendidikan

: Sarjana Hukum / Ekonomi

Jumlah

: 1 orang

Bawahan

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

6.

Kepala Bagian Umum Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi dalam mengelola bidang hubungan masyarakat, keamanan, dan kesejahteraan karyawan. Kepala Bagian Umum membawahi 2 Kepala Seksi: a) Kepala Seksi Hubungan Masyarakat Tugas

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

Pendidikan

: Sarjana Hukum / Psikologi / Komunikasi

Jumlah

: 1 orang

Bawahan

: 2 orang staff ( S1/D3 Komunikasi) 4 orang kepala shift 20 orang satpam

b) Kepala Seksi Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) Tugas

: Bertanggung jawab terhadap masalah kesehatan karyawan dan keluarga serta menangani masalah keselamatan kerja dalam perusahaan commit to user




Pendidikan

: Sarjana Kedokteran Umum

Jumlah

: 1 orang

Bawahan

: 2 orang staff I (S1/D3 Hiperkes / Akper)


2 orang staff II (S1/D3 Hiperkes / Akper)

5.4.

Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik Tricresyl Phophate direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam

satu tahun dan proses produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perbaikan dan perawatan (shutdown) pabrik. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan, yaitu : 1.

Karyawan non shift / harian Karyawan non shift adalah para karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah Direktur, Staf Ahli, Kepala Bagian, Kepala Seksi serta bawahan yang ada di kantor. Karyawan harian akan bekerja selama 5 hari dalam seminggu, dan libur pada hari sabtu, minggu, dan hari besar, dengan pembagian jam kerja sebagai berikut : Waktu kerja Senin – Kamis

: 08.00 – 16.00 (istirahat 12.00 – 13.00)

Jum’at

: 08.00 – 16.00 (istirahat 11.00 – 13.00)




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 antara lain : operator produksi, sebagian dari bagian teknik, bagian gudang dan bagian utilitas, pengendalian, laboratorium dan bagianbagian keamanan. Para karyawan shift akan bekerja bergantian sehari semalam, dengan pengaturan sebagai berikut :

a. Shift Operasi, dibagi 3 : 

Shift pagi

: jam 07.00 – 15.00



Shift sore

: jam 15.00 – 23.00



Shift malam

: jam 23.00 – 07.00

b. Shift Keamanan, dibagi 3 : 

Shift pagi

: jam 07.00 – 15.00



Shift sore

: jam 15.00 – 23.00



Shift malam

: jam 23.00 – 07.00

Karyawan Shift terdiri atas 4 kelompok, yaitu A, B, C, dan D. Dalam satu hari kerja, hanya 3 kelompok yang masuk, sehingga ada 1 kelompok yang libur. Tiap kelompok akan mendapat giliran 3 hari kerja dan 1 hari libur tiap-tiap shift serta masuk lagi untuk shift berikutnya. Jadwal pembagian kerja masing-masing kelompok ditampilkan dalam bentuk tabel 5.3. commit to user BAB V Manajemen Perusahaan




Tabel 5.3 Jadwal Kerja Karyawan Shift Hari ke1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

dst

Grup A

P

P

S

S

M

M

L

L

P

P

S

S

....

B

S

S

M

M

L

L

P

P

S

S

M

M

....

C

M

M

L

L

P

P

S

S

M

M

L

L

....

D

L

L

P

P

S

S

M

M

L

L

P

P

....

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

5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah Pada pabrik Tricresyl Phophate ini sistem upah karyawan berbeda-beda tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab dan keahlian. Menurut statusnya karyawan dibagi menjadi 3 golongan sebagai berikut : 1. Karyawan tetap Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan Surat Keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian dan masa kerja. 2. Karyawan harian commit to user BAB V Manajemen Perusahaan




Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan. 3. Karyawan borongan Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperluakan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu perusahaan.

5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji Jumlah karyawan harus ditentukan secara tepat sehingga semua pekerjaan yang ada dapat diselesaikan dengan baik dan efisien. Tabel 5.4. Jumlah karyawan sesuai dan tingkat pendidikan No.

Jabatan

Jumlah

Pendidikan min.

1.

Direktur Utama

1

S-2

2.

Staff Ahli

3

S-2

3.

Direktur

2

S-1

4.

Kepala Bagian

6

S-1

5.

Kepala Seksi

13

S-1

6.

Kepala Shift

8

S-1/D-3

7.

Pegawai Staff 1

14

S-1/D-3

8.

Pegawai Staff 2

14

SLTA

9.

Operator

72

D-3

10.

Security

20

SLTA

11.

Cleaning service

10

SLTA

12.

Madical Staff

6

S-1/D-3

Total

169





Tabel 5.5. Perincian golongan dan gaji karyawan Gol. Jabatan

Gaji/bulan (Rp.)

Kualifikasi

I

Direktur Utama 50.000.000,00

S-2

II

Staff Ahli

30.000.000,00

S-2

III

Direktur

25.000.000,00

S-1

IV

Kepala Bagian

15.000.000,00

S-1

V

Kepala Seksi

8.000.000,00

S-1

VI

Kepala Shift

4.000.000,00

S-1/D-3

VII

Pegawai Staff 1 3.500.000,00

S-1/D-3

VIII Pegawai Staff 2 2.000.000,00

SLTA

IX

Operator

3.000.000,00 s/d 3.500.000,00 D-3

X

Security

2.000.000,00

SLTA

XI

Pesuruh

1.000.000,00

SLTA

5.7. Kesejahteraan Karyawan Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain : 1. Tunjangan 

Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan yang bersangkutan commit to user







Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan



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

2. Cuti 

Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam 1 tahun



Cuti sakit diberikan pada karyawan yang menderita sakit berdasarkan keterangan dokter

3. Pakaian kerja Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap tahunnya. 4. Pengobatan 

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



Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja, diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan




digilib.uns.ac.id

BAB VI EVALUASI EKONOMI

Pada prarancangan pabrik Tricresyl Phosphate ini dilakukan evaluasi atau penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang ini dapat menguntungkan secara komersial atau tidak. Yang terpenting dari prarancangan ini adalah estimasi harga dari alat-alat, karena harga ini dipakai sebagai dasar untuk estimasi analisa ekonomi, sedangkan analisa ekonomi dipakai untuk mendapatkan perkiraan/estimasi tentang kelayakan investasi modal dalam kegiatan produksi suatu pabrik, meninjau kebutuhan modal investasi, besarnya laba yang diperoleh, lamanya modal investasi dapat dikembalikan dan besarnya nilai titik impas. Selain itu Analisa ekonomi juga memberikan keputusan apakah suatu prarancangan pabrik dapat dipertimbangkan lebih lanjut untuk didirikan atau tidak. Perhitungan evaluasi ekonomi meliputi : 1

Modal Keseluruhan (Total Capital Investment) Total Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran-pengeluaran yang diperlukan untuk fasilitas-fasilitas produksi dan untuk menjalankannya. Capital Investment meliputi : 

Modal tetap (Fixed Capital) Fixed Capital Investment adalah investasi yang digunakan untuk mendirikan fasilitas produksi dan pembantunya. commit to user

BAB VI Evaluasi Ekonomi 10054






Modal kerja (Working Capital) Working Capital adalah bagian yang diperlukan untuk menjalankan usaha atau modal dalam operasi dari suatu pabrik selama waktu tertentu dalam harga lancar.

2

Penentuan biaya produksi total (Production Costs), yang terdiri dari: a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs) Manufacturing Cost merupakan jumlah direct, indirect, dan fixed manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk. •

Direct Manufacturing Cost Direct Manufacturing Cost merupakan pengeluaran yang bersangkutan langsung dalam pembuatan produk.

•

Indirect Manufacturing Cost Indirect Manufacturing Cost adalah pengeluaran sebagai akibat tidak langsung dan bukan langsung dari operasi pabrik.

•

Fixed Manufacturing Cost Fixed Manufacturing Cost merupakan harga yang berkenaan dengan fixed capital dan pengeluaran yang bersangkutan dimana harganya tetap, tidak tergantung waktu maupun tingkat produksi.

b. Biaya pengeluaran Umum (General Expense) General Expense adalah pengeluaran yang tidak berkaitan dengan produksi tetapi berhubungan dengan operasional perusahaan secara umum 3.

Analisa Kelayakan 

commit to user Percent Return On Investment (ROI)

BAB VI Evaluasi Ekonomi





Percent Profit On Sales (POS)



Pay Out Time (POT)



Break Even Point (BEP)



Shut Down Point (SDP)



Discounted Cash Flow (DCF)


Menentukan indeks CEP untuk tahun 2012 Tabel 6.1. Indeks harga dari Chemical Plant Cost Index (CEP) No

tahun 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Indeks

1999

390,6

2000

394,1

2001

394,3

2002

390,4

2003

402

2004

444,2

2005

468,2

2006

499,6

2007

537,2

Sumber : www.processengineeringmanual.it

commit to user BAB VI Evaluasi Ekonomi




Annual indeks tahun 2013 diperoleh dengan cara ekstrapolasi: 600

Indeks

500 400 300

y = 18.40x - 36436

200

100 0 1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

Tahun

Gambar 6.1. Grafik indeks CEP fungsi tahun

Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka hubungan antara indeks harga dan tahun pembelian didapatkan persamaan berikut: Y = 18,40 X - 36436 dengan :

Y = Indeks harga X = Tahun pembelian

sehingga dengan ekstrapolasi didapatkan CEP tahun 2017 = 676,80 Dasar perhitungan diambil : 1. Pembangunan fisik pabrik akan dilaksanakan pada tahun 2017 dengan masa konstruksi dan instalasi selama 2 tahun dan pabrik dapat beroperasi secara komersial pada awal tahun 2019. 2. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu. 3. Kapasitas produksi adalah 20.000 ton/tahun. 4. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun. commit to user BAB VI Evaluasi Ekonomi




5. Modal kerja yang diperhitungkan adalah selama 1 bulan. 6. Shut down pabrik dilaksanakan selama 30 hari dalam satu tahun untuk perbaikan alat-alat pabrik. 7. Umur alat-alat pabrik diperkirakan 10 tahun. kecuali alat-alat tertentu (umur pompa dan tangki adalah 5 tahun). 8. Nilai rongsokan (salvage value) 0% dari FCI. 9. Situasi pasar, biaya dan lain-lain diperkirakan stabil selama pabrik beroperasi. 10. Upah buruh asing US$ 20 per manhour. 11. Upah buruh Indonesia Rp. 15.000,- per manhour. 12. Perbandingan jumlah tenaga asing : tenaga Indonesia adalah 5% : 95%. 13. Perbandingan manhour asing : lokal adalah 1 : 3 13. Nilai kurs $1 adalah Rp.9.700,- (www.bi.go.id) Pabrik didirikan tahun 2017 dengan indeks CEP pada tahun tersebut dipilih dari ekstrapolasi sebesar 676,80 (2017)

6.1. Penaksiran Harga alat Harga Peralatan Dihitung dengan indeks harga : Cx

I   Cy  x   I y 

dengan : Cx = harga alat pada tahun x Cy = harga alat pada tahuntoy user commit BAB VI Evaluasi Ekonomi




Ix = indeks harga pada tahun x Iy = indeks harga pada tahun y

Tabel 6.2. Harga dan Jumlah Alat-alat Proses Harga ($) No

Nama alat

kode

jml 2013

2017

Total

,1

Reaktor

R-01,2

2

397.500

460.034

920.068,40

,2

washer

Ws-01

1

334.300

386891,66

386891,66

,3

Dekanter

Dk--01

1

264.100

305647,88

305647,88

,4

Menara distilasi

MD-01

1

128.800

149062,65

149062,65

,5

Mixer

M-01

1

303.900

351709,17

351709,17

,6

Absorber

AB-01

1

14100

16318,19

16318,19

,7

HE-01

HE-01

1

2020

2337,78

2337,78

,8

HE-02

HE-02

1

2300

2661,83

2661,83

,9

HE-03

HE-03

1

2600

3009,03

3009,03

,10

CD-01

CD-01

1

2900

3356,22

3356,22

,11

CP-01

CP-02

1

32000

37034,20

37034,20

,12

CP-02

CP-03

1

32000

37034,20

37034,20

,13

Tangki-POCl3

T-01

1

141600

163876,33

163876,33

,14

Tangki-cresol

T-02

2

192300

222552,39

445104,79

,15

Tangki-HCl

T-03

2

176300

204035,29

408070,59

,16

Tangki-TCP

T-04

2

159500

184592,34

369184,68

,17

Hoper NaOH

B-01

1

4200

4860,74

4860,74

118

Silo NaOH

Si-01

1

5600

6480,98

6480,98

,19

Cooler

Co-01

1

2800

3240,49

3240,49

,20

Accumulator 1

Acc-01

3

4850

5613,00

16838,99

, 21 Reboiler

Rb-01

37728,59

37728,59

,22

P-01

1 32600 commit to4900 user 4

5670,86

22683,45

Pompa (P-01)





Tabel 6.2. Harga dan Jumlah Alat-alat Proses (Lanjutan) Harga ($) No

Nama alat

kode

jml 2013

2017

Total

,23

Pompa (P-02)

P-02

4

4900

5670,86

22683,45

,24

Pompa (P-03)

P-03

2

2100

2430,37

4860,74

,25

Pompa (P-04)

P-04

2

2300

2661,83

5323,67

,26

Pompa (P-05)

P-05

2

2500

2893,30

5786,59

,27

Pompa (P-06)

P-06

2

2600

3009,03

6018,06

,28

Pompa (P-07)

P-07

2

2100

2430,37

4860,74

,29

Pompa (P-08)

P-08

2

2300

2661,83

5323,67

,30

Pompa (P-09)

P-09

2

2100

2430,37

4860,74

,31

Pompa (P-10)

P-10

2

2300

2661,83

5323,67

Total PEC

3.758.242,16

6.2. Penentuan Modal Tetap (Fixed Capital Investment ) Tabel 6.3 Modal Tetap No

Keterangan

US $

Rp.

Total (Rp)

1

Harga peralatan

3.758.242,16

-

37.582.421.614,23

2

Instalasi peralatan

488.184,03

2.650.141.895

7.385.527.018,66

3

Pemipaan

1.970.171,28

2.655.663.024

21.766.324.415,05

4

Instrumentasi

1.018.212,41

4.969.016.053

15.116.269.889,47

5

Isolasi

125.920,48

207.042.335

1.428.471.038,03

6

Listrik

9.686,19

4.172.326.832

4.266.282.886,59

7

Bangunan

-

8.259.000.000

8.259.000.000

8

Tanah

commit to user

125.000.000.000

125.000.000.000,00





Tabel 6.3 Modal Tetap (Lanjutan) Total (Rp)

No

Keterangan

US $

9

Utilitas

572.817,46

-

5.728.174.571,82

7.943.234,02

147.913.190.141

226.532.471.433,86

794.323,40

14.791.319.014

45.306.494.286

8.737.557,42

162.704.509.155

271.838.965.720,64

Physical Plant Cost 10.

(Lanjutan) Rp.

Engineering & Construction Direct Plant Cost

11.

Contractor’s fee

873.755,74

16.270.450.915

13.591.948.286,03

12.

Contingency

1.310.633

24.405.676.373,31

27.183.896.572,06

10.921.946,77

203.380.636.444

312.614.810.578

Fixed Capital Invesment (FCI)

6.3. Penentuan Modal Kerja (Working Capital Invesment) Tabel 6.4 Modal Kerja No.

Jenis

1.

Raw material inventory

2.

Inprocess inventory

3.

Product inventory

4.

Extended Credit

5.

Available Cash

Working Capital Investment (WCI)

US $ 3.672.683 5.204,71 286.258,81

826.267.469

Total Rp. 35.625.030.372 875.011.407,68

45.444.710.833 48.125.627.422,4 81.106.139.581 81.106.139.581,5

286.258,81

45.444.710.833 48.125.627.422,4

577.722,33 208.446.859.090 213.857.436.206

Total Capital Investment (TCI) = FCI + WCI = Rp 526.472.246.785 commit to user BAB VI Evaluasi Ekonomi

Rp.




6.4. Biaya Produksi a. Direct Manufacturing Cost Tabel 6.5 Direct Manufacturing Cost No.

Jenis

US $

Rp.

Total Rp.

44.072.202,5

-

427.500.364.468

1.

Harga bahan baku

2.

Gaji pegawai

-

4.428.000.000,00

4.428.000.000

3.

Supervisi

-

1.107.000.000,00

1.107.000.000,

4.

Maintenance

327.658,40

6.101.419.093

9.378.444.317,36

5.

Plant Supplies

49.148,76

915.212.864

1.406.766.647,60

6.

Royalty&Patent

3.010.124

-

29.198.210.249

7.

Utilitas

-

19.223.692.636

19.223.692.636

47.459.134

41.749.842.206

492.242.478.319

Direct Manufacturing Cost (IMC)

b. Indirect Manufacturing Cost (IMC) Tabel 6.6 Indirect Manufacturing Cost No.

Jenis

US $

Rp.

Total Rp.

1. Payroll Overhead

-

664.200.000,00

664.200.000,00

2. Laboratory

-

664.200.000,00

664.200.000,00

3. Plant Overhead

-

40.639.925.375

40.639.925.375

4. Packaging

-

2.656.800.000,00

2.656.800.000,00

-

44.625.125.375

44.625.125.375

Indirect Manufacturing Cost (IMC)

c. Fixed Manufacturing Cost (FMC) Tabel 6.7 Fixed Manufacturing Cost No.

Jenis

1. Depresiasi 2. Property Tax BAB VI Evaluasi Ekonomi

US $

Rp.

Total Rp.

-

31.261.481.057

31.261.481.057,8 7

4.067.612.728

6.252.296.211,57

commit218.438,94 to user




Tabel 6.7 Fixed Manufacturing Cost (Lanjutan) No.

Jenis

US $

Rp.

Total Rp.

3. Asuransi

109.219,47

2.033.806.364

3.126.148.105,79

Fixed Manufacturing Cost (FMC)

$1.419.853

26.439.482.737

40.639.925.375

Total Manufacturing Cost (TMC) = DMC + IMC + FMC = Rp. 492.242.478.319 + Rp. 44.625.125.375 + Rp. 40.639.925.375 = Rp. 577.507.529.069

d. General Expense (GE) Tabel 6.8 General Expense No.

Jenis

US $

Rp.

Total Rp.

2.772.516.647

2.772.516.647

1.

Administrasi

-

2.

Sales

-

173.252.258.720,95 173.252.258.720,95

3.

Research

-

69.592.392.700,43

69.592.392.700,43

4.

Finance

-

23.100.301.162,79

23.100.301.162,79

General Expense (GE)

-

268.717.469.231,78 268.717.469.231,78

Biaya Produksi Total (TPC) TPC

= TMC + GE = Rp. 577.507.529.069 + Rp. 268.717.469.231,78 = Rp. 846.224.998.301,61

6.5 Keuntungan Produksi  Penjualan selama 1 tahun : TCP Asam Clorida Total penjualan BAB VI Evaluasi Ekonomi

= US $ 96.000.000 = US $ 1.327.367 = US$ 97.327.367 commit to user = Rp. 973.273.674.978



Biaya produksi total Keuntungan sebelum pajak Pajak = 20 % dari keuntungan  Keuntungan setelah pajak


= Rp. 846.224.998.301 = Rp. 127.048.676.676 = Rp. 25.409.735.335 (www.pajak.go.id) = Rp. 101.638.941.341

6.6. Analisa Kelayakan 1.

% Profit on Sales (POS) POS adalah persen keuntungan penjualan produk terhadap harga jual produk itu sendiri. Besarnya POS pabrik TCP ini adalah :

2.

POS sebelum pajak

= 13.05%

POS setelah pajak

= 10,44%

% Return on Investment (ROI) ROI adalah tingkat pengembalian modal dari pabrik ini, dimana untuk pabrik yang tergolong low risk, mempunyai batasan ROI minimum sebelum pajak sebesar 11%.

3.

ROI sebelum pajak

= 40,64%

ROI setelah pajak

= 32,51%

Pay Out Time POT POT adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Fixed Capital Investment berdasarkan profit yang diperoleh. Besarnya POT untuk pabrik yang beresiko rendah sebelum pajak adalah maksimal 5 tahun.

4.

POT sebelum pajak

= 1,97 tahun

POT setelah pajak

= 2,35 tahun

Break Event Point (BEP) BEP adalah titik impas, suatu keadaan dimana besarnya kapasitas produksi commit to user dapat menutupi biaya keseluruhan.





Besarnya BEP untuk pabrik TCP ini adalah 50,06% 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 TCP ini adalah 34,08%

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 pinjaman di Bank Mandiri sebesar 10% (www.bankmandiri.co.id, 2012), dari perhitungan nilai DCF yang diperoleh adalah 23,23%. Tabel 6.9 Analisa kelayakan

No.

Keterangan

Perhitungan

Batasan

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

40,64%

min 11% (resiko rendah)

ROI setelah pajak

32,51%

-

POT sebelum pajak

1,97 tahun

maks. 5 tahun

POT setelah pajak

2,35 tahun

-

3. Break Even Point (BEP)

50,08%

40 – 60%

4. Shut Down Point (SDP)

34,08%

-

5. Discounted Cash Flow (DCF)

23,23%

10% (Bunga pinjaman)*

2. Pay Out Time (POT)

* Bank Mandiri 2012

commit to user BAB VI Evaluasi Ekonomi




Dari analisa ekonomi yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa pendirian pabrik TCP dengan kapasitas 20.000 ton/tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya. 1100 1000

profi 900 800

Ra

Milyar ( Rp )

700 600

Sa BEP

500

SDP

400 300

Va

Fa Va

200

Ra

100

0,3

Fa

0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

% kapasitas

Keterangan gambar : FC

: 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 commit to user


100

Sa

TRICRESYL PHOSPHATE DARI CRESOL DAN PHOSPHORUS OXYCHLORIDE

Recommend Documents