09E01407

7/22/2019 09E01407

http://slidepdf.com/reader/full/09e01407 1/354

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN PHENOL DARI CUMENE HIDROPEROKSIDA

DENGAN KATALIS ASAM SULFAT

DENGAN KAPASITAS 5.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

OLEH : NUR ARDIYANTY

NIM. 030405028

7/22/2019 09E01407


PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN PHENOL DARI CUMENE HIDROPEROKSIDA

DENGAN KATALIS ASAM SULFAT

DENGAN KAPASITAS 5.000 TON/TAHUN

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

NUR ARDIYANTY

NIM : 030405028

Diketahui, Telah Diperiksa/Disetujui,

Koordinator Tugas Akhir Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

( Dr.Ir. Irvan, Msi ) (Dr. Ir. Salmah, MSc) (Ir. M. Yusuf Ritonga, MT)

NIP : 132 126 842 NIP : 131 945 810 NIP : 131 836 667

7/22/2019 09E01407


INTI SARI

Pembuatan phenol secara umum dikenal dengan menggunakan katalis asam

sulfat. Pra rancangan pabrik phenol ini direncanakan akan berproduksi dengan

kapasitas 5.000 ton/tahun dan beropersi selama 330 hari dalam setahun.

Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah Dumai, Riau dengan luas

tanah yang dibutuhkan sebesar 10.824 m2.

Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 164

orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan

bentuk organisasinya adalah organisasi sistem garis.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik phenol, adalah :

Modal Investasi : Rp 131.928.510.610,-

Biaya Produksi per tahun : Rp 128.331.200.507,-

Hasil Jual Produk per tahun : Rp 161.844.082.536,-

Laba Bersih per tahun : Rp 23.359.222.333,-

Profit Margin : 20,60 %

Break Event Point : 48,60 %

Return of Investment : 17,71 %

Pay Out Time : 5,65 tahun

Return on Network : 29.51 %

Internal Rate of Return : 20,01 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan

phenol ini layak untuk didirikan.

7/22/2019 09E01407


KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan

anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul

Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Phenol dari Cumene Hidroperoksida

dengan katalis Asam Sulfat dengan Kapasitas 5.000 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini

dikerjakan sebgai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.

Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan

bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah

penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Dr. Ir. Salmah, MSc sebagai Dosen Pembimbing I yang telah

membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir

ini.

2. Bapak Ir. M.Yusuf Ritonga, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah

memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Kimia FT

USU.

4. Bapak Dr. Ir. Irvan, MSi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen

Teknik Kimia FT USU.

5. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yaitu Ibunda dan Ayahanda

yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis.

6. Kak Devi, Kak Erni, Abang Rizal, Adik Faisyal dan keponakkan ku Azis

7/22/2019 09E01407


10. Teman-teman stambuk ‘03 tanpa terkecuali. Thanks buat kebersamaan dan

semangatnya.

11. Serta pihak-pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak tercantum

namanya.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan

dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dankritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya.

Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, 3 Maret 2009

Penulis

Nur Ardiyanty. S

030405028

7/22/2019 09E01407


DAFTAR ISI

Kata Pengantar ................................................................................................. i

Intisari ............................................................................................................. iii

Daftar Isi .......................................................................................................... iv

Daftar Tabel ..................................................................................................... viii

Daftar Gambar.................................................................................................. xi

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

1.1 Latar Belakang ............................................................................... I-1

1.2 Rumusan Masalah.......................................................................... I-2

1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik........................................................ I-3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA...................................................................... II-1

2.1 Phenol............................................................................................. II-1

2.2 Sifat-sifat Reaktan dan Produk ...................................................... II-2

2.2.1 Cumene .................................................................................... II-2

2.2.2 Air ........................................................................................... II-2

2.2.3 Cumene Hydroperoxide ........................................................... II-3

2.2.4 Asam Sulfat.............................................................................. II-3

2.2.5 Phenol....................................................................................... II-4

2.2.6 Aseton ...................................................................................... II-4

2.2.7 Amonium Hidroksida............................................................... II-4

2.2.7 Amonium Hidrogen Sulfat....................................................... II-4

2.3 Deskripsi Proses ............................................................................. II-5

2.3.1 Proses Pembuatan Phenol ........................................................ II-5

7/22/2019 09E01407


4.3 Reaktor Netralizer (R-201) ............................................................ IV-2

4.4 Vaporizer (VP-201)........................................................................ IV-2

4.5 Kondensor (CD-201)...................................................................... IV-2

4.6 Cooler (E-201) ............................................................................... IV-3

4.7 Heater (E-202) ............................................................................... IV-3

4.8 Kolom Destilasi (D-201)................................................................ IV-4

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ............................................................V-1

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA .................... VI-1

6.1 Instrumentasi ..................................................................................VI-1

6.2 Keselamatan Kerja ......................................................................... VI-6

6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Phenol ...................... VI-7

6.3.1 Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan .................. VI-7

6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri .................................................. VI-8

6.3.3 Keselamatan Kerja terhadap Listrik...................................... VI-9

6.3.4 Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan.......................... VI-9

6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis ................................. VI-10

BAB VII UTILITAS........................................................................................ VII-1

7.1 Kebutuhan Uap (steam) .................................................................VII-1

7.2 Kebutuhan Air................................................................................ VII-2

7.2.1 Screening...............................................................................VII-5

7.2.2 Koagulasi dan Flokulasi........................................................ VII-6

7.2.3 Filtrasi ...................................................................................VII-7

7.2.4 Demineralisasi....................................................................... VII-8

7.2.5 Deaerator ............................................................................... VII-12

7/22/2019 09E01407


7.4.5 Tangki Sedimentasi ...............................................................VII-19

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK....................................... VIII-1

8.1 Landasan Teori............................................................................... VIII-1

8.2 Lokasi pabrik.................................................................................. VIII-1

8.3 Tata Letak Pabrik ........................................................................... VIII-4

8.4 Perincian Luas Tanah..................................................................... VIII-6

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN .................. IX-1

9.1 Organisasi dan Manajemen ........................................................... IX-1

9.2 Bentuk Badan Usaha................................................................... IX-1

9.3 Struktur Organisasi ........................................................................ IX-2

9.4 Uraian Tugas, Wewenang Dan Tanggung Jawab .......................... IX-7

9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ................................. IX-7

9.4.2 Dewan Komisaris ..................................................................... IX-7

9.4.3 Direktur .................................................................................... IX-7

9.4.4 Staf Ahli ................................................................................... IX-8

9.4.5 Sekretaris.................................................................................. IX-8

9.4.6 Manajer .................................................................................... IX-8

9.4.7 Kepala Bagian .......................................................................... IX-9

9.5 Sistem Kerja................................................................................... IX-11

9.5.1 Tenaga Kerja dan Jam Kerja .................................................... IX-11

9.5.2 Jumlah dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja ........................ IX-11

9.3.5 Pengaturan Jam Kerja .............................................................. IX-12

9.7 Sistem Penggajian .......................................................................... IX-13

9.8 Kesejahteraan Tenaga Kerja .......................................................... IX-15

7/22/2019 09E01407


10.3 Perkiraan Rugi/ Laba Usaha ........................................................ X-5

10.4 Analisa Aspek Ekonomi............................................................... X-5

10.4.1 Profit Margin (PM) ................................................................X-5

10.4.2 Break Evan Point (BEP) ........................................................ X-6

10.4.3 Retrun On Investmen (ROI)................................................... X-6

10.4.4 Pay Out Time (POT)..............................................................X-7

10.4.5 Return On Network (RON).................................................... X-7

10.4.6 Internal Rate Of Return (IRR) .............................................X-7

BAB XI KESIMPULAN .................................................................................XI-1

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... xii

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ...................................LA-1

LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS....................................LB-1

LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN................... LC-1

LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS ............LD-1

LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ..................................LE-1

7/22/2019 09E01407


DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Impor Phenol di Indonesia ...................................................... I-2

Tabel 3.1 Reaktor (R-101) ............................................................................... III-2

Tabel 3.2 Neraca massa Reaktor Netralizer (R-201) ....................................... III-2

Tabel 3.3 Neraca massa Vaporizer (VP-201) .................................................. III-3

Tabel 3.4 Neraca massa Decanter (DC-201).................................................... III-3

Tabel 3.5 Neraca massa Destilasi (D-201)....................................................... III-4

Tabel 3.6 Neraca massa Kondensor (CD-202) ................................................ III-4

Tabel 3.7 Neraca massa Reboiler (RB-201) .................................................... III-4

Tabel 4.1 Neraca Energi pada Heater I (E-101) .............................................. IV-1

Tabel 4.2 Neraca Energi pada Reaktor (R-101)............................................... IV-1

Tabel 4.3 Neraca Energi pada Reaktor Netralizer (R-201).............................. IV-2

Tabel 4.4 Neraca Energi pada Vaporizer (VP-201) ......................................... IV-2

Tabel 4.5 Neraca Energi pada Kondensor (CD-201)....................................... IV-2

Tabel 4.6 Neraca Energi pada Cooler (CD-201) ............................................. IV-3

Tabel 4.7 Neraca Energi pada Heater II (E-202)............................................. IV-3

Tabel 4.8 Neraca Energi pada Kolom Destilasi (D-201) ................................. IV-4

Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra-Rancangan

Pabrik Pembuatan Phenol ................................................................VI-4

Tabel 7.1 Kebutuhan Uap pada Alat................................................................VII-1

Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat ................................................ VII-2

Tabel 7.3 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan..................................... VII-4

Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Rokan,Riau...................................................... VII-4

7/22/2019 09E01407


Tabel LB.3 Kontribusi unsur untuk estimasi Cp.............................................. LB-2

Tabel LB.4 Kontribusi unsur untuk estimasi Cp.............................................. LB-3

Tabel LB.5 Estimasi Cp Cumene.....................................................................LB-4

Tabel LB.6 Estimasi Cp Cumene Hidroperoksida ...........................................LB-4

Tabel LB.7 Nilai Panas laten ........................................................................... LB-4

Tabel LB.8 Nilai Panas pembentukkan............................................................ LB-5

Tabel LB. 9 Neraca panas masuk Heater (E-101) ...........................................LB-5

Tabel LB. 10 Neraca panas keluar Heater (E-101).......................................... LB-6

Tabel LB. 11 Neraca panas masuk alur 3 (R-101)........................................... LB-7

Tabel LB. 12 Neraca panas keluar reaktor (R-101) .........................................LB-7

Tabel LB. 13 Neraca panas masuk alur 5 (R-201)........................................... LB-9

Tabel LB. 14 Neraca panas keluar reaktor netralizer (R-201) ......................... LB-10

Tabel LB. 15 Neraca panas alur 7.................................................................... LB-12



Tabel LB. 18 Neraca panas alur 10..................................................................LB-16

Tabel LB. 19 Neraca panas masuk heater (E-202) ..........................................LB-17

Tabel LB.20 Neraca panas keluar heater (E-202)...........................................LB-18

Tabel LB.21 Titik didih umpan masuk destilasi ..............................................LB-20

Tabel LB. 22 Dew point destilasi..................................................................... LB-20

Tabel LB. 23 Panas kondensor ........................................................................ LB-21

Tabel LB. 24 Panas kondensor ........................................................................ LB-21

Tabel LB. 25 Panas keluar kondensor (D)....................................................... LB-22

Tabel LB.26 Boiling point reboiler.................................................................. LB-23

Tabel LB. 27 Panas Masuk Reboiler (L*) ...................................................... LB-23

7/22/2019 09E01407


Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Proses Non-Impor................................ LE-8

Tabel LE.5 Estimisi Harga Peralatan Utilitas dan

Pengolahan Limbah Impor ............................................................LE-8

Tabel LE.6 Estimisi Harga Peralatan Utilitas dan

Pengolahan Limbah Non-Impor ................................................... LE-9

Tabel LE.7 Biaya Sarana Transportasi............................................................. LE-12

Tabel LE.8 Perincian Gaji Pegawai .................................................................LE-15

Tabel LE.9 Perincian Biaya Kas ...................................................................... LE-17

Tabel LE.10 Perincian Modal Kerja ................................................................LE-18

Tabel LE.11 Aturan Depresi Sesuai UU Republik Indonesia No. 17

Tahun 2000 ...................................................................................LE-20

Tabel LE.12 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UURI No. 17

Tahun 2000 ...................................................................................LE-21

Tabel LE.13 Data Perhitungan BEP ................................................................LE-28

Tabel LE.14 Data Perhitungan IRR.................................................................LE-30

7/22/2019 09E01407


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Phenol............................................................................. II-1

Gambar 6.1 Instrumentasi Alat-alat Proses pada Pra Rancangan

Pabrik Pembuatan Phenol.............................................................VI-6

Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan Phenol ............................ IX-6

Gambar LD. 1 Sketsa sebagian bar screen, satuan mm (dilihat ari atas) .........LD-2

Gambar LD. 2 Grafik Entalpi dan Temperatur

Cairan pada Cooling Tower (CT)LD-31 ......................................LD-31

Gambar LD.3 Kurva Hy terhadap 1/(Hy*-Hy).................................................LD-32

Gambar LE.1 Harga peralatan untuk Tangki Penyimpangan (storage)

dan Tangki Pelarutan.................................................................... LE-5

Gambar LE.2 Harga Peralatan untuk Kolam Destilasi. Harga Tidak

Termasuk Trays, Packing atau Sambungan ................................. LE-6

Gambar LE.3 Harga Tiap Tray dalam Kolom Distilasi. Harga

Termasuk Tanggul, Permukaan Saluran Limpah,

Saluran Uap dan Bagian Struktur Saluran ................................... LE-7

Gambar LE.4 Grafik BEP ................................................................................LE-29

7/22/2019 09E01407


BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sebagai negara berkembang, Indonesia melaksanakan pembangunan dan

pengembangan di berbagai sektor, salah satunya adalah sektor industri. Dengan

kemajuan dalam sektor industri diharapkan akan meningkatkan kesejahteraan rakyat.

Dalam pembangunanya, sektor industri ini dikembangkan dalam beberapa tahap dan

secara terpadu melalui peningkatan hubungan antara sektor industri dengan sektor

lainnya.

Industri kimia merupakan salah satu contoh sektor industri yang sedang

dikembangkan di Indonesia, dan diharapkan dapat memberikan kontribusi yang besar

bagi pendapatan negara. Dalam mengembangkan dan meningkatkan industri ini

diperlukan ilmu pengetahuan dan teknologi. Untuk itu Indonesia harus mampu

memanfaatkan potensi yang ada, karena industri kimia membutuhkan perangkat-

perangkat yang memang dibutuhkan dan juga membutuhkan sumber daya alam

seefisien mungkin. Disamping itu perlu juga penguasaan teknologi baik yang

sederhana maupun yang canggih, sehingga bangsa Indonesia dapat meningkatkan

eksistensinya dan kredibilitasnya sejajar dengan bangsa-bangsa lain yang telah maju.

Dengan kebutuhan industri-industri kimia saat ini, maka kebutuhan akan

bahan baku industri kimia tersebut pun semakin meningkat. Bahan baku industri

ada yang berasal dari dalam negeri dan ada juga yang masih di impor. Salah satu

bahan baku yang masih di impor adalah phenol.

Phenol pertama kali dikenal pada tahun 1834 melalui eksperimen pembuatan

phenol yang dilakukan oleh F Ronge yang diperoleh dari tar batubara Tar batubara

7/22/2019 09E01407


melibatkan bahan baku kimia yang mahal, resiko korosi dan secara umum tidak

ekonomis untuk industri skala besar.

Secara komersial, produksi phenol sintetik ditemukan di Jerman oleh Dr.

Heinrich Hock dan koleganya Shon Lang pada tahun 1949 dan dipublikasikan di

sebuah koran yang membuat tentang auto oksidasi senyawa organik. Dari laporan

tersebut menunjukkan bahwa pada kondisi-kondisi yang telah ditetapkan cumene

akan teroksidasi menjadi cumene peroksida, yang selanjutnya akan terdekomposisi

menjadi phenol dan aseton.

Berdasarkan data impor statistik tahun 2001-2003, kebutuhan phenol di

Indonesia adalah sebagai berikut :

Tabel 1.1 Data Impor Phenol di Indonesia

Tahun Jumlah Impor (Ton)

2001 44.640

2002 49.060

2003 53.640

Sumber : Biro Pusat Statistik Tahun (2001 – 2003)

Untuk memproduksi phenol ini digunakan bahan baku cumene dan udara

yang terdapat di sekitar lokasi pabrik. Dengan memperhatikan kebutuhan dalam

negeri dan kegunaannya yang banyak menguntungkan maka pabrik pembuatan

phenol ini sangat potensial untuk didirikan di Indonesia

1.2 Rumusan Masalah

Kebutuhan phenol di Indonesia sangatlah besar dan pemenuhan terhadap

kebutuhan h l tersebut dilakukan dengan cara mengimpor Untuk memenuhi

7/22/2019 09E01407


1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik

Pra rancangan pabrik pembuatan phenol ini bertujuan untuk menerapkan

disiplin ilmu Teknik Kimia, khususnya pada mata kuliah Perancangan Pabrik Kimia,

Perancangan Proses Teknik Kimia, Teknik Reaktor dan Operasi Teknik Kimia

sehingga akan memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik pembuatan

phenol.

Tujuan lain dari pra rancangan pabrik pembuatan phenol ini adalah untuk

memenuhi kebutuhan phenol dalam negeri yang selama ini masih diimpor dari

negara lain dan selanjutnya dikembangkan untuk tujuan ekspor. Selain itu,

diharapkan dengan berdirinya pabrik ini akan memberi lapangan pekerjaan dan

memicu peningkatan produktivitas rakyat yang pada akhirnya akan meningkatkan

kesejahteraan rakyat.

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


2.2.5 Phenol

1. Rumus molekul : C6H5OH

2. Berat molekul : 94,113 g/mol

3. Wujud : Cair

4. Warna : Tak berwarna

5. Densitas : 1,059 g/cm³

6. Titik didih : 182 oC

7. Titik leleh : 41 oC

8. Kelarutan dalam air (20 oC) : 8,3 g/100 ml

9. Bersifat korosif

(http://en. wikipedia.org/wiki/Phenol, 2008)

2.2.6 Aseton

1. Rumus molekul : C3H6O

2. Berat molekul : 58,08 g/mol

3. Wujud : Cair

4. Warna : Bening


6. Titik leleh : -94,6 oC

7. Densitas : 790 kg/m3

7/22/2019 09E01407


4. Densitas : 1024,6 kg/m3

5. Specific Gravity (20 oC) : 0,89

6. Mudah larut dalam air

7. Tidak mudah terbakar

8. Bersifat korosif

(Perry, 1999)

2.2.8 Amonium Hidrogen Sulfat

1. Rumus molekul : NH4HSO4

2. Berat molekul : 115,11 g/mol3. Specific Gravity : 1,78

4. Wujud : Cair


6. Titik leleh : 40 oC

7. Larut dalam air8. pH < 7,0

9. Merupakan senyawa katalis yang banyak digunakan

10. Sangat berbahaya (beracun, dapat mengakibatkan kematian)

11. Bersifat korosif

(Perry, 1999)

2.3 Deskripsi Proses

Proses pembuatan phenol ini terdiri dari dua tahap, yaitu proses pembuatan

7/22/2019 09E01407


2.3.2 Proses Pemurnian

2.3.2.1 Tahap Penetralan Katalis

Proses selanjutnya adalah proses penetralan katalis H2SO4, yaitu dengan

menambahkan larutan NH4OH. Reaksi ini berlangsung pada suhu 50 oC dan tekanan

1 atm dengan reaksi sebagai berikut :

H2SO

4 + NH

4OH NH

4HSO

4 + H

2O

2.3.2.2 Tahap Pemurnian Produk

Dari Reaktor – 201 (R – 201) selanjutnya produk dan reaktan yang tidak

bereaksi dialirkan ke Vaporizer (VP – 201) untuk memisahkan antara produk phenol

dan produk aseton. Keluar dari Vaporizer (VP – 201) larutan yang masih

mengandung NH4OH dan NH4HSO4 dialirkan ke Decanter (DC – 201) untuk

memisahkan secara daya larut campuran NH4OH, NH4HSO4, dan produk utama

Phenol. Setelah dari Decanter (DC – 201) liquid produk dikirim ke unit Destilasi

(KD – 201) guna mendapatkan kemurnian produk utama Phenol 99,9%.

(US PATENT,1996)

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


Neraca massa setiap komponen ditampilkan dalam Tabel 3.1 sampai dengan Tabel 3.7

Tabel 3.1 Reaktor (R-101)

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) No Komponen

Alur 2 Alur 3 Alur 4

1. CHP 1086,0797 - 65,1648

2. Cumene 271,5199 - 271,5199

3. Asam Sulfat - 0,4344 0,4344

4. Air - 0,0089 0,0089

5. Phenol - - 631,3131

6. Aseton - - 389,6006

Total (kg/jam) 1358,0429 1358,0440

Tabel 3.2 Neraca massa Reaktor Netralizer (R-201)



1. CHP 65,1648 - 65,1648

2. Cumene 271,5199 - 271,5199

3. Phenol 631,3131 - 631,3131

4. Aseton 389,6006 - 389,6006

5. Asam Sulfat 0,4344 - -

6. Air 0,0089 - 0,0882

7. Amonium Hidroksida - 0,6516 0,4977

8. Amonium Hidrogen Sulfat - - 0,5065

Total (kg/jam) 1358,6933 1358,6908

7/22/2019 09E01407


Tabel 3.3 Neraca massa Vaporizer (VP-201)



1. CHP 65,1648 1,2632 63,9016

2. Cumene 271,5199 10,2041 261,3158

3. Phenol 631,3131 5,1856 626,1275

4. Aseton 389,6006 311,6805 77,9201

5. Air 0,0882 0,0198 0,0684

6. NH4OH 0,4977 - 0,4977

7. NH4HSO4 0,5065 - 0,5065

Total (kg/jam) 1358,6908 1358,6908

Tabel 3.4 Neraca massa Decanter (DC-201)



1. CHP 63,9016 - 63,9016

2. Cumene 261,3158 - 261,3158

3. Phenol 626,1275 - 626,1275

4. Aseton 77,9201 - 77,9201

5. Air 0,0684 0,0681 0,0003

6. NH4OH 0,4977 0,4977 -

7. NH4HSO4 0,5065 0,5065 -

Total (kg/jam) 1030,3376 1030,3376

7/22/2019 09E01407


Tabel 3.5 Neraca massa Destilasi (D-201)


Alur 13 Top Bottom

1. CHP 63,9016 63,7933 0,1065

2. Cumene 261,3158 261,3171 0,0000

3. Phenol 626,1275 0,6211 625,5032

4. Aseton 77,9201 77,9201 0,0000

5. Air 0,0003 0,0000 0,0000

Total (kg/jam) 1029,2653 1029,2613

Tabel 3.6 Neraca massa Kodensor (E-202)


Feed (V) Destilat (D) Refluks (L)

1. CHP 63,8297 63,7993 0,0015

2. Cumene 261,3171 261,3171 0,0059

3. Phenol 0,6211 0,6211 0,0000

4. Aseton 77,9317 77,9201 0,0018

5. Air 0,0000 0,0000 0,0000

Total (kg/jam) 403,7091 403,6668

Tabel 3.7 Neraca massa Reboiler (E-203)


Feed (L*) Destilat (V*) Refluks (B*)

1. CHP 0,1674 0,0609 0,1012

7/22/2019 09E01407


BAB IV

NERACA ENERGI

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan operasi : kJ/jam

Temperatur basis : 25oC

4.1 Heater 1 (E-101)

Tabel 4.1 Neraca Energi pada Heater I (E-101)

No Komponen Panas Masuk

(kJ/jam)

Panas Keluar

(Kj/jam)

1. Umpan 5.266,2653

2. Produk 26.331,3366

3. Steam 21.065,0613

Total 26.331,3366 26.331,3366

4.2 Reaktor (R-101)

Tabel 4.2 Neraca Energi pada ReaktorI (R-101)


(kJ/jam)

Panas Keluar

(kJ/jam)

1. Umpan 29.421,8334

2. Produk 69.921,4401

3. ∆ Hr 52.865,8415

4 t 93 365 4482

7/22/2019 09E01407


4.3 Reaktor Netralizer (R-201)

Tabel 4.3 Neraca Energi pada Reaktor Netralizer I (R-201)


(kJ/jam)

Panas Keluar

(kJ/jam)

1. Umpan 69.935,8450

2. Produk 54.397,2954

3. ∆ Hr -33.697,6124

4. Air pendingin -49.236,1620

Total 20.699,6830 20.699,6830

4.4 Vaporizer (VP-201)

Tabel 4.4 Neraca Energi pada Vaporizer I (VP-201)


(kJ/jam)

Panas Keluar

(Kj/jam)

1. Umpan 54.397,2953

2. Produk 465.781,4211

3. Steam 411.384,1258

Total 465.781,4211 465.781,4211

4.5 Kondensor (CD-201)

Tabel 4.5 Neraca Energi pada Kondensor (CD-201)


(kJ/jam)

Panas Keluar

(Kj/jam)

7/22/2019 09E01407


4.6 Cooler (E-202)

Tabel 4.6 Neraca Energi pada Cooler (E-201)


(kJ/jam)

Panas Keluar

(Kj/jam)

1. Umpan 124.335,2040

2. Produk 11.737,6269

3. Air Pendingin - 112.597,5771

Total 11.737,6269 11.737,6269

4.7 Heater II (E-203)

Tabel 4.7 Neraca Energi pada Heater II (E-202)


(kJ/jam)

Panas Keluar

(Kj/jam)

1. Umpan 11.725,2885

2. Produk 237.792,8641

3. Steam 226.067,5756

Total 237.792,8641 237.792,8641

7/22/2019 09E01407


4.8 Kolom Destilasi (D-201)

Tabel 4.8 Neraca Energi pada Kolom Destilasi (D-201)


(kJ/jam)

Panas Keluar

(kJ/jam)

1. FHF 237.792,8641

2. qR 30.844,0555

3. DHD 1.732,0262

4. BHB 198.162,1761

5. qC 68.742,7173

Total 268.636,9196 268.636,9196

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


7. Pompa 1 (J-101)

Fungsi : Memompa CHP dan cumene dari tangki (TK-101) ke heater 1 (E-

101)

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 bar

T = 30 oC

Kapasitas : 8.602,9791 gpm

Daya motor : 1/8 hp

8. Pompa 2 (J-102)

Fungsi : Memompa H2SO4 dari tangki H2SO4 (TK-102) ke reaktor 1 (R-101)

Jenis : Pompa Sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 bar

T = 30 oC

Kapasitas : 1,0855 gpm

Daya motor : 1/8 hp

9. Pompa 3 (J-103)

Fungsi : Memompa campuran dari reaktor 1 (R-101) ke reaktor 2 (R-201)


7/22/2019 09E01407


10. Pompa 4 (J-201)

Fungsi : Memompa NH4OH dari tangki (TK-201) ke reaktor 2 (R-201)


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 bar

T = 30o

C

Kapasitas : 2,8000 gpm

Daya motor : 1/8 hp

11. Pompa 5 (J-202)

Fungsi : Memompa campuran dari reaktor 2 (R-201) ke vaporizer (VP-201).Jenis : Pompa Sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 bar

T = 50o

CKapasitas : 6.478,5533 gpm

Daya motor : 1/8 hp

12. Pompa 6 (J-203)

Fungsi : Memompa campuran bahan dari condensor (CD-201) ke tangki penyimpanan (TK-202)


Jumlah : 1 unit

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


16. Pompa 10 (J-207)

Fungsi : Memompa campuran bahan dari reboiler (RB-201) ke tangki

penyimpanan (TK-204)


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :P = 1 bar

T = 181,8 oC

Kapasitas : 2.601,1945 gpm

Daya motor : 1/8 hp

17. Cooler (E-201)

Fungsi : Menurunkan temperatur produk bawah Vaporizer yang akan

dimasukkan ke decanter

Jenis : 1-2 shell and tube exchanger

Jumlah : 1 unitKapasitas : 1358,6908 kg/jam

Diameter tube : 3/4 in

Jenis tube : 10 BWG

Panjang tube : 15 ft

Pitch (PT) : 1 in Square pitch Jumlah tube : 52

Diameter shell : 10 in

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


21. Heater 1 (E-101)

Fungsi : Menaikkan temperatur CHP sebelum dimasukkan ke reaktor

(R-101)

Jenis : DPHE

Dipakai : pipa 1/4 x 1/8 in IPS, 12 ft hairpin

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 10,6455 kg/jamPanjang pipa : 6,1976 ft

Jumlah hairpin : 1

22. Heater 2 (E-202)

Fungsi : Menaikkan temperatur CHP sebelum dimasukkan ke reaktor(R-101)

Jenis : DPHE

Dipakai : pipa 2 x 1 in IPS, 12 ft hairpin

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 114,2459 kg/jamPanjang pipa : 37,2511 ft

Jumlah hairpin : 2

23. Vaporizer (VP-201)

Fungsi : Memekatkan larutan phenolJenis : 2-4 shell and tube exchanger

Kapasitas : 207,8979 kg/jam

Diameter tube : 1 in

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


26. Reaktor Netralizer (R-201)

Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi dekomposisi

Jenis : Reaktor berpengaduk marine propeller tiga daun dengan tutup

ellipsoidal, serta dilengkapi dengan jacket pemanas.

Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Bahan : Stainless steel, SA – 240 Tipe 304, 18 Cr – 8 Ni

Waktu Tinggal : 0,25 jam

Kondisi operasi:

- Temperatur (T) = 50 oC

- Tekanan (P) = 1 atm

Volume reaktor : 12,8296 m3

Diameter dalam reaktor : 2,1773 m

Tebal silinder : ½ in

27. Kolom Distilasi I (D-201)

Fungsi : memisahkan Phenol

Jenis : sieve – tray

Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : carbon steel SA-283 grade C

Jumlah : 1 unit

Tray spacing (t) = 0,4 m

Hole diameter (do) = 4,5 mm

Space between hole center (p’)= 12 mm

Weir height (hw) = 5 cm

Pitch = triangular ¾ in

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kendali

untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang

diharapkan. Alat-alat instrumentasi dipasang pada setiap peralatan proses dengan

tujuan agar para engineer dapat memantau dan mengendalikan kondisi di lapangan.

Dengan adanya instrumentasi ini pula, para engineer dapat segera melakukan

tindakan apabila terjadi kejanggalan dalam proses. Namun pada dasarnya, tujuan

pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat

kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara

optimal (Considine, 1985).

Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengendali, penunjuk, pencatat, dan

pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga

mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau

otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada

pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat

instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan

instrumen dekat peralatan proses dan dikendalikan secara manual atau disatukan

dalam suatu ruang pengendali yang dikendalikan secara otomatis (Perry dan

Green,1999).

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen

adalah (Considine,1985) :

1 V i b l i k l j li d l l i

7/22/2019 09E01407


2. Elemen pengukur (measuring element )

Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya perubahantemperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida. Perubahan ini merupakan

sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengendali.

3. Elemen pengendali (controlling element )

Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur

perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yangdiinginkan). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun

meniadakan penyimpangan yang terjadi.

4. Elemen pengendali akhir ( final control element )

Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari

elemen pengendali ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap beradadalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.

Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan

semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan

dengan mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan

variabel yang dikendalikan maka instrumen akan bekerja sendiri untuk

mengembalikan variabel pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai

controller. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat

perubahan-perubahan yang terjadi pada variabel yang dikendalikan. Untuk

mengubah variabel-variabel ke nilai yang diinginkan dilakukan usaha secara manual,

instrumen ini bekerja sebagai pencatat (indicatorer ).

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah

(Peters dan Timmerhaus, 2004):

1 Range yang diperlukan untuk pengukuran

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


3. Membuat peraturan tata cara dengan pengawasan yang baik dan memberi sanksi

bagi karyawan yang tidak disiplinSebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja,

Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan

Kerja pada tanggal 12 Januari 1970. Semakin tinggi tingkat keselamatan kerja dari

suatu pabrik maka makin meningkat pula aktivitas kerja para karyawan. Hal ini

disebabkan oleh keselamatan kerja yang sudah terjamin dan suasana kerja yangmenyenangkan.

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk

menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut (Peters dan Timmerhaus,

2004) :

1. Penanganan dan pengangkutan bahan menggunakan manusia harus seminimalmungkin.

2. Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik.

3. Jarak antar mesin-mesin dan peralatan lain cukup luas.

4. Setiap ruang gerak harus aman, bersih dan tidak licin .

5. Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran.

6. Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya.

7. Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.

6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Phenol

Dalam rancangan pabrik pembuatan Phenol, usaha-usaha pencegahan

terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut :

6.3.1 Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan

7/22/2019 09E01407


tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses.

2. Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat main hole dan hand hole yangcukup untuk pemeriksaan.

3. Sistem perlengkapan energi seperti pipa bahan bakar, saluran udara, saluran

steam, dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak menggangu gerakan

karyawan.

4. Mobil pemadam kebakaran yang ditempatkan di fire station setiap saat dalamkeadaan siaga.

5. Penyediaan racun api yang selalu siap dengan pompa hydran untuk jarak tertentu.

Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja

No. Per/02/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu :

1. Detektor kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini

adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas:

a. Smoke detector adalah detector yang bekerja berdasarkan terjadinya

akumulasi asap dalam jumlah tertentu.

b. Gas detector adalah detector yang bekerja berdasarkan kenaikan

konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yang

mudah terbakar.

c. Alarm kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi dan alarm

kebakaran yang memberikan isyarat adanya suatu kebakaran. Alarm ini

berupa:

Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat berupa bunyi khusus(audible alarm).

Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang tertangkap oleh

pandangan mata secara jelas (visible alarm)

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


hidrogen sulfat, karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup

hidung dan mulut.3. Bahan-bahan kimia yang selama pembuatan, pengolahan, pengangkutan,

penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran,

korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat.

4. Poliklinik yang memadai disediakan di lokasi pabrik.

6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis

Upaya pencegahan kecelakaan terhadap bahaya mekanis adalah :

1. Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup berat untuk mencegah

kemungkinan terguling atau terjatuh seperti reaktor, kolom distilasi, dan kolom

ekstraktor.

2. Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat kegiatan

karyawan.

3. Jalur perpipaan sebaiknya berada di atas permukaan tanah atau diletakkan pada

atap lantai pertama kalau di dalam gedung atau setinggi 4,5 meter bila diluar

gedung agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat.

4. Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja dengan

tenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau pembongkaran.

5. Pada alat-alat yang bergerak atau berputar harus diberikan tutup pelindung untuk

menghindari terjadinya kecelakaan kerja seperti mixer .

Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilai-nilaidisiplin bagi para karyawan yaitu (Peters dan Timmerhaus, 2004):

1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan.

2 Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi

7/22/2019 09E01407


BAB VII

UTILITAS

Utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya suatu

proses produksi. Dalam suatu pabrik, utilitas memegang peranan yang penting.

Karena suatu proses produksi dalam suatu pabrik tidak akan berjalan dengan baik

jika utilitas tidak ada. Oleh sebab itu, segala sarana dan prasarananya harus

dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu

pabrik.

Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik Phenol adalah sebagai

berikut:

1. Kebutuhan uap (steam)

2. Kebutuhan air

3. Kebutuhan tenaga listrik

7.1 Kebutuhan uap (steam)

Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Kebutuhan uap pada

pabrik pembuatan Phenol dapat dilihat dari tabel di bawah ini.

Tabel 7.1 Kebutuhan Uap pada Alat

Nama Alat

Jumlah Uap

Kg/Jam

Heater 1 10,6455

Reaktor 1 47,1833

Vaporizer 207,8979

H t 2 114 2459

7/22/2019 09E01407


Steam yang digunakan adalah saturated steam dengan temperatur 190 0C dan

tekanan 1254,4 kPa. Jumlah total steam yang dibutuhkan adalah 395,56kg/jam.Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 10 % dan faktor

kebocoran sebesar 3 %. (perry, 1999) maka :

Jadi total steam yang dibutuhkan = 1,3 × 395,56 kg/jam

= 514,2280 kg/jam.

Diperkirakan 80 % dari kondensat dapat digunakan kembali.

Kondensat yang digunakan kembali adalah:

80 % x 514,2280 = 411,3842 kg/jamKebutuhan air tambahan untuk ketel:

20 % x 514,2280 = 102,8456 kg/jam

7.2 Kebutuhan Air

Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan

proses maupun kebutuhan domestik. Adapun kebutuhan air pada pabrik pembuatan

Phenol ini adalah sebagai berikut:

• Air untuk umpan ketel = 102,8456 kg/jam

• Air Pendingin :

Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat

Nama Alat

Jumlah Air

Kg/Jam

Netralizer 786,0996

Condenser 5.147,5160

Cooler 1 1.797,7215

Kondensor 2 1 097 5393

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


14.15.

16.17.18.19.

Mn2+ Zn2+

Ca2+ Mg2+ CO2 bebasCu2+

mg/lmg/l

mg/lmg/lmg/lmg/l

0,0160,0012

6387132

0,0032

*) Analisa tidak bisa dilakukan, alat dan bahan kimia tidak tersedia

Sumber : Laboratorium PERTAMINA UP – II DUMAI 10 Februari 2005

Unit Pengolahan Air

Kebutuhan air untuk pabrik pembuatan phenol diperoleh dari sungai Rokan,

yang terletak di kawasan pabrik. Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air,

maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water

reservoar ) yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai. Pengolahan ini

meliputi penyaringan sampah dan kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya air

dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan

keperluannya. Pengolahan air di pabrik terdiri dari beberapa tahap, yaitu

(Degremont, 1991) :

1. Screening

2. Koagulasi dan flokulasi

3. Filtrasi

4. Demineralisasi

5. Deaerasi

7.2.1 Screening

Tahap screening merupakan tahap awal dari pengolahan air. Adapun tujuan

7/22/2019 09E01407


Pada tahap ini, partikel yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan

kimia. Sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menujuunit pengolahan selanjutnya.

7.2.2 Koagulasi dan Flokulasi

Koagulasi dan flokulasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam

air dengan cara mencampurkannya dengan larutan Al2(SO4)3 dan Na2CO3 (soda abu).

Larutan Al2(SO4)3 berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan Na2CO3 sebagai

bahan koagulan tambahan yaitu berfungsi sebagai bahan pambantu untuk

mempercepat pengendapan dan penetralan pH. Pada bak clarifier , akan terjadi proses

koagulasi dan flokulasi. Tahap ini bertujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS)

dan koloid (Degremont, 1991) :

Koagulan yang biasa dipakai adalah koagulan trivalent. Reaksi hidrolisis

akan terjadi menurut reaksi :

M3+ + 3H2O M(OH)3 + 3 H+

Dalam hal ini, pH menjadi faktor yang penting dalam penyingkiran koloid. Kondisi

pH yang optimum penting untuk terjadinya koagulasi dan terbentuknya flok-flok

(flokulasi). Koagulan yang biasa dipakai adalah larutan alum Al2(SO4)3. Sedangkan

pengatur pH dipakai larutan soda abu Na2CO3 yang berfungsi sebagai bahan

pembantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH. Dua jenis reaksi

yang akan terjadi adalah (Degremont, 1991) :

Al2(SO4)3 + 6 Na2CO3 + 6H2O 2Al(OH)3↓ + 12Na+ + 6HCO3- + 3SO4

3-

2Al2(SO4)3 + 6 Na2CO3 + 6H2O 4Al(OH)3↓ + 12Na+ + 6CO2 + 6SO43-

Reaksi koagulasi yang terjadi :

Al2(SO4)3 + 3H2O + 3Na2CO3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3CO2

7/22/2019 09E01407


Selanjutnya flok-flok yang akan mengendap ke dasar clarifier karena gaya

gravitasi, sedangkan air jernih akan keluar melimpah (overflow) yang selanjutnya

akan masuk ke penyaring pasir (sand filter ) untuk penyaringan.

Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang

akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan abu soda = 1 : 0,54

(Crities, 2004).

Perhitungan alum dan abu soda yang diperlukan :

Total kebutuhan air = 1.429,7818 kg/jam

Pemakaian larutan alum = 50 ppm

Pemakaian larutan soda abu = 0,54 × 50 = 27 ppm

Larutan alum Al2(SO4)3 yang dibutuhkan = 50.10-6 × 1.429,7818 = 0,0715 kg/jam

Larutan abu soda Na2CO3 yang dibutuhkan = 27.10-6 × 1.429,7818 = 0,0386 kg/jam

7.2.3 Filtrasi

Filtrasi dalam pemurnian air merupakan operasi yang sangat umum dengan

tujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS), termasuk partikulat BOD dalam air

(Metcalf, 1984).

Material yang digunakan dalam medium filtrasi dapat bermacam-macam :

pasir, antrasit (crushed anthracite coal), karbon aktif granular (Granular Carbon

Active atau GAC), karbon aktif serbuk (Powdered Carbon Active atau PAC) dan batu

garnet. Penggunaan yang paling umum dipakai di Afrika dan Asia adalah pasir dan

gravel sebagai bahan filter utama, menimbang tipe lain cukup mahal (Kawamura,

1991).

Unit filtrasi dalam pabrik pembuatan metil ester menggunakan media filtrasi

7/22/2019 09E01407


permukaan pori yang besar dan daya adsorpsi yang lebih besar, seperti Biolite,

pozzuolana ataupun Granular Active Carbon/GAC) (Degremont, 1991). Pada

pabrik ini, digunakan antrasit setinggi 12,5 in (31,75 cm).

3. Lapisan bawah menggunakan batu kerikil/gravel setinggi 7 in (17,78 cm)

(Metcalf & Eddy, 1991).

Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan.

Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan

regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik (back washing). Dari sand

filter , air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai

kebutuhan.

Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan tempat ibadah, serta poliklinik,

dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh

kuman-kuman di dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca(ClO)2.

Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO)2 :

Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 1.056 kg/jam

Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 %

Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air

Total kebutuhan kaporit = (2.10-6 × 1.056)/0,7 = 0,0030 kg/jam

7.2.4 Demineralisasi

Air untuk umpan ketel dan proses harus murni dan bebas dari garam-garam

terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi, dimana alat demineralisasi

dibagi atas :

2H+R + M 2+ M 2+R + 2H+

7/22/2019 09E01407


2H+R + Mg2+ Mg2+R + 2H+

2H+R + Mn2+ Mn2+R + 2H+

Untuk regenerasi dipakai H2SO4 dengan reaksi :

Ca2+R + H2SO4 CaSO4 + 2H+R

Mg2+R + H2SO4 MgSO4 + 2H+R

Mn2+R + H2SO4 MnSO4 + 2H+R

Perhitungan Kation :

Air Sungai Rokan, Riau mengandung kation Fe2+, Pb+2, Mn2+, Ca2+, dan Mg2+,

masing-masing 0,016 ppm, 63 ppm, 0,0012 ppm, 87 ppm, 132 ppm (Tabel 7.3)

1 gr/gal = 17,1 ppm

Total kesadahan kation = 0,016 + 63 + 0,0012 + 87 + 132 ppm= 282,0172 ppm

= 282,0172 ppm / 17,1

= 16,4922 gr/gal

Jumlah air yang diolah = 3

3gal/m264,17

kg/m996,24

kg/jam 102,8456×

= 27,2713 gal/jam

Kesadahan air = 16,4922 gr/gal × 27,2713 gal/jam × 24 jam/hari

= 10.794,3153 gr/hari = 10,7943 kg/hari

Perhitungan ukuran Cation Exchanger :

Jumlah air yang diolah = 27,2713 gal/jam = 0,4545 gal/menit

Dari Tabel 12.4, Nalco Water Treatment , 1988 diperoleh data – data sebagai berikut :

Di k k i 3 f

k /h i16 4922

7/22/2019 09E01407


Kebutuhan resin =3kg/ft02

kg/hari 16,4922= 0,5397 ft3/hari

Tinggi resin =62,9

0,5397 = 0,0561 ft

Tinggi minimum resin adalah 30 in = 2,5 ft (Tabel 12.4, Nalco, 1988)

Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 2,5 ft × 9,62 ft2 = 24,05 ft3

Waktu regenerasi =

kg/hari 16,5922

kg/ft20ft05,42 33 × = 44,5605 hari

Kebutuhan regenerant H2SO4 = 16,5922 kg/hari × 3

3

kg/ft20

lb/ft6

= 3,2383 lb/hari = 1,4702 kg/hari

= 0,0613 kg/jam

b. Penukar anion

Penukar anion berfungsi untuk menukar anion negatif yang terdapat dalam air

dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan bermerek IRA–410.

Resin ini merupakan kopolimer stirena DVB (Lorch,1981). Reaksi yang terjadi:

2ROH + SO42-

R 2SO4 + 2OH-

ROH + Cl- RCl + OH-

Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi:

R 2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2ROH

RCl + NaOH NaCl + ROH

Perhitungan Anion :

Air Sungai Rokan, Riau mengandung Anion Cl-, SO4-, NO3

2-, PO42- dan CO3

2-

= 4 315 3830 gr/hari = 4 3154 kg/hari

7/22/2019 09E01407


= 4.315,3830 gr/hari = 4,3154 kg/hari

Perhitungan Ukuran Anion Exchanger :

Jumlah air yang diolah = 27,2713 gal/jam = 0,4545 gal/menit

Dari Tabel 12.3 , Nalco, 1988, diperoleh :

- Diameter penukar anion = 3 ft

- Luas penampang penukar anion = 9,62 ft2

- Jumlah penukar anion = 1 unit

Volume resin yang diperlukan :

Total kesadahan air = 6,5933 kg/hari

Dari Tabel 12.7, Nalco, 1988, diperoleh :

- Kapasitas resin = 12 kg/ft3

- Kebutuhan regenerant = 5 lb NaOH/ft3 resin

Jadi,

Kebutuhan resin =3kg/ft12

kg/hari4,3154= 0,3596 ft3/hari

Tinggi resin =62,9

0,3596= 0,0374 ft

Tinggi minimum resin adalah 30 in = 2,5 ft (Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook )

Volume resin = 2,5 ft x 9,62 ft2 = 24,05 ft3

Waktu regenerasi =kg/hari 6,5933

kgr/ft12xft24,05 33

= 66,8870 hari

Kebutuhan regenerant NaOH = 6,5933 kg/hari × 3

3

kg/ft12

lb/ft5

= 1,7981 lb/hari

= 0 8163 kg/hari = 0 0340 kg/jam

7/22/2019 09E01407


membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri Demi kelestarian

7/22/2019 09E01407


membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian

lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah.

Sumber-sumber limbah cair pabrik pembuatan methyl ester ini meliputi:

1. Limbah proses akibat zat-zat yang terbuang, bocor atau tumpah.

2. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik. Limbah ini diperkirakan

mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik.

3. Limbah domestik

Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamar

mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah

cair.

4. Limbah laboratorium

Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan-bahan kimia yang

digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan mutu

produk yang dihasilkan, serta yang dipergunakan untuk penelitian dan

pengembangan proses.

Pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan dengan menggunakan activated

sludge (sistem lumpur aktif), mengingat cara ini dapat menghasilkan effluent dengan

BOD yang lebih rendah (20 – 30 mg/l) (Perry, 1999).

Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah

Diperkirakan jumlah air buangan pabrik :

1. Limbah proses yang berasal dari keluaran dekanter dan destilasi yang berupa

NH4OH, NH4HSO4, Air, CHP, Cumene,Aseton dan Phenol sebesar 495,8138L/jam.

2. Limbah akibat zat-zat yang terbuang, bocor atau tumpah diperkirakan 200

li /j

7.4.1 Bak Penampungan

7/22/2019 09E01407


p g

Fungsi : tempat menampung air buangan sementara

Laju volumetrik air buangan = 1,1696 m3/jam

Waktu penampungan air buangan = 10 hari

Volume air buangan = 1,1696 x 10 x 24 = 280,7152 m3

Bak terisi 90 % maka volume bak = 3m9058,1139,0

280,7152=

Jika digunakan 2 bak penampungan maka :

Volume 1 bak = 1/2 . 280,7152 m3

= 155,9529 m3

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut:

- panjang bak (p) = 1,5 x lebar bak (l)

- tinggi bak (t) = lebar bak (l)

Maka : Volume bak = p x l x t

155,9529 m3 = 1,5 l x l x l

l = 4,7022 m

Jadi, panjang bak = 7,0533 m

Lebar bak = 4,7022 m

Tinggi bak = 4,7022 m

Luas bak = 33,166 m2

7.4.2 Bak Pengendapan Awal

Fungsi : menghilangkan padatan dengan cara pengendapan

Laju volumetrik air buangan = 1,1696 m3/jam = 28,0715 m3/hari

Waktu tinggal air = 2 jam = 0,083 hari (Perry, 1997)

7/22/2019 09E01407


dinetralkan sampai pH = 6 (Kep Men. 51/MENLH/10/2001) . Untuk menetralkan

7/22/2019 09E01407


limbah digunakan soda abu (Na2CO3). Kebutuhan Na2CO3 untuk menetralkan pH air

limbah adalah 0,0156gr Na2CO3/ 30 ml air limbah (Lab. Analisa FMIPA

USU,1999).

Jumlah air buangan = 31,1906 m3/hari = 31.190,5796 L/hari

Kebutuhan Na2CO3 :

= (31.190,5796 L/hari) x (12 mg/L) x (1 kg/106 mg) x (1 hari/24 jam)

= 0,0156 kg/jam

7.4.4 Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge (Lumpur Aktif)

Proses lumpur aktif merupakan proses aerobik di mana flok biologis (lumpur

yang mengandung biologis) tersuspensi di dalam campuran lumpur yang

mengandung O2. Biasanya mikroorganisme yang digunakan merupakan kultur

campuran. Pada pra rancangan pabrik pembuatan Phenol ini terdapat limbah

senyawa-senyawa yang sulit diuraikan oleh mikroorganisme. Tetapi dengan

menggunakan pengolahan limbah lumpur aktif dengan sistem ozon maka senyawa-

senyawa yang sulit diuraikan dapat terurai dengan metode lumpur aktif tersebut.

Sehingga effluent yang keluar tidak akan membahayakan lingkungan sekitarnya.

Data:

Laju volumetrik (Q) air buangan = 1,1696 m3/jam = 7.415,6539 gal/hari

= 308,9856gal/jam

BOD5 (So) = 783 mg/l

Efisiensi (E) = 0,95

1. Penentuan efisiensi pengolahan limbah

7/22/2019 09E01407


x100S

SS E

o

o −= (Metcalf & Eddy, 1991)

0,95 = 783 – S x 100

783

So = 39,15 mg/l

2. Penentuan Volume aerator (Vr)

).θk X(1

S).Q.Y(SθVr

cd

oc

+

−= (Metcalf & Eddy, 1991)

Vr10)x0,025mg/l)(1(353

39,15)mg/l0,8)(783gal/hari)(5,6539hari)(7.41(10

+−

=

= 100.009,2306 gal = 378,5791 m3

3. Penentuan Ukuran Kolam Aerasi

Direncanakan

Panjang bak = 2 x tinggi bak

Lebar bak = 2 x tinggi bak

Selanjutnya :

V = p x l x t

V = 2t x 2t x t

378,5791 m3 = 4 t3

t = 4,5572 m

Jadi, ukuran aeratornya sebagai berikut:

Panjang = 9,1144 m

4. Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi (Qr)

7/22/2019 09E01407


Tangki

aerasi

Tangki

sedimentasi

Q Q + Qr

X

Qr

Xr

Qw

Qw'

Xr

Qe

Xe

Asumsi:

Qe = Q = 7.415,6539 gal/hari

Xe = 0,001 X = 0,001 x 353 mg/l = 0,353 mg/l

Xr = 0,999 X = 0,999 x 353 mg/l = 352,647 mg/l

Px = Qw x Xr (Metcalf & Eddy, 1991)Px = Yobs .Q.(So – S) (Metcalf & Eddy, 1991)

cd

obsθk 1

YY

+= (Metcalf & Eddy, 1991)

0)(0,025).(11

0,8Yobs +

= = 0,64

Px = (0,64).( 7.415,6539 gal/hari).(783–39,15 )mg/l

= 3.530.325,8397 gal.mg/l.hari

Neraca massa pada tangki sedimentasi :

Akumulasi = jumlah massa masuk – jumlah massa keluar

0 = (Q + Qr )X – Qe Xe – Qw Xr

0 = QX + Qr X – Q(0,001X) - Px

P1)QX(0 001 +

6. Penentuan Daya yang Dibutuhkan

7/22/2019 09E01407


Type aerator yang digunakan adalah surface aerator .

Kedalaman air = 4,5572 m, dari Tabel 10-11, Metcalf & Eddy, 1991 diperoleh

daya aeratornya 10 hp.

7.4.5 Tangki Sedimentasi

Fungsi : mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian

diresirkulasi kembali ke tangki aerasi

Laju volumetrik air buangan = Q + Qr

= (7.415,6539 + 2.592,6849) gal/hari

= 10.008,3387 gal/hari = 37,8860 m3/hari

Diperkirakan kecepatan overflow maksimum = 33 m3/m2 hari (Perry, 1999)

Waktu tinggal air = 2 jam = 0,0833 hari (Perry, 1999)

Volume tangki (V) = 37,8860 m3/hari x 0,0833 hari = 3,1572 m3

Luas tangki (A) = (37,8860 m3/hari) / (33 m3/m2 hari)

= 1,1481 m2

A = ¼ π D2

D = (4A/π)1/2

= (4 x 0,1481 / 3,14 )1/2 = 0,7312 m

Kedalaman tangki, H = V/A = 3,1572 / 1,1481 = 2,7500 m.

BAB VIII

7/22/2019 09E01407


BAB VIII

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

8.1 Landasan Teori

Lokasi suatu pabrik dapat mempengaruhi kedudukan pabrik dalam

persaingan. penentuan lokasi pabrik yang tepat tidak semudah yang diperkirakan,

banyak faktor yang dapat mempengaruhinya. Idealnya, lokasi yang dipilih harus

dapat memberikan keuntungan untuk jangka panjang dan dapat memberikan

kemungkinan untuk memperluas pabrik.

Lokasi pabrik yang baik akan menentukan hal-hal sebagai berikut:

1. Kemampuan untuk melayani konsumen.

2. Kemampuan untuk mendapatkan bahan mentah yang berkesinambungan dan

harganya sampai di tempat relatif murah.

3. Kemudahan untuk mendapatkan tenaga karyawan.

Oleh karenanya pemilihan tempat bagi berdirinya suatu pabrik harus

memperhatikan beberapa faktor yang berperan yaitu faktor utama dan faktor khusus.

8.2 Lokasi Pabrik

Penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan dan kelangsungan dari

industri, baik pada masa sekarang maupun pada masa yang akan datang, karena hal

ini berpengaruh terhadap faktor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan.

Pemilihan yang tepat mengenai lokasi pabrik harus memberikan suatu perhitungan

biaya produksi dan distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi, yaitu

pertimbangan dalam mempelajari sikap dan sifat masyarakat di sekitar lokasi pabrik.

Suatu pabrik sebaiknya berada di daerah yang dekat dengan sumber bahan

7/22/2019 09E01407


baku dan daerah pemasaran sehingga transportasi dapat berjalan dengan lancar.

Bahan baku direncanakan diperoleh melalui pabrik-pabrik yang ada di Jawa dan

diimpor dari Singapura.

2. Letak dari pasar dan kondisi pemasaran

Produk Phenol ini dapat diangkut ataupun dikapalkan dengan mudah ke

daerah pemasaran dalam dan luar negeri. Kebutuhan Phenol menunjukkan

peningkatan dari tahun ke tahun, Daerah Kab. Kerinci, Riau, tidak akan

mengalami hambatan dalam hal pemasaran. Dengan sarana transportasi darat

yang baik, mempermudah transportasi produk menuju pelabuhan Dumai yang

relatif dekat dengan negara lain seperti Singapura, Malaysia. Selain itu, kawasan

ini juga merupakan daerah industri sehingga produknya dapat dipasarkan kepada

pabrik yang membutuhkannya di kawasan industri tersebut atau diekspor ke

manca negara.

3. Fasilitas transportasi

Lokasi yang dipilih dalam rencana pendirian pabrik ini merupakan kawasan

industri, yang telah memiliki sarana pelabuhan dan pengangkutan darat sehingga

pembelian bahan baku dan pelemparan produk dapat dilakukan melalui jalan

darat maupun laut.

4. Kebutuhan tenaga listrik dan bahan bakar

Dalam pendirian suatu pabrik, tenaga listrik dan bahan bakar adalah faktor

penunjang yang paling penting. Kebutuhan tenaga listrik untuk operasi pabrik

daerah Riau yang menyebutkan bahwa didaerah ini terdapat sungai besar,

di di d k d l k i b ik b h i i i b k

7/22/2019 09E01407


dimana diantaranya dekat dengan lokasi pabrik. Kebutuhan air ini berguna untuk

proses, sarana utilitas, dan keperluan domestik.

6. Tenaga kerja

Tenaga kerja merupakan modal untuk pendirian suatu pabrik. Dengan

didirikannya pabrik di Kab. Kerinci ini diharapkan akan dapat menyerap tenaga

kerja potensial yang cukup banyak terdapat didaerah tersebut. Tenaga kerja pada

daerah ini tersedia tenaga kerja terdidik maupun tidak terdidik serta tenaga kerja

yang terlatih maupun tidak terlatih. Tenaga kerja untuk pabrik ini direkrut dari :

- Perguruan tinggi lokal, masyarakat sekitar dan perguruan tinggi lainnya.

- Tenaga ahli yang berasal dari daerah sekitar dan luar daerah.

7. Harga tanah dan bangunan

Tanah yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas, biaya tanah bangunan

untuk pendirian pabrik relatif terjangkau.

8. Kemungkinan perluasan dan ekspansi

Ekspansi pabrik dimungkinkan karena tanah yang tersedia cukup luas dan

disekeliling pabrik belum banyak berdiri pabrik serta tidak mengganggu

pemukiman penduduk.

9. Kondisi Iklim dan Cuaca

Seperti kebanyakan daerah lain di Indonesia, maka kondisi cuaca dan iklim di

sekitar lokasi pabrik relatif stabil. Untuk daerah ini belum pernah terjadi bencana

Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian pabrik Phenol ini

k l i k di k l k j b i k b ik Ph l i i

7/22/2019 09E01407


karena selain akan menyediakan lapangan kerja bagi mereka, pabrik Phenol ini

ramah lingkungan, karena limbah yang dihasilkan tidak berbahaya dan

diperkirakan tidak akan mengganggu keselamatan dan keamanan masyarakat di

sekitarnya.

11. Perumahan

Mengingat di daerah lokasi pabrik merupakan daerah padat industri, maka

direncanakan untuk mendirikan fasilitas perumahan karyawan (mess) beserta

lapangan olah raga (terbuka maupun tertutup) di sekitarnya sebagai salah satu

daya tarik bagi karyawan yang akan bekerja di pabrik. Hal ini tentu akan

meningkatkan biaya investasi perusahaan.

8.3 Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik adalah suatu perencanaan dan pengintegrasian aliran dari

komponen-komponen produksi suatu pabrik, sehingga diperoleh suatu hubungan

yang efisien dan efektif antara operator, peralatan dan gerakan material dari bahan

baku menjadi produk. Tata letak suatu pabrik memainkan peranan yang penting

dalam menentukan biaya konstruksi, biaya produksi, serta efisiensi dan keselamatan

kerja. Oleh karena itu tata letak pabrik harus disusun secara cermat untuk

menghindari kesulitan di kemudian hari.

Suatu rancangan tata letak pabrik yang rasional mencakup penyusunan area

proses, storage (persediaan) dan area pemindahan/area alternatif (area handling)

pada posisi yang efisien dan dengan melihat faktor-faktor sebagai berikut :

1. Urutan proses produksi dan kemudahan / aksebilitas operasi, jika suatu produk

4. Bangunan, menyangkut luas bangunan, kondisi bangunan dan konstruksinya

yang memenuhi syarat

7/22/2019 09E01407


yang memenuhi syarat.

5. Pertimbangan kesehatan, keamanan dan keselamatan seperti kemungkinan

kebakaran/peledakan.

6. Masalah pembuangan limbah.

7. Alat-alat yang dibersihkan / dilepas pada saat shut down harus disediakan ruang

yang cukup sehingga tidak mengganggu peralatan lainya.

8. Pemeliharaan dan perbaikan.

9. Fleksibilitas, dalam perencanaan tata letak pabrik harus dipertimbangkan

kemungkinan perubahan dari proses / mesin, sehingga perubahan-perubahan

yang dilakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi.

10. Service area, seperti kantin, tempat parkir, ruang ibadah, dan sebagainya diatur

sedemikian rupa sehingga tidak terlalu jauh dari tempat kerja.

Jadi penyusunan tata letak peralatan proses, tata letak bangunan dan lain-lain

akan berpengaruh secara langsung pada industri modal, biaya produksi, efisiensi

kerja dan keselamatan kerja.

Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa

keuntungan, seperti :

Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan produksi, sehingga mengurangi

material handling.

Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan

mesin dan peralatan yang rusak atau di-blowdown.

Mengurangi ongkos produksi.

Meningkatkan keselamatan kerja.

Mengurangi kerja seminimum mungkin.

8.4 Perincian Luas Tanah

Luas tanah yang digunakan sebagai tempat berdirinya pabrik diuraikan dalam

7/22/2019 09E01407


Luas tanah yang digunakan sebagai tempat berdirinya pabrik diuraikan dalam

Tabel 8.1 berikut ini :

Tabel 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik

No Nama Bangunan Luas (m2)

1 Areal proses 2.000

2 Areal produk 1003 Bengkel 200

4 Areal bahan baku 200

5 Pengolahan limbah 500

6 Laboratorium 200

7 Stasiun operator 200

8 Pengolahan air 800

9 Unit pembangkit uap 200

10 Pembangkit listrik 300

11 Unit pemadam kebakaran 200

12 Perpustakaan 100

13 Kantin 200

14 Parkir 200

15 Perkantoran 80016 Daerah perluasan 1.000

17 Pos keamanan 24

18 Aula 200

19 Tempat ibadah 100

20 Poliklinik 300

21 Perumahan karyawan 2.000

22 Taman 200

23 Jalan 800

TOTAL 10.824

Faktor utama

a Bahan baku

7/22/2019 09E01407


a. Bahan baku

Suatu pabrik sebaiknya berada di daerah yang dekat dengan sumber bahan baku

dan daerah pemasaran sehingga transportasi dapat berjalan dengan lancar. Hal-hal

yang perlu diperhatikan mengenai bahan baku adalah :

• Lokasi sumber bahan baku

• Besarnya kapasitas sumber bahan baku dan berapa lama sumber tersebut

dapat diandalkan pengadaannya

• Cara mendapatkan bahan baku tersebut dan cara transportasi

• Harga bahan baku serta biaya pengangkutan

• Kemungkinan mendapatkan sumber bahan baku yang lain

b. Tenaga listrik dan bahan baku

Dalam pendirian suatu pabrik, tenaga listrik dan bahan bakar adalah faktor

penunjang yang paling penting. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengadaan

tenaga listrik dan bahan bakar adalah :

• Kemungkinan pengadaan tenaga listrik dan bahan bakar di lokasi pabrik

untuk saat sekarang dan masa yang akan datang

• Harga bahan bakar tersebut

c. Sumber air

Air merupakan kebutuhan penting bagi suatu pabrik industri kimia, baik itu

untuk keperluan proses maupun untuk keperluan lainnya. Hal-hal yang perlu

diperhatikan dalam penyediaan air adalah :

a. Kapasitas sumber air

b. Kualitas sumber air

c Jarak sumber air dari lokasi pabrik

7/22/2019 09E01407


d. Undang-undang dan Peraturan-peraturan

Undang-undang dan peraturan-peraturan perlu diperhatikan dalam pemilihan

7/22/2019 09E01407


g g p p p p p

lokasi pabrik, karena jika dalam pendirian suatu pabrik ada hal yang bertentangan

dengan undang-undang dan peraturan-peraturan maka kelangsungan suatu pabrik

terancam.

e. Perpajakan dan asuransi

Hal ini perlu diperhatikan agar jangan sampai pajak memberi beban yang berat

bagi perusahaan. Demikian pula untuk menjaga agar tidak terjadi kerugian akibat

kecelakaan terhadap pabrik seperti kebakaran, maka perusahaan sebaiknya

diasuransikan.

f. Pengontrolan terhadap bahaya banjir dan kebakaran

Hal-hal yang perlu diperhatikan :

• Lokasi pabrik harus jauh dari lokasi perumahan penduduk

• Lokasi pabrik diusahakan tidak berada di lokasi rawan banjir

Keterangan gambar:

No. Jenis Area

7 J

1 Area Proses

2 Area Produk

3 Unit Pengolahan Air

7/22/2019 09E01407


14

20

20

1

18

21

S

U

N

G

A

I17

10

16

3

14

19

8

A

L

A

N

R

A

Y

A

4

2

5

6

119

18

13

12

15

16

17

18

22

3 U t e go a a

4 Unit Pembangkit Uap5 Unit Pembangkit Listrik

6 Gudang Bahan

7 Unit Pengolahan Limbah

8 Ruang Kontrol

9 Laboratorium

10 Bengkel

11 Gudang Peralatan

12 Perkantoran

13 Perpustakaan

14 Ruang Ibadah

15 Poliklinik

16 Area Parkir

17 Taman

18 Pos Jaga

19 Area Perluasan

20 Perumahan Karyawan

21 Unit Pemadam Kebakaran22 Kantin

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

TATA LETAK PABRIK PEMBUATAN PHENOL

PRA – RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN PHENOL

DARI CUMENE HYDROPEROSIIDA

KAPASITAS PRODUKSI 81.600 TON/TAHUN

Skala : Tanpa Skala Tanggal Tanda Tangan

Digambar Nama : Nur Ardiyanty NIM : 030405028

1. Nama : Dr. Ir. Salmah, Msc.Diperiksa/Disetujui 2. Nama : Ir. M. Yusuf Ritonga, MT

7/22/2019 09E01407


BAB IX

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN

7/22/2019 09E01407


ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN

Setiap orang tentu memiliki tujuan dan akan selalu berusaha untuk

mencapainya. Perbedaan tujuan tersebut disebabkan oleh pengaruh pengetahuan,

pengalaman dan lingkungan yang berbeda. Dalam suatu kondisi, ada saat-saat

dimana suatu tujuan tidak dapat dicapai hanya oleh seseorang. Oleh karena manusia

secara kodrat terbatas kemampuannya, maka dia harus bekerja sama dengan orang

lain untuk mencapai tujuannya, dengan kata lain berorganisasi.

9.1 Organisasi dan Manajemen

Masalah organisasi dan manajemen merupakan salah satu faktor yang penting

diperhatikan dalam suatu perusahaan karena akan menentukan kelangsungan hidup

dan keberhasilan suatu perusahaan. Menurut James A. Stoner, manajemen adalah

suatu proses perencanaan, pengorganisasian, kepemimpinan, dan pengendalian upaya

dari anggota organisasi serta penggunaan sumua sumber daya yang ada pada

organisasi untuk mencapai tujuan organisasi yang telah ditetapkan sebelumnya.

Sedangkan organisasi adalah suatu pola hubungan dimana orang-orang berada di

bawah pengarahan manajer untuk mencapai tujuan bersama.

(www.malstin2007.blogspot.com).

9.2 Bentuk Badan Usaha

Badan usaha adalah lembaga berbadan hukum tempat pengusaha

melaksanakan tugasnya, yaitu mengelola perusahaan secara teratur untuk mencapai

tujuan. Berdasarkan status kepemilikannya, bentuk badan usaha dibedakan atas:

http://www.malstin2007.blogspot.com/

http://www.malstin2007.blogspot.com/

7/22/2019 09E01407


bagaimana hubungan aktivitas dan fungsi dibatasi. Dalam struktur organisasi yang

baik harus menjelaskan hubungan wewenang siapa melapor kepada siapa

7/22/2019 09E01407


(www.organisasi.org).

Empat elemen penting dalam struktur organisasi (www.geocities.yahoo.com):

1. Spesialisasi kegiatan

Spesialisasi kegiatan ini berkaitan dengan spesaialisasi, baik tugas individu

maupun tugas kelompok dalam organisasi (pembagian kerja) dan

mengelompokkan tugas-tugas tersebut ke dalam unit kerja (departementasi).

2. Standarisasi kegiatan-kegiatan

Standarisasi kegiatan-kegiatan ini berkaitan dengan standarisasi tata kerja,

prosedur kerja dan sistem kerja yang digunakan dalam organisasi. Banyak sistem

dan prosedur kerja, termasuk didalamnya struktur organisasi dan bagan

organisasi, yang dikembangkan melalui peraturan-peraturan tentang kegiatan-

kegiatan dan hubungan-hubungan kerja yang ada dalam organisasi.

3. Koordinasi kegiatan

Koordinasi kegiatan ini berkaitan dengan pengintegrasian dan penyelarasan

fungsi-fungsi dan unit-unit dalam organisasi yang berkaitan dan salingketergantungan.

4. Sentralisasi dan desentralisasi

Sentralisasi dan desentralisasi ini berkaitan dengan letak pengambilan

keputusan. Dalam struktur organisasi yang disentralisasikan, pengambilan

keputusan dilakukan oleh para pimpinan puncak saja. Dalam dsentralisasi,

kekuasaan pengambilan keputusan didelegasikan kepada individu-individu pada

tingkat-tingkat manajemen menengah dan menengah bawah

1. Bentuk Organisasi Garis

Ciri dari organisasi garis adalah organisasi masih kecil, jumlah karyawan

http://www.organisasi.org/

http://www.organisasi.org/

7/22/2019 09E01407


sedikit, pimpinan dan semua karyawan saling kenal dan spesialisasi kerja belum

begitu tinggi.

Kebaikan bentuk organisasi garis, yaitu :

a. Kesatuan komando terjamin dengan baik, karena pimpinan berada di atas satu

tangan.

b. Proses pengambilan keputusan berjalan dengan cepat karena jumlah orang yang

diajak berdiskusi masih sedikit atau tidak ada sama sekali.

c. Rasa solidaritas di antara para karyawan umumnya tinggi karena saling

mengenal.

Keburukan bentuk organisasi garis, yaitu :

a. Seluruh kegiatan dalam organisasi terlalu bergantung kepada satu orang sehingga

kalau seseorang itu tidak mampu, seluruh organisasi akan terancam kehancuran.

b. Kecenderungan pimpinan bertindak secara otoriter.

c. Karyawan tidak mempunyai kesempatan untuk berkembang.

2. Bentuk Organisasi Fungsionil

Ciri-ciri dari organisasi fungsionil adalah segelintir pimpinan tidak

mempunyai bawahan yang jelas, sebab setiap atasan berwenang memberi komando

kepada setiap bawahan, sepanjang ada hubungannya dengan fungsi atasan tersebut.

Kebaikan bentuk organisasi fungsionil, yaitu :

a. Pembagian tugas-tugas jelas

b. Spesialisasi karyawan dapat dikembangkan dan digunakan semaksimal mungkin

c. Digunakan tenaga-tenaga ahli dalam berbagai bidang sesuai dengan fungsi-

3. Bentuk Organisasi Garis dan Staf

Kebaikan bentuk organisasi garis dan staf adalah :

7/22/2019 09E01407


a. Dapat digunakan oleh setiap organisasi yang besar, apapun tujuannya, betapa pun

luas tugasnya dan betapa pun kompleks susunan organisasinya.

b. Pengambilan keputusan yang sehat lebih mudah diambil, karena adanya staf ahli.

Keburukan bentuk organisasi garis dan staf, adalah :

a. Karyawan tidak saling mengenal, solidaritas sukar diharapkan.

b. Karena rumit dan kompleksnya susunan organisasi, koordinasi kadang-kadang

sukar diharapkan.

4. Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf

Bentuk organisasi fungsionil dan staf, merupakan kombinasi dari bentuk

organisasi fungsionil dan bentuk organisasi garis dan staf. Kebaikan dan keburukan

dari bentuk organisasi ini merupakan perpaduan dari bentuk organisasi yang

dikombinasikan (Siagian, 1992).

Dari uraian di atas dapat diketahui kebaikan dan keburukan dari beberapa

bentuk organisasi. Setelah mempertimbangkan baik dan buruknya maka pada Pra

rancangan Pabrik Pembuatan Phenol menggunakan bentuk organisasi garis dan staf.

7/22/2019 09E01407


9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab

9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)

P k k t ti i d t kt i i i d t f d l h

7/22/2019 09E01407


Pemegang kekuasaan tertinggi pada struktur organisasi garis dan staf adalah

Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) yang dilakukan minimal satu kali dalam

setahun. Bila ada sesuatu hal, RUPS dapat dilakukan secara mendadak sesuai dengan

jumlah forum. RUPS dihadiri oleh pemilik saham, Dewan Komisaris dan Direktur.

Hak dan wewenang RUPS :

1. Meminta pertanggung-jawaban Dewan Komisaris dan Direktur lewat suatu

sidang.

2. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris dan Direktur serta

mengesahkan anggota pemegang saham bila mengundurkan diri.

3. Menetapkan besar laba tahunan yang diperoleh untuk dibagikan, dicadangkan,

atau ditanamkan kembali.

9.4.2 Dewan Komisaris

Dewan Komisaris dipilih dalam RUPS dari calon-calon yang diusulkan oleh

pemegang saham. Dewan Komisaris ini bertanggung jawab kepada RUPS.

Tugas-tugas Dewan Komisaris adalah:1. Mengawasi kebijaksanaan Direktur dalam menjalankan perusahaan serta

memberikan nasehat kepada Direktur.

2. Mengadakan rapat tahunan para pemegang saham.

3. Meminta laporan pertanggungjawaban Direktur Utama secara berkala.

4. Melaksanakan pembinaan dan pengawasan terhadap seluruh kegiatan dan pelaksanaan tugas Direktur

4. Mewakili perusahaan dalam mengadakan hubungan maupun perjanjian-

perjanjian dengan pihak ketiga.

5 Merencanakan dan mengawasi pelaksanaan tugas setiap personalia yang bekerja

7/22/2019 09E01407


5. Merencanakan dan mengawasi pelaksanaan tugas setiap personalia yang bekerja

pada perusahaan.

Dalam melaksanakan tugasnya, Direktur dibantu oleh Manajer Umum dan SDM,

Manajer Bisnis dan Keuangan, Manajer Teknik dan Manajer Produksi

9.4.4 Staf Ahli

Staf ahli bertugas memberikan masukan, baik berupa saran, nasehat, maupun

pandangan terhadap segala aspek operasional perusahaan.

9.4.5 Sekretaris

Sekretaris diangkat oleh direktur utama untuk menangani masalah surat-

menyurat untuk pihak perusahaan, menangani kearsipan dan pekerjaan lainnya untuk

membantu direktur dalam menangani administrasi perusahaan.

9.4.6 Manajer

Dalam perusahaan ini terdapat empat orang manajer, yaitu:

1. Manajer Umum dan Sumber Daya Manusia (SDM)

Manajer Umum dan Sumber Daya Manusia (SDM) bertanggung jawab

langsung kepada Direktur. Tugasnya mengkoordinir segala kegiatan yang

berhubungan dengan sumber daya manusia dan umum. Manajer ini dibantu oleh dua

kepala bagian, yaitu kepala bagian umum dan kepala bagian sumber daya manusia

(sdm).

Manajer Teknik bertanggung jawab langsung kepada Direktur dalam

mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan masalah teknik baik di

lapangan maupun di kantor Dalam menjalankan tugasnya Manajer Teknik dibantu

7/22/2019 09E01407


lapangan maupun di kantor. Dalam menjalankan tugasnya Manajer Teknik dibantu

oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian mesin dan kepala bagian listrik.

4. Manajer Produksi

Manajer Produksi bertanggung jawab langsung kepada Direktur dalam

mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan proses baik di bagian

produksi maupun utilitas. Dalam menjalankan tugasnya Manajer Produksi dibantu

oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian proses dan kepala bagian utilitas.

5. Manajer Keselamatan Kerja (Safety)

Manajer Keselamatan Kerja bertanggung jawab langsung kepada Direktur

dalam mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan keselamatan kerja

diseluruh lingkungan pabrik. Dalam menjalankan tugasnya Manajer Keselamatan

Kerja mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan aspek keselamatan

kerja di pabrik, dimana dia mengkoordinir seluruh kepala bagian di pabrik apabila

terjadi suatu kecelakaan kerja di pabrik.

9.4.7 Kepala Bagian

Setiap manajer dibantu oleh kepala bagian. Kepala-kepala bagian tersebut

adalah:

1. Kepala Bagian Umum

Kepala Bagian Umum bertanggungjawab kepada Manajer Umum dan

Sumber Daya Manusia (SDM). Tugasnya adalah menjalin menciptakan hubungan

Kepala Bagian Sumber Daya Manusia (SDM) bertanggungjawab kepada

Manajer Umum dan Sumber Daya Manusia (SDM). Tugasnya adalah mengurusi

personalia pengembangan sumber daya manusia dan kesehatan kerja karyawan

7/22/2019 09E01407


personalia, pengembangan sumber daya manusia dan kesehatan kerja karyawan.

3. Kepala Bagian Bisnis

Kepala Bagian Bisnis bertanggungjawab kepada Manajer Bisnis dan

Keuangan. Tugasnya adalah mengkoordinir dan mengawasi masalah pengadaan

bahan baku, bahan penolong dan segala kebutuhan perusahaan serta mengurusi

masalah pemasaran produk dan promosi.

4. Kepala Bagian Keuangan

Kepala Bagian Keuangan bertanggungjawab kepada Manajer Bisnis dan

Keuangan. Tugasnya adalah mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan

pembukuan baik administrasi maupun akuntansi.

5. Kepala Bagian Mesin

Kepala Bagian Mesin bertanggung jawab kepada Manajer Teknik. Tugasnya

adalah menyusun program perawatan, pemeliharaan serta penggantian peralatan

proses. Dalam melaksanakan tugasnya Kepala Bagian Mesin dibantu oleh dua

kepala seksi, yaitu seksi instrumentasi dan seksi pemeliharaan pabrik.

6. Kepala Bagian Listrik

Kepala Bagian Listrik bertanggung jawab kepada Manajer Teknik. Tugasnya

adalah mengkoordinir segala kegiatan pemeliharaan, pengamanan, perawatan dan

perbaikan peralatan listrik.

Kepala Bagian Utilitas bertanggung jawab kepada Manajer Produksi.

Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan utilitas

meliputi pengolahan air dan limbah.

7/22/2019 09E01407


meliputi pengolahan air dan limbah.

9. Kepala Bagian Keselamatan Kerja

Kepala Bagian Keselamatan Kerja bertanggung jawab kepada Direktur.

Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala hal yang berkaitan

dengan keselamatan kerja para karyawan di pabrik, baik secara langsung maupun

tidak langsung.

9.5 Sistem Kerja

9.5.1 Tenaga Kerja dan Jam Kerja

Jumlah tenaga kerja pada pabrik pembuatan ABS ini direncanakan sebanyak

165 orang. Status tenaga kerja pada perusahaan ini dibagi atas:

1. Tenaga kerja bulanan dengan pembayaran gaji sebulan sekali.

2. Tenaga kerja harian dengan upah yang dibayar 2 minggu sekali.

3. Tenaga kerja honorer/kontrak dengan upah dibayar sesuai perjanjian kontrak.

9.5.2 Jumlah dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja

Dalam melaksanakan kegiatan perusahaan di pabrik pembuatan PET

dibutuhkan susunan tenaga kerja seperti pada susunan struktur organisasi. Adapun

jumlah tenaga kerja beserta tingkat pendidikan yang disyaratkan dapat dilihat pada

Tabel 9.1

Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja dan Kualifikasinya

7/22/2019 09E01407


lain. Jam kerja karyawan non-shift ditetapkan 43 jam per minggu dan jam kerja

selebihnya dianggap lembur. Perincian jam kerja non-shift adalah:

a. Senin – Kamis

7/22/2019 09E01407


- Pukul 08.00 – 12.00 WIB → Waktu kerja

- Pukul 12.00 – 13.00 WIB → Waktu istirahat


b. Jumat


- Pukul 12.00 – 14.00 WIB → Waktu istirahat


c. Sabtu: Pukul 08.00 – 12.00 WIB → Waktu kerja

2. Karyawan shift

Karyawan shift adalah karyawan yang berhubungan langsung dengan

proses produksi yang memerlukan pengawasan secara terus-menerus selama 24

jam, misalnya bagian produksi, utilitas, kamar listrik (genset), keamanan, dan

lain-lain. Perincian jam kerja shift adalah:

a. Shift I : Pukul 08.00 – 16.00 WIB

b. Shift II : Pukul 16.00 – 00.00 WIB

c. Shift III : Pukul 00.00 – 08.00 WIB

Karyawan shift bekerja secara bergiliran. Untuk memenuhi kebutuhan pabrik

maka karyawan shift dibagi menjadi empat tim dimana tiga tim kerja dan satu tim

istirahat. Pada hari Minggu dan libur nasional karyawan shift tetap bekerja dan akan

mendapatkan libur setelah setelah tiga kali shift.

B II LIBUR III I

C LIBUR III I II

7/22/2019 09E01407


D III I II LIBUR

9.6 Sistem Penggajian

Penggajian karyawan didasarkan kepada jabatan, tingkat pendidikan,

pengalaman kerja, keahlian, resiko kerja. Perincian gaji karyawan adalah sebagai

berikut :

Tabel 9.3 Gaji Karyawan

Jabatan Jumlah Gaji/bln (Rp) Jumlah Gaji/bln (Rp)

Dewan Komisaris 3 25.000.000 75.000.000

Direktur 1 15.000.000 15.000.000

Staf Ahli 2 10.000.000 20.000.000

Sekretaris 1 3.000.000 3.000.000

Manajer Umum dan SDM 1 7.000.000 7.000.000

Manajer Bisnis dan Keuangan 1 7.000.000 7.000.000

Manajer Teknik 1 7.000.000 7.000.000

Manajer Produksi 1 7.000.000 7.000.000

Kepala Bagian Keselamatan Kerja 1 5.000.000 5.000.000

Kepala Bagian Umum 1 5.000.000 5.000.000

Kepala Bagian SDM 1 5.000.000 5.000.000

Kepala Bagian Bisnis 1 5.000.000 5.000.000

K l B i K 1 5 000 000 5 000 000

Karyawan Bisnis dan Keuangan 12 2.500.000 30.000.000

Karyawan Teknik 15 2.500.000 37.500.000

Karyawan Produksi 55 2.500.000 137.500.000

7/22/2019 09E01407


Dokter 2 4.000.000 8.000.000

Perawat 5 1.500.000 7.500.000

Petugas Keamanan 10 1.500.000 15.000.000

Petugas Kebersihan 10 1.300.000 13.000.000

Supir 5 1.300.000 6.500.000

Jumlah 164 526.500.000

9.7 Kesejahteraan Tenaga Kerja

Tujuan utama prusahaan adalah untuk memperoleh keuntungan maksimal.

Untuk mencapai tujuan tersebut aset-aset peusahaan harus mendapat prhatian. Salah

satu aset besar perusahaan adalah karyawan yang seharusnya didukung dengan

fasilitas kehidupan yang memadai.

Fasilitas yang disediakan perusahaan untuk menunjang kesejahteraan staf dan

karyawan:

1. Fasilitas perumahan yang dilengkapi dengan sarana air dan listrik.

2. Penyediaan seragam dan alat-alat pengaman (sepatu, seragam, helm, kaca mata

dan sarung tangan).

3. Fasilitas asuransi tenaga kerja, meliputi tunjangan kecelakaan kerja dan tunjangan

kematian, yang diberikan kepada keluarga tenaga kerja yang meninggal dunia

baik karena kecelakaan sewaktu bekerja maupun di luar pekerjaan.

4. Penyediaan sarana transportasi/bus karyawan.

5 Fasilitas cuti tahunan

BAB X

ANALISA EKONOMI

7/22/2019 09E01407


Untuk mengevaluasi kelayakan berdirinya suatu pabrik dan tingkat

pendapatannya, maka dilakukan analisa perhitungan secara teknik. Selanjutnya perlu

juga dilakukan analisa terhadap aspek ekonomi dan pembiayaannya. Dari hasil

analisa tersebut diharapkan berbagai kebijaksanaan dapat diambil untuk pengarahan

secara tepat. Suatu rancangan pabrik dianggap layak didirikan bila dapat beroperasi

dalam kondisi yang memberikan keuntungan.

Berbagai parameter ekonomi digunakan sebagai pedoman untuk menentukan

layak tidaknya suatu pabrik didirikan dan besarnya tingkat pendapatan yang dapat

diterima dari segi ekonomi. Parameter-parameter tersebut antara lain:

1. Modal investasi / Capital Investment (CI)

2. Biaya produksi total / Total Cost (TC)

3. Marjin keuntungan / Profit Margin (PM)

4. Titik impas / Break Even Point (BEP)

5. Laju pengembalian modal / Return On Investment (ROI)

6. Waktu pengembalian modal / Pay Out Time (POT)

7. Laju pengembalian internal / Internal Rate of Return (IRR)

10.1 Modal Investasi

Modal investasi adalah seluruh modal untuk mendirikan pabrik dan mulai

menjalankan usaha sampai mampu menarik hasil penjualan. Modal investasi terdiri

dari:

membeli dan memasang mesin, peralatan proses, dan peralatan pendukung yang

diperlukan untuk operasi pabrik.

Modal investasi tetap langsung ini meliputi:

7/22/2019 09E01407


- Modal untuk tanah

- Modal untuk bangunan

- Modal untuk peralatan proses

- Modal untuk peralatan utilitas

- Modal untuk instrumentasi dan alat kontrol

- Modal untuk perpipaan

- Modal untuk instalasi listrik

- Modal untuk insulasi

- Modal untuk investaris kantor

- Modal untuk perlengkapan kebakaran dan keamanan

- Modal untuk sarana transportasi

Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh modal investasi tetap

langsung, MITL sebesar = Rp 71.806.189.660,-

2. Modal Investasi Tetap Tak Langsung (MITTL) / Indirect Fixed Capital

Investment (IFCI), yaitu modal yang diperlukan pada saat pendirian pabrik

(construction overhead ) dan semua komponen pabrik yang tidak berhubungan

secara langsung dengan operasi proses. Modal investasi tetap tak langsung ini

meliputi:

- Modal untuk pra-investasi

- Modal untuk engineering dan supervisi

- Modal untuk biaya kontraktor (contractor’s fee)

7/22/2019 09E01407


Dari Lampiran E diperoleh modal sendiri = Rp 79.157.106.366,-

- Pinjaman dari bank sebanyak 40 % dari modal investai total

7/22/2019 09E01407


Dari Lampiran E diperoleh pinjaman bank = Rp. 52.771.404.244,-

Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC)

Biaya produksi total merupakan semua biaya yang digunakan selama pabrik

beroperasi. Biaya produksi total meliputi:

10.1.3 Biaya Tetap (BT) / Fixed Cost (FC)

Biaya tetap adalah biaya yang jumlahnya tidak tergantung pada jumlah

produksi, meliputi:

- Gaji tetap karyawan

- Depresiasi dan amortisasi

- Pajak bumi dan bangunan

- Bunga pinjaman bank

- Biaya perawatan tetap

- Biaya tambahan

- Biaya administrasi umum

- Biaya pemasaran dan distribusi

- Biaya asuransi

Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya tetap, BT sebesar

Rp 31.691.818.630,-

10.1.4 Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC)

Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya variabel, BV sebesar

Rp 96.639.381.877,-

M k bi d k i l BPT Bi T Bi V i b l

7/22/2019 09E01407


Maka, biaya produksi total, BPT = Biaya Tetap + Biaya Variabel

= Rp 31.691.818.630,- + Rp 96.639.381.877,-

= Rp 128.331.200.507,-

10.2 Total Penjualan (Total Sales)

Penjualan diperoleh dari hasil penjualan produk phenol yaitu sebesar

Rp 161.844.082.536,-

10.3 Perkiraan Rugi/Laba Usaha

Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh:

1. Laba sebelum pajak = Rp 32.512.882.028,-

2. Pajak penghasilan = Rp 9.986.095.285,-

3. Laba setelah pajak = Rp 23.359.222.333,-

10.4 Analisa Aspek Ekonomi

10.4.1 Profit Margin (PM)

Profit Margin adalah persentase perbandingan antara keuntungan sebelum

pajak penghasilan PPh terhadap total penjualan.

PM = penjualantotal

pajak sebelumLaba× 100 %

PM = x 100%

= 20,603 %

Rp 161.844.082.536,-Rp. 33.345.317.618,-

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2007. Asosiasi Asuransi jiwa Indonesia-AAJI

Anonim 2008 http://en wikipedia org/wiki/phenol

http://en.wikipedia.org/wiki/phenol



7/22/2019 09E01407


Anonim. 2008. http://en.wikipedia.org/wiki/phenol

Anonim. 2008. http://leighlabs.com/phenol

Anonim. 2008. http://mids.chem.com/phenol-spec-mids.html

Anonim. 2008. www.organic-chemistry.org/ cumene-hydroperoksida. html

Anonim. 2009. www.google.com/phenol producer price. html

Anonim. 2009. www.google.com/Dirjen-Bea-Cukai/ Informasi-Kurs-Terbaru.html

Anonim. 2009. www.icis.pricing.com/US-gulf-price report/ Asetonl. html

Anonim. 2009. www.icis.pricing.com/US-gulf-price report/ phenol. html

Anonim.2009. http://indonetwork.co.id/

Bank Mandiri. 2009. Cicilan Ringan KPR dan Kredit Usaha. Jakarta.

Bernasconi, G. 1995. Teknologi Kimia. Bagian 1 dan 2. PT. Pradnya Paramita.

Jakarta.

BPS. 2003. Data Impor Indonesia. Badan Pusat Statistik.

Brownell, L.E., Young E.H.. 1959. Process Equipment Design. Wiley Eastern Ltd.

New Delhi.

Considine, Douglas M. 1974. Instruments and Controls Handbook . 2rd Edition. USA:

Mc.Graw-Hill, Inc.

Degremont. 1991. Water Treatment Hadbook . 5th Edition, New York: John Wiley &

Sons.

Fessenden & Fessenden. 1989. Kimia Organik. Jilid 1. Edisi 3. Erlangga: Jakarta.

Geankoplis, C.J.. 1997. Transport Processes and Unit Operations. 3 rd editions.

Prentice-Hall of India New Delhi

Lyman, 1982. Handbook of Chemical Property Estimation Methods. Jhon Wiley and

Sons Inc, New York.

Mc Cabe, W.L, Smith, J.M., 1983. Operasi Teknik Kimia. Jilid I, Edisi Keempat.

Penerbit Erlangga, Jakarta.



http://leighlabs.com/phenol


http://mids.chem.com/phenol-spec-mids.html


http://www.organic-chemistry.org/

http://www.google.com/phenol

http://www.google.com/Dirjen-Bea-Cukai/

http://www.icis.pricing.com/US-gulf-price%20report/%20Asetonl

http://www.icis.pricing.com/US-gulf-price%20report/%20phenol

http://indonetwork.co.id/



http://www.icis.pricing.com/US-gulf-price%20report/%20phenol

http://www.icis.pricing.com/US-gulf-price%20report/%20Asetonl

http://www.google.com/Dirjen-Bea-Cukai/

http://www.google.com/phenol

http://www.organic-chemistry.org/




7/22/2019 09E01407


e e b gg , J .

Mc Cabe, W.L., Smith, J.M. 1999. Operasi Teknik Kimia. Edisi Keempat. Penerbit

Erlangga. Jakarta.

Metcalf dan Eddy, 1984. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse.

McGraw-HillBook Company, New Delhi.

Metcalf dan Eddy, 1991. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse.

McGraw-HillBook Company, New Delhi.

Nalco. 1988. The Nalco Water Handbook . 2nd Edition. McGraw-Hill Book Company.

New York.

Perry, Jhon H. (Ed). 1999. Perry’s Chemical Engeneers’ Handbook . Edisi Ketujuh,

McGraw-Hill Book Company, New York.

Peters, M.S; Klaus D. Timmerhaus dan Ronald E.West. 1991. Plant Design and

Economics for Chemical Engineer . 4th Edition. International Edition.

Mc.Graw-Hill. Singapore.

Peters, M.S; Klaus D. Timmerhaus dan Ronald E.West. 2004. Plant Design and

Economics for Chemical Engineer . 5th Edition. International Edition.

Mc.Graw-Hill. Singapore.

PT. Bratachem chemical. 2009. Price Product List . Jakarta.

PT.Pertamina.2009.

Reklaitis, G.V., 1983. Introduction to Material and Energy Balance. McGraw-HillBook Company, New York.

Rusjdi, Muhammad. 1999. PPh Pajak Penghasilan. PT. Indeks Gramedia. Jakarta.

US.PATENT.1996. Process Production of Phenol.

Van,Winkle M..1967. Distillation. Mc Graw-Hill Book Company, Texas.

Walas, Stanley M. 1988. Chemical Process Equipment . United States of America :

Butterworth Publisher.

7/22/2019 09E01407


Waluyo. 2000. Perubahan Perundangan-undangan Perpajakn Era Reformasi.

Penerbit Salemba Empat. Jakarta.

LAMPIRAN A

PERHITUNGAN NERACA MASSA

7/22/2019 09E01407


A.1 Perhitungan Pendahuluan

Pra rancangan pabrik pembuatan Phenol dilaksanakan untuk kapasitas

produksi sebesar 5000 ton/tahun, dengan ketentuan sebagai berikut:

1 tahun operasi = 330 hari kerja

1 hari kerja = 24 jam

Basis = 1 jam operasi

Maka kapasitas produksi ABS tiap jam adalah:

= jam24

hari1x

hari330

tahun1x

ton1

kg1.000x

tahun1

ton5000

= 631,3131 kg/jam

Mol phenol tiap jam adalah :

=mol

g

jamkg

113,94

3131,631

= 6,7080 kmol/jam

Berat Molekul (Wikipedia, 2007; Perry, 1999; Mark 1998 dan US PATENT, 2007) :

− Phenol (C6H5OH) = 94,113 g/mol

− Cumene Hidroperoksida (C6H5C(CH3)2OOH) = 152,193 g/mol

− Cumene = 120,19 g/mol

− Amonium Sulfat (NH4HSO4) = 132,141 g/mol

− Amonium Hidroksida (NH4OH) = 35,046 g/mol

R-1012

CHP

Cumene 4

3

Asam Sulfat

Air Phenol

Aseton

CHPCumene

Asam Sulfat

Air

7/22/2019 09E01407


Reaksi :

C6H5C(CH3)2OOH C6H5OH + (CH3)2COCumene hidroperoksida Phenol Aseton

Mula-mula : 1 - -

Bereaksi : 0,94 0,94 0,94

Sisa : 0.06 0,94 0,94

kmol/jam6,7080kg/kmol94,113

kg/jam631,3131Mr

F N

phenol

4

phenol4 phenol ===

Konversi reaksi yang terjadi sebesar 94 % (US PATENT,1996) maka dapat

diperoleh:

kmol/jam7,13627080,6

)(

N N

10094

10094

4

phenol2

CHP ===

kg/jam1086,0797kg/kmol152,193xkmol/jam7,1362CHPMr x NF 2

CHP

2

CHP ===

kg/jam65,16480,06xg/jam1086,0797k 06,0xF 2

CHP

4

CHP === F

Diketahui komposisi CHP :

• CHP = 80%

• Cumene = 20%

80

20F 2

CHP

2

Cumene F x=

asetonMrx NF 4

Aseton

4

Aseton =

xkmol/jam7080,6F4

Aseton = kmol/jam389,6006kg/mol58,08 =

Katalis H2SO4 yang digunakan sebanyak 0,04 % berat dari feed CHP. (US

Patent,1996)

7/22/2019 09E01407


Fx%04,0F 1

CHP

3

sulfatAsam =

kg/jam0,4344 kg/jam0797,0861x%04,0F3

sulfatAsam ==

Diket komposisi Asam sulfat :

• Asam sulfat : 98%

• Air : 2%

Fx98

2F 3

sulfatAsam

3

Air =

kg/jam0089,0kg/jam0,4344x98

2F3

Air ==

A.3 Reaktor (R-201)

Ratio Massa Asam Sulfat : Amonium Hidroksida = 1,5 : 1

FF 43

kmol/jam0044,0kg/kmol079,98

kg/jam0,4344

Mr

F N

4

SulfatAsam4

SulfatAsam ===

kmol/jam0005,0kg/kmol18

kg/jam0,0089

Mr

F N

4Air 4

Air ===

7/22/2019 09E01407


Reaksi :

H2SO4 + NH4OH NH4HSO4 + H2O

Asam Amonium Amonium Air

Sulfat Hidroksida Sulfat

Mula-mula : 0,0044 0,0186 - 0,0005

Bereaksi : 0,0044 0,0044 0,0044 0,0044

Sisa : - 0,0142 0,0044 0,0049

kmol/jam0142,0 N 6

HidroksidamuAmoni =

kg/jam0,4977kg/kmol35,046xkmol/jam0142,0F

Mrx NF6

HidroksidaAmonium

6 HidroksidaAmonium6 HidroksidaAmonium

===

kmol/jam0044,0 N 6

SulfatHidrogenAmonium =

kg/jam,50650kg/kmol115,11xkmol/jam0044,0F

Mr x NF

6

SulfatHidrogenAmonium

6


6


==

=

kmol/jam0049,0 N 6

Air =

kg/jam0882,0kg/kmol18xkmol/jam0049,0Mr x NF 6

Air

6

Air ===

kg/jam631,3131FF 4

phenol

6

phenol ==

kg/jam389,6006FF 4

Aseton

6

Aseton

==

kg/jam65,1648FF 4

CHP

6

CHP ==

kg/jam271 5199FF 46 ==

Phenol

Aseton

CHP

7

Phenol

Aseton

CHP

Cumene

Air

7/22/2019 09E01407


VP-2016

9

CHP

Cumene

Air

Amonium Hidroksida

Amonium Hidrogen Sulfat

Phenol

Aseton

CHPCumene

Air

Amonium Hidroksida


Komposisi Bahan Masuk

Komponen F (kg/jam) N (kmol/jam) Fraksi mol

CHP 65,1648 0,4282 0,0266

Cumene 271,5199 2,2591 0,1401

Phenol 631,3131 6,7080 0,4160

Aseton 389,6006 6,7080 0,4160

Air 0,0882 0,0049 0,0003

NH4OH 0,4977 0,0142 0,0009

NH4HSO4 0,5065 0,0044 0,0003

Total 1358,6908 16,1268 1,0000

Maksimum penguapan = 80%

kmol/jam5,3664kmol/jam7080,6x%80 Nx%80 N 6

Aseton

7

Aseton ===

asetonMrx NF 7

Aseton

7

Aseton =

7/22/2019 09E01407


kg/jam311,6805kg/mol58,08xkmol/jam3664,5F7

Aseton ==

kg/jam77,9201kg/jam311,6805 -kg/jam389,6006F

F-FF

9

Aseton

7

Aseton

6

Aseton

9

Aseton

==

=

kmol/jam0,00830,9731

0,0015 xkmol/jam5,3664

Y

Yx N N

Aseton

CHP7

Aseton

7

CHP ===


CHP ==


F-FF

9

CHP

7

CHP

6

CHP

9

CHP

==

=

kmol/jam0,08490,9731

0,0154 xkmol/jam5,3664

Y

Yx N N

Aseton

Cumene7

Aseton

7

Cumene ===


Cumene ==


F-FF

9

Cumene

7Cumene

6Cumene

9Cumene

==

=

kmol/jam0,00110,9731

0,0002 xkmol/jam5,3664

Y

Yx N N

Aseton

Air 7

Aseton

7

Air ===

kg/jam0,0198kg/mol18xkmol/jam0011,0F7

Air ==


F-FF

9

Air

7

Air

6

Air

9

Air

==

=

7/22/2019 09E01407


Diketahui :

• CHP, Cumene dan Acetone tidak larut didalam air

• NH4OH terlarut sempurna dalam air

• Kelarutan NH4HSO

4 air = 100 kg / 100 kg air = 100%

• Kelarutan Air dalam Phenol (zat organik) = 0,421%

Maka :

kg/jam4977,0F11

HidroksidamuAmoni =

kg/jam0,5065100%xkg/jam5065,0F

100%xFF

11


10


11


==

=

kg/jam0,00030,421%xkg/jam8460.0F

0,421%xFF

12Air

10

Air

12

Air

==

=

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


( )( )

1000CHP

CHP

B

D =

Heavy key

( ) 628300 001Phenol ×

7/22/2019 09E01407


( )( )

9996,2

6283,00,999

6283,00,001log

Phenol

Phenollog

B

D

−=

××

= ............................… (2)

Maka( )( )

0010,0CHP

CHP

B

D =

Dengan menggunakan persamaan Hengstebeek,

bαlogmi

ilog

B

D += ..................................… (3)

Dari substitusi persamaan (1) dan (2) didapat :

m = 12,0514

b = -2,9996

Sehingga persamaan menjadi :

2,9996-αlog9996,12i

ilog

B

D =

Maka diperoleh hargaB

D

i

i untuk komponen non key, yaitu :

Komponen Log α B

D

i

iogl

B

D

i

i

Dari persamaan (4) dan (5) didapat :

1Aii

iiAi

FB

FBB

+=

=+⋅

................................... (6)

7/22/2019 09E01407


Dari persamaan (5) didapat :

BFD iii −= ....................................... (7)

Komposisi destilat dan bottom

Komposisi Bottom

Komponen Kmol Kg XD

CHP

CumenePhenol

Acetone

Air

0,0007

-6,6463

-

-

0,1065

-625,5032

-

-

0,0001

-0,9999

-

-

Total 6,6470 625,6098 1,0000

Trial pada Bottom, didapat T = 181,8oC dan P = 1 atm

Komponen Xi Pi Ki = Pi/Pt Yi = Xi.Ki

CHP

Cumene

PhenolAcetone

Air

0,0001

-

0,9999-

-

3246,0690

1537,7875

760,518215252,5198

7822,0348

4,2711

2,0234

1,000720,0691

10,1922

0,0004

-

1,0006-

-

Komposisi Destilat

Komponen Kmol Kg XD

CHP

Cumene

Phenol

0,4192

2,1742

0 0066

63,7993

261,3171

0 6211

0,1064

0,5516

0 0017

7/22/2019 09E01407


Phenol

Acetone

Air

0,0066

1,3416

0,0000

0,6211

77,9201

0,0000

0,0017

0,3404

0,0000

Total 3,9416 403,6516 1,0000

Trial pada Top, didapat T = 137,34oC dan P = 1 atm

Komponen Xi Pv Ki = Pv/Pt Yi /K i

CHP

Cumene

Phenol

Acetone

Air

0,1064

0,5516

0,0017

0,3404

0,0000

646,2285

505,6274

188,2367

6631,5908

2503,8880

0,8503

0,6653

0,2477

8,7258

3,2946

0,1251

0,8291

0,0069

0,0390

0,0000

Total 1,0000 1,0001

Neraca Massa Kolom Destilasi

Input OutputKomponen

Aliran 14 Top Bottom

CHP

Cumene

Phenol

Aseton

63,9016

261,3158

626,1275

77 9201

63,7933

261,3171

0,6211

77 9201

0,1065

-

625,5032

Condensor – 01 (CD – 01)

CD 202

Air pendingin bekasAir pendingin

14Vd

7/22/2019 09E01407


15 16

DL

Neraca massa :

V = L + D

Dimana : V = Aliran uap dari kolom destilasi

L = Aliran refluks

D = Aliran destilat

kmol/jam 0,0000D

LR ==

( )( )( )

kmol/jam 9417,3

kmol/jam 9416,310,00002

D1R V

=

×+=

×+=

( )kmol/jam0001,0

kmol/jam 9416,39417,3

DVL

=

−=

−=

Komposisi umpan masuk (V) Condensor

Komponen Kmol Kg Xi

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


Komposisi trap out (L*) Reboiler

Komponen Kmol Kg Xi

CHPCumene

Phenol

0,0011-

10,5876

0,1674-

996,4308

0,0001-

0,9999

7/22/2019 09E01407


Acetone

Air

-

-

-

-

-

-

Total 10,5887 996,5982 1,0000

Komposisi uap keluar (V*) Condensor

Komponen Kmol Kg Xi

CHP

CumenePhenol

Acetone

Air

0,0004

-3,9413

-

-

0,0609

-370,9276

-

-

0,0001

-0,9999

-

-

Total 3,9417 370,9885 1,0000

Komposisi Bottom (B*) Condensor

Komponen Kmol Kg Xi

CHP

Cumene

PhenolAcetone

Air

0,0007

-

6,6463-

-

0,1012

-

625,5066-

-

0,0001

-

0,9999-

-

Neraca Massa Reboiler

Input OutputKomponen

Feed (L*) Destilat (V*) Refluks (B*)CHP

Cumene

0,1674

-

0,0609

-

0,1012

-

7/22/2019 09E01407


Phenol

Aseton

Air

996,4308

-

-

370,9276

-

-

625,45066

-

-

Total 996,5982996,5963

LAMPIRAN B

PERHITUNGAN NERACA PANAS

Basis perhitungan : 1 jam operasi

S t i kJ/j

7/22/2019 09E01407


Satuan operasi : kJ/jam

Temperatur acuan : 25 oC = 298,15 K

Perhitungan beban panas pada alur masuk dan keluar dihitung dengan rumus:

Q = n .......................................................................................................................... (Smith,2001)

Dimana:

Q = kJ/jam

n = kmol/jam

Cp = kJ/kmol K

B.1 Data Perhitungan Cp

Tabel B.1 Nilai konstanta a, b, c, d dan e untuk perhitungan Cp gas

Komponen A B C D E

Air 3,40471E+01 -9,65604E-03 3,29883E-05 -2,04467E-08 4,30228E-12

Aseton -2,31317E+01 1,62824E-01 8,0154E-05 -1,60497E-07 5,81406-11

Phenol -3,61498+01 5,66519E-01 -4,11357E-04 9,39030E-08 1,808687E-11

(Reklaitis, 1983)

Perhitungan kapasitas panas gas dihitung dengan rumus:

Cpg = A + BT + CT2 + DT3 + ET4 ......................................... (Reklaitis, 1983)

Dimana Cpg = kJ/kmol.K

Tabel B 2 Nilai konstanta a b c d dan e untuk perhitungan Cp cair

7/22/2019 09E01407


2. Cumene Hidroperoksida

CpCHP = 1( CH ) + 1( C ) + 2( CH ) + 2(CH3

) + 1( CH2 )

+ 2( C ) + 1( O ) + 1 ( CH2OH )

= 1(24,69) + 1(24,69) + 2(21,34) + 2(36,82) + 1(30,38) + 2(15,90)

7/22/2019 09E01407


+ 1(35,15) + 1(73,22)

= 263,03 J/mol.K

B.3 Estimasi Cp Gas dengan metode Rihani dan Doraiswamy

Tabel B.4 Kontribusi unsur untuk estimasi Cp

Group a b x 102 c x 104 d x 106

CH2

0.3945 2.1363 -0.1197 0.002596

C C 0.4736 3.5183 -0.3150 0.009205

C 2.8443 1.0172 -0.0690 0.001866

OH 6.5128 -0.1347 0.0414 -0.001623

A = Σi=1 Ni . Ai

B = Σi=1 Ni . Bi

C = Σi=1 Ni . Ci

D = Σi=1 Ni . Di

Subtitusi ke persamaan :

Cpg = A + BT + CT2 + DT3

7/22/2019 09E01407


B.5 Nilai Panas Reaksi Pembentukan

Tabel B.8 Nilai panas pembentukan

Komponen ΔHf (kJ/kmol)Phenol -158,1552

Aseton -250,1195

7/22/2019 09E01407


CHP -174,3054

Air 241.820

NH4HSO4 -1.019,850H2SO4 -813,9972

NH4OH -361,2047

(Reklaitis, 1983)

B.6 Heater 1

Cumene

CHP30 oC 50 oC Cumene

CHP

saturated steam 190oC

Kondensat pada 190oC

Neraca Panas Masuk

Alur 1 (P = 1 atm, T = 303,15 K)

Panas masuk =

Tabel B 9 Neraca panas masuk Heater (E 101)

7/22/2019 09E01407


Tabel B.11 Neraca panas masuk alur 3 (R-101)

Komponen N (kmol/jam) ∫15,303

15,298dT Cp Qin (kJ/jam)

H2SO4 0,0044 700.335,5527 3.081,4764

Air 0,0241 374,7055 9,0304

Jumlah 3.090,5068

7/22/2019 09E01407


Maka total panas masuk = 26.331,3266 kJ/jam + 3.090,5068 kJ/jam

= 29.421,8334 kJ/jam

Neraca Panas Keluar

Alur 4 (P = 1 atm, T = 323,15 K)

Panas keluar = ∑ ∫= ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=n

i oout dT Cp N Q 1

15,323

15,298

Maka total panas keluar dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel B.12 Neraca panas keluar reaktor (R-101)


15,298dT Cp Qout (kJ/jam)

H2SO4 0,0044 3542496,4087 15.586,9842

Air 0,0005 1878,9098 0,9395

Cumene 2,2591 1412,2500 3190,4140

CHP 0,4282 3242,7500 1388,5456

Phenol 6,7080 4237,7413 28.426,7686

Aseton 6,7080 3179,4556 21.327,7882

Jumlah 69.921,4401

ΔHr 298,15 = Σ σ.ΔHf

= (1 x ΔHf phenol + 1 x ΔHf aseton) – 1 x ΔHf cumene hidroperoksida

= (1 x -158,1552 + 1 x -250,1195) – 1 x -174,3054= -233,9693

Panas reaksi pada keadaan operasi (323,15 K):

7/22/2019 09E01407


ΔHr 323,15

= ΔHr 298,15

+ (σ. + σ. –

∫15,298

dT l phenoCp

∫15,298

)dT asetonCp

∫15,298

dT operoksidacumenehidr Cp

15,323 15,323

σ.15,323

= -233,9693 + (1 x 4237,7413 + 1 x 3179,4556) – 1 x 3242,7500

= 3940,4776 kJ/kmol

Maka panas reaksi untuk memproduksi 13,4161 kmol/jam phenol

r. ΔHr 323,15 = 13,4161 kmol/jam x (3940,4776) kJ/kmol

= 52865,8415 kJ/jam

Perubahan panas yang terjadi di dalam reaktor adalah:

Q r. ΔHr 323,15 + Qout – Qin

= (52865,8415 + 69.921,4401 – 29.421,8334) kJ/jam

= 93.365,4482 J/jam

= 47,1833 kg/jam

7/22/2019 09E01407


B.8 Reaktor Netralizer (R-201)

R-2014

Phenol

Aseton

CHP

Cumene

Asam Sulfat

Air

6

5

Amonium hidroksidaPhenol

Aseton

CHPCumene

Asam Sulfat

Air

Amonium Hidroksida


7/22/2019 09E01407


Neraca Panas Masuk

Panas masuk reaktor = panas keluar reaktor I + panas Alur 5

Panas keluar reaktor I = 69.921,4401 kJ/jam

Panas masuk = ∑ ∫= ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡=

n

i ii dT Cp N Q1

15,303

15,298

Tabel B.13 Neraca panas masuk alur 5 (R-201)


15,298dT Cp Qin (kJ/jam)

NH4OH 0,0186 774,4584 14,4049

Jumlah 14,4049

Maka total panas masuk = 69.921,4401 kJ/jam + 14,4049 kJ/jam

= 69.935,8450 kJ/jam

Neraca Panas Keluar

Alur 6 (P = 1 atm, T = 323,15 K)

Panas keluar = ∑ ∫ ⎤⎡ndTCpNQ

15,323

7/22/2019 09E01407


(σ. ∫ Cp σ.15,323

15,298dT asamsulfat ∫ 15,298

)dT hidroksidaamoniumCp15,323

= -241664,6481 + (1 x -94,1400 + 1 x 1878,9098) – (1 x 3542496,4087

7/22/2019 09E01407


+ 1 x 3872,2920)

= -3.786.248,5780 kJ/kmol

Maka panas reaksi untuk memproduksi 0,0089 kmol/jam phenol

r. ΔHr 323,15 = 0,0089 kmol/jam x ( -3.786.248,5780) kJ/kmol

= -33.697,6124 kJ/jam

Perubahan panas yang terjadi di dalam reaktor adalah:Q r. ΔHr 323,15 + Qout – Qin

= ( -33.697,6124 + 54397,2954 – 69.935,8450) kJ/jam

= -49236,1620 kJ/jam

Tanda Q negatif, berarti sistem melepas panas sebesar 49236,1620 kJ/jam. Maka

untuk menyerap panas ini digunakan air pendingin.

Data air pendingin yang digunakan:

T masuk = 30 oC

T keluar = 45 oC

∫15,318

15,303dT Cp = 1127,4029 kJ/kmol

B.9 Vaporizer (VP-201)

VP-2016

Phenol

Aseton

CHP

Cumene

7

Phenol

Aseton

CHP

Cumene

Air

7/22/2019 09E01407


9

Air

Amonium Hidroksida


Phenol

AsetonCHP

Cumene

Air

Amonium Hidroksida


Neraca Panas Masuk

Panas masuk vaporizer = panas keluar reaktor netralizerPanas keluar reaktor netralizer = 54397,2954 kJ/jam

Neraca Panas Keluar

Panas keluar = ∑ ∫∑ ∫ == ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡+⎥⎦

⎤⎢⎣⎡=

n

i

n

iout dT Cp N dT Cp N Q1

7,356

15,298

9

1

7,356

15,298

7

Alur 7 (P = 1 atm, T = 356,7 K)

Maka total panas keluar alur 7 dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel B.15 Neraca panas alur 7

Komponen

N

(kmol/jam) ∫

BP

dT Cpl15,298

∫

7,356

15,298 dT Cpg HvlΔ

Qout

(kJ/jam)

Air 0,0011 4.418,8884 4,8608

7/22/2019 09E01407


Steam yang diperlukan adalah

)190( C

QinQout F

oλ

−=

=kgkJ

jamkJ

/7800,1978

/1258,384.411

= 207,8979 kg/jam

7/22/2019 09E01407


B.10 Kondensor (CD-201)

Neraca Panas Masuk

Panas masuk Kondensor = Q7 + Hvap7

Panas keluar reaktor vaporizer = 341.446,2172 kJ/jam

Neraca Panas Keluar

Total panas keluar alur 8 dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel B.17 Neraca panas alur 8

Komponen N (kmol/jam) Qout (kJ/jam)

Air 0,0011 374,7055 0,4122

Cumene 0,0849 282,4500 23,9800

Q = Qo – Qi = - 322.406,9008 kJ/jam

Data air pendingin yang digunakan:

T masuk = 30 oC

T keluar = 45 oC

∫15,318

15,303dT Cp = 1127,4029 kJ/kmol

Jumlah air pendingin yang digunakan adalah:

7/22/2019 09E01407


Jumlah air pendingin yang digunakan adalah:

F =

= kmolkg xkmolkJ

jamkJ /18

/4029,1127

/ 08322.406,90

= 5.147,5160 kg/jam

B.11 Cooler (E-201)

Air pendingin bekas

45 OC

Air pendingin

30 OC

109

Phenol

Aseton

CHP

Cumene

Air

NH4OH NH4OHSO4

Phenol

Aseton

CHP

Cumene

Air

NH4OH NH4OHSO4

Neraca Panas Masuk

Panas masuk cooler = Panas keluar vaporizer

Panas keluar cooler = 124.335,2040 kJ/jam

Neraca Panas Keluar

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


Tabel B.21 Titik didih umpan masuk destilasi

Komponen Xi Pi Ki = Pi/Pt Yi = Xi.Ki

CHP

Cumene

Phenol

A t

0,0397

0,2053

0,6283

0 1267

341,5179

328,5488

108,5488

4820 8233

0,4494

0,4323

0,1428

6 3432

0,0178

0,0888

0,0897

0 8037

7/22/2019 09E01407


Asetone

Air

0,1267

2 x10-6

4820,8233

1616,1467

6,3432

2,1265

0,8037

4 x10-6

Total 1,0000 1,000

Maka suhu umpan 157,55 oC = 430,7 K

Menentukan Kondisi operasi atas (kondensor total)

Tabel B.22 Dew point destilasi

Komponen Yi Pv Ki = Pv/Pt Yi /K i

CHP

Cumene

Phenol

Acetone

Air

0,1064

0,5515

0,0017

0,3404

2 x 10-5

646,2285

505,6399

188,2296

6631,3399

2503,9731

0,8503

0,6653

0,2477

8,7254

3,2947

0,1251

0,8290

0,0068

0,0390

3 x 10-6

Total 1,0000 1,0000

Maka suhu destilat (D) adalah 137,34o

C dan P = 1 atm

Panas kondenser merupakan panas pada titik embun bagian atas kolom

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


LAMPIRAN C

PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN

C.1 Tangki Penyimpanan Cumene (TK-101)

Fungsi : Untuk menyimpan larutan Cumene untuk kebutuhan 10 hari

Bentuk : silinder vertikal dengan tutup dan alas datar

7/22/2019 09E01407


Bahan : Stainless steel, SA – 240 Tipe 304, 18 Cr – 8 Ni

Jumlah : 1 unit

Lama Penyimpanan : 10 hari

Kondisi Operasi :


- Tekanan ( P) = 1 atm

A. Volume Tangki

Total volume bahan dalam tangki = 1.978,2038 liter/jamx10 hari x 24 jam

= 474.768,9000 liter = 474,7689 m3

Faktor kelonggaran = 20 % (Perry dan Green, 1999)

Volume tangki, VT = (1 + 0,2) x 474,7689 m3

= 1,2 x 474,7689 m3

= 1.064.417,1236 liter

= 569,7227 m3

B. Spesifikasi Tangki

Silinder (Shell)

Volume silinder

V =1

π D2 Hs (Hs : D = 3 : 2)

Vt =24

10π D3

D = 310

24t V π

D = 7,5803 m = 24,8694 ft

Tebal Silinder dan Tutup Tangki

Tinggi cairan dalam tangki,

7/22/2019 09E01407


gg g ,

2

4

D

V H lc

π =

Hc =2 7,5803

474,7689x4

⋅π = 10,5255 m

Tebal shell, Cc+−

=0,6PSE

PDt (Peters, 2004)

Pdesain = Poperasi + psi H

Ph c ,144

)1( ρ −=

Pdesain = 24,6724

P =24,6724 × 1,2 = 29,6090 psi

(faktor kelonggaran 20%)

Joint efficiency (E) = 0,85 (Peters, 2004)

Allowable stress (S) = 12.650 psi (Brownell,1959)

Allowable corrosion (Cc) = 0,042 in/thn (Perry, 1999)

= 0,042 in (untuk 10 tahun)

R = 12,4347 ft

Maka, tebal shell:

t 420 x1212,4347x psi) (29,6069

+=

C.2 Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (TK-102)

Fungsi : Untuk menyimpan larutan Asam sulfat untuk kebutuhan 60 hari

Bentuk : silinder vertikal dengan tutup dan alas datar

Bahan : Stainless steel, SA – 240 tipe 304,18 Cr – 8 Ni

Jumlah : 1 unit

Lama Penyimpanan : 60 hari

Kondisi Operasi :

7/22/2019 09E01407



- Tekanan ( P) = 1 atm

A. Volume Tangki

Total volume bahan dalam tangki = 0,2483 liter/jamx60 hari x 24 jam

= 357,6036 liter = 0,3576 m3

Faktor kelonggaran = 20 % (Perry dan Green, 1999)

Volume tangki, VT = (1 + 0,2) x 0,3576 m3

= 1,2 x 0,3576 m3

= 0,4291 m3

B. Spesifikasi Tangki

Silinder (Shell)

V =4

1 π D2 Hs (Hs : D = 3 : 2)

Vs =8

3π D3

V =4

1 π D2 Hs (H

h = 1/6)

Vh =1

π D3

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


Vh =24

1π D3

Vt = Vs + Vh

Vt =24

10π D3

D = 3

10

24t

V π

D = 6,9126 m = 22,679 ft

7/22/2019 09E01407


D 6,9126 m 22,679 ft



2

4

D

V H l

cπ

=

Hc =2 9126,6

360,0463x4

⋅π = 9,5984 m

Tebal shell, Cc+−

=0,6PSE

PDt (Peters, 2004)

Pdesain = Poperasi + psi H

c ,144

)1( ρ −

Pdesain = 25,3659 psiP = 25,3659 × 1,2 = 30,4391 psi


Joint efficiency (E) = 0,85 (Peters, 2004)

Allowable stress (S) = 12.650 psi (Brownell,1959)

Allowable corrosion (Cc) = 0,042 in/thn (Perry, 1999)= 0,42 in (untuk 10 tahun)

7/22/2019 09E01407




2

4

D

V

H l

c π =

Hc = 2 3078,7

425,3837x4

⋅π = 10,1471 m

Tebal shell, Cc+−

=0,6PSE

PDt (Peters, 2004)

7/22/2019 09E01407


Pdesain = Poperasi + psi H c ,

144

)1( ρ −

Pdesain = 29,5192 psi

P = 29,5192 × 1,2 = 35,4230 psi


Joint efficiency (E) = 0,85 (Peters, 2004) Allowable stress (S) = 12.650 psi (Brownell,1959)

Allowable corrosion (Cc) = 0,042 in/thn (Perry, 1999)


R = 11,9877 ft

Maka, tebal shell:

in

t

8948,0

42,0 psi) (35,42306,0 psi)(0,85)(12.650

x1211,9877x psi) (35,4230

=

+−

=

Tebal shell standar yang digunakan = 1 in (Brownell,1959)

C.7 Pompa 1 (J-101)

F i M CHP d d i t ki (TK 101) k h t 1 (E

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


3 elbow 90° = hf = n.Kf.cg

v

.2

2

= 3(0,75))174,32(2

2,40502

= 0,2023 ft.lbf/lbm

1 check valve = hf = n.Kf.cg

v

.2

2

= 1(2,0) )174,32(2

2,40502

= 0,1798 ft.lbf/lbm

Pipa lurus 60 ft = Ff = 4f cg D

v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0075) ( )( )

( ) ( )174,32.2.0.0874

2,4050.602

= 1,8509 ft.lbf/lbm

7/22/2019 09E01407


1 Sharp edge exit = hex =cg

v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( )( )( )174,3212

2,405001

2

− = 0,0899 ft.lbf/lbm

Total friction loss : ∑ F = 2,3678 ft.lbf/lbm

Dari persamaan Bernoulli :

( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−

+−+− sW F PP

z zgvv ρ α

(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2 P1 ≈ P2 = 100 kPa = 2.088,5547 lbf /ft²

ρ

PΔ = 0 ft.lbf /lbm

ΔZ = 60 ft

Maka :

( ) 0Wsft.lbf/lbm2,3678ft.lbf/lbm0ft60ft/s174,32

02

2

=++−+

Daya pompa : P = m x Wp

=( )( )

ft.lbf/lbm83,15701lbm/s360045359,0

1.358,0417× x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0.1257 hp

Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1/4 hp

C.10 Pompa 4 (J-201)

7/22/2019 09E01407


Fungsi : Memompa NH4OH dari tangki (TK-201) ke reaktor 2 (R-201)


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 bar

T = 30 oC

Laju alir massa (F) = 0,6516 kg/jam = 0,0004 lbm/s

Densitas (ρ) = 1.024,6000 kg/m3 = 63,9635 lbm/ft3

Viskositas (μ) = 0,1010 cP = 0,0001 lbm/ft.s

Laju alir volumetrik (Q) =3lbm/ft63,9635

lbm/s0,0004 = 0,00001 ft3/s

= 2,8000 gal/mnt

Perencanaan Diameter Pipa pompa :

Untuk aliran turbulen (Nre >2100),

De = 3,9 × Q0,45 × ρ0,13 (Walas, 1988)

Untuk aliran laminar

= 0,0266 in

Dari Appendiks A.5 Geankoplis,1997, dipilih pipa commercial steel :

Ukuran nominal : 0,125 in

Schedule number : 40

Diameter Dalam (ID) : 0,2690 in = 0,0224 ft = 0,0068 m

Diameter Luar (OD) : 0,4050 in = 0,0338 ft

Inside sectional area : 0,0004 ft2

7/22/2019 09E01407


Kecepatan linear, v = Q/A =2

3

ft0,0004

/sft 0,00001 = 0,0156 ft/s

Bilangan Reynold : NRe =μ

ρ Dv ××

=lbm/ft.s10

)ft0,0224)(ft/s0,0156)(lbm/ft 63,9635(

4-

3

= 329,4849 (Laminar)

Pada NRe = 329,4849

maka harga f = 0,0580 (Geankoplis,1997)

Friction loss :

1 Sharp edge entrance= hc = 0,5cg

v

A

A

.21

2

1

2

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= 0,5 ( )( )( )174,3212

0,015601

2

− = 2.10-6 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0,01562

= 6.10-6 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( ) ( )( )174,3212

0,015601

2

− = 4.10-6

ft.lbf/lbm



( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−

+−+− sW F PP

z zgvv ρ α

(Geankoplis,1997)

7/22/2019 09E01407


dimana : v1 = v2

P1 ≈ P2 = 100 kPa = 2.088,5547 lbf /ft²

ρ

PΔ = 0 ft.lbf /lbm

ΔZ = 60 ft

Maka :

( ) 0Wsft.lbf/lbm0,0016ft.lbf/lbm0ft60s.lbf /lbm.ft174,32

ft/s174,320

2

2

=++−+

Ws = -60,0016 ft.lbf/lbm

Effisiensi pompa , η= 75 %

Ws = - η x Wp

-60,0016 = -0,75 x Wp

Wp = 80,0021 ft.lbf/lbm


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 bar

T = 50 oC

Laju alir massa (F) = 1.358,6908 kg/jam = 0,8321 lbm/s

Densitas (ρ) = 923,3781 kg/m3 = 57,6445 lbm/ft3


7/22/2019 09E01407



lbm/s0,8321 = 0,0144 ft3/s

= 6.478,5533 gal/mnt



De = 3,9 × Q0,45 × ρ0,13 (Walas, 1988)

Untuk aliran laminar ,

De = 3,0 × Q0,36 × μ0,18 (Walas, 1988)

dengan : D = diameter optimum (in) ρ = densitas (lbm/ft3)

Q = laju volumetrik (ft3/s) μ = viskositas (cP)

Asumsi aliran turbulen, maka diameter pipa pompa :

Desain pompa :

Di,opt = 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13

= 3,9 (0,0144 ft3/s )0,45 (57,6445 lbm/ft3)0,13

0 9811 i


3

ft0,006

/sft0,0144 = 2,4057 ft/s


ρ Dv ××

=lbm/ft.s3.10

)ft0,0874)(ft/s4057,2)(lbm/ft 57,6445(4-

3

= 4,5074.104 (Turbulen)

Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 4,6.10-5 (Geankoplis,1997)

m1064 5

7/22/2019 09E01407


Pada NRe = 4,5074.104 dan ε/D =m0,0266

m10.6,4 5− = 0,0017


Friction loss :


v

A

A

.21

2

1

2

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= 0,5 ( )( )( )174,3212

2,405701

2

− = 0,0450 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(0,75))174,32(2

2,4057 2

= 0,0675 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(2,0))174,32(2

2,4057 2

= 0,1799 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

( )( )2


( ) ( ) 0

2

1 12

12

2

1

2

2

=+∑+−

+−+−s

W F PP

z zgvv ρ α

(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 ≈ P2 = 100 kPa = 2.088,5547 lbf /ft²

PΔ

7/22/2019 09E01407


ρ

PΔ = 0 ft.lbf /lbm

ΔZ = 25 ft

Maka :


ft/s174,320

2

2

=++−+



Ws = - η x Wp

-26,2835 = -0,75 x Wp



=

( )( )ft.lbf/lbm35,0447lbm/s

360045359,0

1.358,6908× x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0 0530 hp

Kondisi operasi :

P = 1 bar

T = 83,55 oC




Laju alir volumetrik (Q) =3lbm/ft49 6907

lbm/s0,2011 = 0,0040 ft3/s

7/22/2019 09E01407


lbm/ft49,6907

= 1.816,2718 gal/mnt



De = 3,9 × Q0,45 × ρ0,13 (Walas, 1988)


De = 3,0 × Q0,36 × μ0,18 (Walas, 1988)




Desain pompa :

Di,opt = 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13

= 3,9 (0,0040 ft3/s )0,45 (49,6907 lbm/ft3)0,13

0 5430 i

7/22/2019 09E01407



( ) ( ) 0

2

1 12

12

2

1

2

2

=+∑+−

+−+−s

W F PP

z zgvv ρ α

(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 ≈ P2 = 100 kPa = 2.088,5547 lbf /ft²

ρ

PΔ = 0 ft.lbf /lbm

ΔZ = 25 ft

7/22/2019 09E01407


ΔZ 25 ft

Maka :


ft/s174,320

2

2

=++−+



Ws = - η x Wp

-25,4255 = -0,75 x Wp



=( )( )

ft.lbf/lbm,900733lbm/s360045359,0

328,3532× x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0,0124 hp


P = 1 bar

T = 83,55 oC





lbm/s0,6310 = 0,0105 ft3/s

= 4.713,3122 gal/mnt


7/22/2019 09E01407


p p p


De = 3,9 × Q0,45 × ρ0,13 (Walas, 1988)


De = 3,0 × Q0,36 × μ0,18 (Walas, 1988)




Desain pompa :

Di,opt = 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13

= 3,9 (0,0105 ft3/s )0,45 (60,0853 lbm/ft3)0,13

= 0,8548 in


Ukuran nominal : 1 in

S h d l b 40

=lbm/ft.s3.10

)ft0,0874)(ft/s7502,1)(lbm/ft60,0853(4-

3

= 2,6286.104 (Turbulen)

Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 4,6.10-5 (Geankoplis,1997)

Pada NRe = 2,6286.104 dan ε/D =m0,0266

m10.6,4 5−

= 0,0017


7/22/2019 09E01407


Friction loss :


v

A

A

.21

2

1

2

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= 0,5 ( ) ( )( )174,3212

1,7502

01

2

− = 0,0238 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(0,75))174,32(2

1,75022

= 0,0357 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(2,0))174,32(2

1,75022

= 0,0952 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0078) ( )( )

( ) ( )174,32.2.0,0874

1,7502.402

= 0,6796 ft.lbf/lbm


v A A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠ ⎞⎜⎜

⎝ ⎛ −

7/22/2019 09E01407




lbm/s0,6303 = 0,0105 ft3/s

= 4.703,8292 gal/mnt



De = 3,9 × Q0,45 × ρ0,13 (Walas, 1988)


7/22/2019 09E01407


De = 3,0 × Q0,36 × μ0,18 (Walas, 1988)




Desain pompa :

Di,opt = 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13

= 3,9 (0,0105 ft3/s )0,45 (60,1438 lbm/ft3)0,13

= 0,8541 in







3/ft0 0105

Pada NRe = 2,6216.104 dan ε/D =m0,0266

m10.6,4 5−

= 0,0017


Friction loss :


v

A

A

.21

2

1

2

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

0 5 ( )1,7467

012

0 0237 ft lbf/lb

7/22/2019 09E01407


= 0,5 ( )( )( )174,3212

,01− = 0,0237 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(0,75))174,32(2

1,7467 2

= 0,0356 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(2,0) )174,32(2

1,7467 2

= 0,0948 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0075) ( )( )

( ) ( )174,32.2.0,0874

1,7467.402

= 0,6509 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( )( )( )174,3212

1,746701

2

− = 0,0474 ft.lbf/lbm


ΔZ = 30 ft

Maka :


ft/s174,320

2

2

=++−+



Ws = - η x Wp

-30,8524 = -0,75 x Wp

7/22/2019 09E01407




= ( )( ) ft.lbf/lbm1365,41lbm/s360045359,0

1.029,2653

× x slbf ft

hp

/.550

1

= 0,0471 hp


C.15 Pompa 9 (J-206)

Fungsi : Memompa campuran bahan dari condensor (CD-202) ke tangki



Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :



De = 3,9 × Q0,45 × ρ0,13 (Walas, 1988)


De = 3,0 × Q0,36 × μ0,18 (Walas, 1988)



7/22/2019 09E01407



Desain pompa :

Di,opt = 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13

= 3,9 (0,0049 ft3/s )0,45 (50,9020 lbm/ft3)0,13

= 0,5913 in








3

ft0,0037

/sft0,0049 = 1,3125 ft/s


ρ Dv ××

Friction loss :


v

A

A

.21

2

1

2

α ⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎝

⎛ −

= 0,5 ( )( )( )174,3212

1,312501

2

− = 0,0134 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(0,75))174,32(2

1,31252

= 0,0201 ft.lbf/lbm

1 check valve = hf = n Kfv

2

= 1(2 0)1,31252

= 0 0535 ft lbf/lbm

7/22/2019 09E01407


1 check valve hf n.Kf.cg.2

1(2,0))174,32(2

0,0535 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0070)

( )( )( ) ( )174,32.2.0,0687

1,3125.402

= 0,4367 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( )( )( )174,3212

1,312501

2

− = 0,0268 ft.lbf/lbm



( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−

+−+− sW F PP

z zgvv ρ α

(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2



Ws = - η x Wp

-40,5504 = -0,75 x Wp



=( )( )

ft.lbf/lbm0673,54lbm/s3600453590

403,6516× x

lbfft

hp

/550

1

7/22/2019 09E01407


( )( )360045359,0 slbf ft /.550

= 0,0243 hp


C.16 Pompa 10 (J-207)

Fungsi : Memompa campuran bahan dari reboiler (RB-201) ke tangki



Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 bar

T = 181,8 oC


Densitas (ρ) = 1.058,9309 kg/m3 = 66,1067 lbm/ft3

Viskositas (μ) = 0 8707 cP = 6 10-4 lbm/ft s

7/22/2019 09E01407


= 0,5 ( )( )( )174,3212

1,566401

2

− = 0,0191 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(0,75)

)174,32(2

1,56642

= 0,0286 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(2,0))174,32(2

1,56642

= 0,0763 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0063) ( )( )

( ) ( )1743220 0687

1,5664.402

= 4,5898 ft.lbf/lbm

7/22/2019 09E01407


( ) ( )174,32.2.0,0687


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( ) ( )( )174,3212

1,566401

2

− = 0,0381 ft.lbf/lbm



( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−

+−+− sW F PP

z zgvv ρ α

(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 ≈ P2 = 100 kPa = 2.088,5547 lbf /ft²

ρ

PΔ = 0 ft.lbf /lbm

ΔZ = 40 ft

Maka :



=( )( )

ft.lbf/lbm59,6691lbm/s360045359,0

625,6097 × xslbf ft

hp

/.550

1

= 0,0416 hp


C.17 Cooler (E-201)


7/22/2019 09E01407



dimasukkan ke decanter


Dipakai : 1 OD tube10 BWG, panjang = 15 ft, 2 pass

Jumlah : 1 unit

Fluida panas

Laju alir umpan masuk = 1358,6908 kg/jam = 2995,3996 lbm/jam

Temperatur awal (T1) = 83,55 oC = 182,39 °F

Temperatur akhir (T2) = 31 °C = 87,8 °F

Fluida dingin

Laju alir air pendingin = 1797,7215 kg/jam = 3963,2928 lbm/jam

Temperatur awal (t1) = 30 °C = 86 °F

Temperatur akhir (t2) = 45 °C = 113 °FPanas yang diserap (Q) = 112.597,5771 kJ/jam = 106721,9089 Btu/jam

T1 – T2 = 94,95 °F Selisih t2 – t1 = 27 °F Δt2 – Δt1 = -61,59 °F

18,5079

63,39

1,8ln

61,59-

Δt

Δtln

ΔtΔt

LMTD

1

2

12

=⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−

= °F

5033,327

94,95

tt

TTR

12

21 ==−

−=

0,280187,839,182

54

tT

tt

S 11

12

=−=−

−

=

7/22/2019 09E01407


Dari Fig 19, Kern, 1965 diperoleh FT = 0,96

Maka Δt = FT × LMTD = 0,96 × 18,5079 = 17,7676 °F

(2) Tc dan tc

095,3512

8,8739,182

2

TTT 21

c =+

=+

= °F

5,992

11386

2

ttt 21

c =+

=+

= °F

Dalam perancangan ini digunakan cooler dengan spesifikasi:

- Diameter luar tube (OD) = 3/4 in

- Jenis tube = 10 BWG

- Pitch (PT) = 1 in Square pitch

- Panjang tube (L) = 15 ft

a Dari Tabel 8 hal 840 Kern 1965 UD = 40 Btu/h ft2 oF faktor pengotor (Rd)

Jumlah tube, 9981,05/ftft0,1963ft15

ft150,1639

aL

A N

2

2

"t =×

=×

= buah

b. Dari Tabel 9, hal 842, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 52 tube dengan

ID shell 10 in.

c. Koreksi UD

2

2

"

t

ft114,531

/ftft11963,052ft51

a NLA

=××=

××=

7/22/2019 09E01407


,

Fft jam

Btu2293,93

F5079,81ft153,114

Btu/jam 9106721,908

ΔtA

QU

22D °⋅⋅=

°×=

⋅=

Fluida dingin : air, tube

(3) Flow area tube, at′ = 0,1820 in2 (Tabel 10, Kern)

n144

'tat N

ta×

×= (Pers. (7.48), Kern)

2ft0,03292144

0,18252

ta =

×

×=

(4) Kecepatan massa

ta

wtG = (Pers. (7.2), Kern)

2ft jam

mlb2450,153.19

0,0329

2995,3969

t

G

⋅

==

(5) Bil R ld

48,6038

2450,153.190,732/12tRe

×= = 114,4016

9016,245=

D

L

(6) Taksir jH dari Gbr 24, Kern, diperoleh jH = 1,8

Pada tc = 99,5 °F

c = 0,3908 Btu/lbm°F (Gbr 3, Kern)

k = 0,2778 Btu/jam.ft°F (Tabel 5,Kern

)

3739683

16038,483908,03

1

⎟⎞

⎜⎛ ×

⎟⎞

⎜⎛ ⋅c μ

7/22/2019 09E01407


3739,682778,0

6038,483908,0=⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ =⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ k

c μ

31

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅××=

k

c

D

k jH

s

ih μ

φ (Pers. (6.15), Kern)

5216,3368,37390,0402

0,27789,1

sφ

ih

=××=

32,7171

OD

IDx

tφ

ih

tφ

ioh

=

=

tφtφ

iohioh ×=

hio = 32,7171 × 1,7014 = 55,6659

Fluida panas : shell, bahan(3′) Flow area shell

2ft0,03471144

225,010sa =

×××

=

(4′) Kecepatan massa

s

saWG = (Pers. (7.2), Kern)

2ft jam

mlb39114.142,83

0,0347

3963,2928sG

⋅==

(5′) Bilangan Reynold

Pada Tc = 135,095 °F

μ = 0,8940 cP = 2,1653lbm/ft2⋅ jam (Gbr. 15, Kern)

7/22/2019 09E01407


μ , , m j ( , )

Dari Gbr. 28, Kern, untuk 3/4 in dan 1 square pitch, diperoleh de = 0,91 in.

De =0,91/12 = 0,0790 ft

μ

sGeDsRe

×= (Pers. (7.3), Kern)

2124,17042,1653

39114.142,83x0,0790sRe ==

(6 ) Taksir jH dari Gbr. 28, Kern, diperoleh jH = 45

(7′)3

1

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅××=

k

c

e D

k jH

s

oh μ


0016,374sφ

oh=

(8′) Karena viskositas rendah, maka diambil φs = 1

sφ

sφ

oh

oh ×=

h 374 0016 1 374 0016

(Pers. (6.13), Kern)

R d hitung ≥ R d batas, maka spesifikasi cooler dapat diterima.

Pressure drop


(1) Untuk Ret = 114,4016

f = 0,0045 ft2/in2 (Gbr. 26, Kern)

s = 0,7788 (Gbr. 6, Kern)

φt = 1,7189

φsID10105 22

nL2tGf

tΔP⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅= (Pers. (7.53), Kern)

7/22/2019 09E01407


tφsID105,22 ⋅⋅⋅⋅

( )( ) ( )

( )( )( )

psi0,2627

1,70140,77880,7320/1210105,22

2)15(2

91153,24500,0045tΔP

=

⋅=

(2) Dari grafik 27, hal:837, Kern, pada diperoleh2g'

2V

= 0,0025

psi0,0122

.0,00120,7788(4).(2)

2g'

2V.

s

4nr ΔP

=

=

=

ΔPT = ΔPt + ΔPr

= 0,0122 psi + 0,2627 psi

= 0,2749 psi

ΔPt yang diperbolehkan = 10 psi

7/22/2019 09E01407


T2 = 95 °FTe g

lebih rendaht1 = 86 °F Δt2 = 9 °F

mperatur yan

T1 – T2 = 87,39 °F Selisih

t

27 °F-54,39 °F

2 – t1 =Δt2 – Δt1 =

5664,92

63,39

9ln

54,39

Δt

Δtln

ΔtΔtLMTD

1

2

12 =

⎟

⎠

⎞⎜

⎝

⎛ =

⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜

⎝

⎛

−= °F

3 236787,39TT

R 21 ==−

=

7/22/2019 09E01407


3,236727tt

R 12

==−

=

0,280186182,39tT 11 −−

27ttS 12 ==

−=

aka Δt = FT × LMTD = 0,96 × 29,5664 = 28,3838 °F

(2) Tc dan tc


M

695,381

2

9539,182

2

TTT 21

c =+

=+

= °F

5,9922

c

11386ttt 21 =

+=

+= °F

ensor dengan spesifikasi:

) = 3/4 in

ngular pitch

Dalam perancangan ini digunakan kond

- Diameter luar tube (OD

- Jenis tube = 10 BWG- Pitch (PT) = 1 5/16 in tria

2ft1288,86Btu/jam 37305.582,77Q

A === o

o2F3838,28

Fft jam

Btu125

ΔtU ×⋅⋅

×

2

D

Luas permukaan luar (a″) = 0,1820 ft /ft (Tabel 10, Kern)

Jumlah tube, 4363,39/ftft0,1820ft12

ft1288,86

aL

A N

2

2

"t =×

=×

= buah

b. ari Tabel 9, hal 842, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 56 tube dengan

n.

K k i U

D

ID shell 10 i

7/22/2019 09E01407


c. Koreksi UD

2

2

"

t

ft3040,122

/ftft0,182056ft12

a NLA

=

××=

××=

Fft jamF3 3882ft122,3040ΔtA °⋅⋅°×

Btu0274,88

, 8

Btu/jam 37.582,7722

=⋅

luida dingin : air, be

(3) Flow area tube, at′ = 0,1820 in

2

(Tabel 10, Kern)

305QUD ==

F tu

n144t ×

'tat N

a ×

= (Pers. (7.48), Kern)

2ft0,0354244

0,1820

×

1

56ta =

×=

(4) Kecepatan massa

wG (Pers (7 2) Kern)

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


(1 Untuk Ret =) 19,5714

f = 0,0100 ft2/in2 (Gbr. 26, Kern)

s = 0,778

φt = 1,688

(2)

(Gbr. 6, Kern)

tφsID10105,22

nL2

tGf

tΔP⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅= (Pers. (7.53), Kern)

( )( ) ( )

( )( )( ) psi0,0351

1,73690,7780,4820/1210

2)12(420.455,4040,0100tΔP

⋅

=

105,22

2

=

2

7/22/2019 09E01407


(3) Dari grafik 27, hal:837, Kern, pada diperoleh2g'

2V

= 0,0800

.0,08000,778

(4).(2)

psi1218,8

2g'

2V.

s

4nr ΔP

=

=

=

si

ehka = 10 i

a : bahan, shell

Res = 15.979,2573

f = 0,0019

2

/in

2

φs =1

ΔPT = ΔPt + ΔPr

1218,8 p = 0,0351 psi +

= 8,1569 psi

ΔPt yang diperbol n ps

Fluid panas

(1′) Untuk

ft (Gbr. 29, Kern)

( )( ) (

( )( )( )

)

psi4378,0

110,181310105,22

72)12/(102

7203,651.1900,0026

2

1sΔP

=

⋅×=

an = 2 psi

C.19 or (CD-

ungsi : Mengubah fasa uap keluaran atas kolom destilasi menjadi

ΔPs yang diperbolehk

Kondens 202)

F

7/22/2019 09E01407


fasa cair

i ang = 12 ft, 2 pass

,59 °F

F

pendingin = 1 7,5393 kg/ja m/jam

wal (t1 °F

Temperatur akhir (t2) 113 °F

diserap 6 kJ/jam 6728 Bt


Dipakai : 3/4 n OD Tube 10 BWG, panj

Jumlah : 1 unit

Fluida panas

Laju alir umpan masuk = 403,6668 kg/jam = 403,6668 lbm/jam

Temperatur awal (T1) = 157,55 oC = 315

Temperatur akhir (T2) = 35 °C = 95 °F

luida dingin

Laju alir air 09 m = 2419,657 lb

Temperatur a ) = 30 °C = 86

= 45 °C =

Panas yang (Q) = 67 010 473 = 63 315 u/jam

T1 – T2 = 220,59 °F Selisih1 =

27 °F

Δt2 – Δt1 =

-193,59 °Ft2 – t

1684,62

205,59

9ln

193,59

Δt

Δtln

ΔtΔtLMTD

1

2

12 =

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =

⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−= °F

8,17220,59TT 21 −

27tt 12 −

R ===

0,11768659153

27

tT −

tt 12 =−

=−

= S

7/22/2019 09E01407


8659,153tT 11


Maka Δt = FT × LMTD = 0,98 × 62,1684 = 60,925 °F

(2) Tc dan tc

29,20522

T 21c ===

9559,315TT ++5°F

5,99

22

t c === °11386tt 21 ++

F

akan kondensor dengan spesifikasi:

Diameter luar tube (OD) = 3/4 in

pitch

-

Dalam perancangan ini digun

-

- Jenis tube = 10 BWG

- Pitch (PT) = 1 in square

Panjang tube (L) = 12 ft

7/22/2019 09E01407


(6) Taksir jH dari Gbr 24, Kern, diperoleh jH = 2,3

Pada tc = 99,5 °F

31

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅××=

k

c

D

k jH

s

ih μ


=sφ

ih

31,7051

tφtφ

ioioh ×=

h

hio = 20,86

7/22/2019 09E01407


Fluida panas : shell, bahan

(3′) Flow area shell

TP144ssa ×= ft2 B'CD ××

(Pers. (7.1), Kern)

s hell = 8 in

B = Baffle spacing = 2 in

= 1 in

C′ = Clearance = PT – OD

= 1 – 3/4 = 1/4 in

D = Diameter dalam s

PT = Tube pitch

2ft0,0222 1144

20,258sa =

×××

=


ss aG =

W

(Pers. (7.2), Kern)

1014,978.32,1635

5666,884.108(0,079/12)sRe =

×=

(6 ) Taksir jH dari Gbr. 28, Kern, diperoleh jH = 35

Pada Tc = 205,295 °F

3⎟

⎞⎜⎛ ⋅

××=ck

jH oh μ

1

⎠⎝ k e Dsφ (Pers. (6.15), Kern)

2229,166sφ

oh=

φs = 1(7′) Karena viskositas rendah, maka diambil

sφsφ

ohoh ×=

7/22/2019 09E01407


sφ

ho = 290,8901

(8’) Clean Overall coefficient , UC

FftBtu/jam,2583918901,29086,208901,90286,20

hhhhU 2

oio

oioC °⋅⋅=

+×=

+×=


(9’) Faktor pengotor, R d

0,0068

0214,17,258391UU DC ×

,021471,258391U DC =

×

−=

−


maka spesifikas conde


) Untuk Ret = 460,4549

f = 0 0011 ft2/in2 (Gbr 26 Kern)

UR d =

R d hitung ≥ R d batas, i nsor dapat diterima.

Pressure drop

(1

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


397,37322

ct == °59,1539,2040532

t1

t ++= F

reboiler dengan spesifikasi:= 1 in

enis tube = 10 BWG

a. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, diperoleh UD = 40 Btu/jam⋅ft2⋅°F, faktor

pengotor (R d) = 0,003.

Dalam perancangan ini digunakanDiameter luar tube (OD)

J

Pitch (PT) = 1 1/4 in square pitch

Panjang tube (L) = 20 ft

7/22/2019 09E01407


Luas permukaan untuk perpindahan panas,

2

o

o2D ΔtU ×

ft5670,25

F28,5862Fft jam

Btu

40

A =

×⋅⋅

== Btu/jam 229.234,523Q

Luas permukaan luar (a″) = 0,2618 ft2/ft (Tabel 10, Kern)

Jumlah tube, 8829,4/ftft26180,ft20

ft5670,25

aL

A N

2

2

"t =×

=×

= buah

b. Dari Tabel 9, hal 842, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 14 tube dengan

ID shell 8 in.

c. Koreksi UD

2

2

"

t

ft3040,73

/ftft0,261814ft20

a NLA

=

××=

××=

Btu13 9512

Btu/jam 2,52329.234QU

7/22/2019 09E01407


B = Baffle spacing = 2 in

PT = Tube pitch = 1,25 in


1 = 0,25 in= 1,25 –

2ft0,022220

= 1,25144

,258sa

×××

=

) Kecepatan massa(4′

sa

wsG = (Pers. (7.2), Kern)

2ft jam0,0222 ⋅

mlb4146,870.98

2197,1203sG ==

7/22/2019 09E01407



Pada tc = 337,397 °F

ntuk 1 in dan 1 1/4 Square pitch, diperoleh 0,0825 in. U de =

μ

sGeDsRe

×= (Pers. (7.3), Kern)

9709,551.260,3073

4146,870.98x0,0825sRe ==

(6 ) Taksir jH da br. 28, Kern, dip h jH

Pada tc = 337,397 °Fri G erole = 85

31

⎟ ⎠⎝ k e Dsφ

⎞⎜⎛ ⋅

××=ck

jH oh μ (Pers. (6.15), Kern)

7486,365

sφ

oh=


(9′) Faktor pengotor, R d

0,00929512,130127,16

9512,130127,16UUR DC =

−=

−=

UUDC

××

s. (6.13), Kern)

R d batas, maka spesifikasi reboiler dapat diterima.

a

) 35 733

2 2

d

Per

R d hitung ≥

Pressure dropFluid panas : Steam, tube

(1 Untuk Ret = ,9

7/22/2019 09E01407


07 ft2/in2 (Gbr. 26, Kern)

s = 1,0538 (Gbr. 6, Kern)

φt = 1

(2)

f = 0,00

tφsID10105,22

nL2

tGf

tΔP⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅= (Pers. (7.53), Kern)

)

)( )

( )( ) (

( )( psi0,0002

11,05380,7320/1210105,22

4)20(2

3.358,30440,0007tΔP

=

⋅=

2g'

2V

= 0,001(3) Dari grafik 27, hal:837, Kern, pada diperoleh

0 001(4).(4)

2g'

2V.

s

4nr ΔP =

Flui panas : bahan, shda ell

26.551,9709

f = 0,0035 ft2/i 2

s = 1,1845

(1′) Untuk Res =

n (Gbr. 29, Kern)

(2′)B

L121 ×=+ (Pers. (7.43), Kern) N

1201 N =+

(3′) ( )sφseD10105,22

1 NsD2

sGf sΔP⋅⋅⋅⋅

+⋅⋅⋅= Pers. (7.44), Kern)

)( )( ) ( )(1208/122

4146,870.980,0035ΔP

7/22/2019 09E01407


)( )( ) ( )(

)( )( )( psi0,2758

11,180,082510 4510

,,sΔP

=

=

lehkan = 10 psi

C.21 Heater 1 (E-101)

i kan temperatur CHP sebelum dimasukkan ke reaktor (R-

Dipakai : pipa 1/4 x 1/8 in IPS, 12 ft hairpin

unit

23,4692 lbm/jam

5,22 ⋅

ΔPs yang diperbo

Fungs : Menaik

101)

Jenis : DPHE

Jumlah : 1

Fluida panas

Laju alir steam masuk = 10,6455 kg/jam =

(1 su

Fluida Panas Fluida dingin

) Δt = beda hu sebenarnya

Selisih

T = 374 °F Temperatur yang lebih tinggi t = 122 °F Δ1 2 t1 = 252 °F

T =374 °F2 Temperatur yang lebih rendah 1 Δt2 °Ft = 86°F = 288

T1 – T2 = 0°F Selisih t2 – t1 = 36°FΔt2 – Δt1 =

36°F

5995,692

452

288ln

36

Δt

Δtln

ΔtΔtLMTD

1

2

12 =

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =

⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −= °F

7/22/2019 09E01407


(2) Tc dan tc

37

2

374374

2

TTT 21

c =+

=+

=

104

4 °F

22t c ===

12286tt 21 ++°F

Fluida panas : anulus, steam

(3) flow area tube

ft0,051812

0,622D2 == (Tabel 11, kern)

ft0,04512

0,54D1 ==

( ) 2222

1

2

2a ft0,00054

045,00,0518

4

DD

a =−

=−

= π π

μ = 0,0167 cP = 0,0167 x 2,42 = 0,0403 lbm/ft.jam

8512,646310,0403a

5867,514140147,0

Re

GDRe aa

a

=

×

=

×=

μ

/lbm .0F (Gbr.3, kern)

k = 0,0244 Btu/(jam)(ft2)(0F/ft)

(6) JH = 65 (Gbr.24, kern)

(7) Pada Tc = 374 0F , c = 0,765 Btu

0812,10,0244

0,0403.0,765

k

.c 31

31

=⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ μ \

14,0

W

31

ok

.ch ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ =μ

μ μ

e

H D

k J (pers. (6.15b), kern)

7/22/2019 09E01407


W ⎠⎝ ⎠⎝ μe

)F)(ftBtu/(jam)(116,6216

10812,1

0,0147

0,024465

02=

×××=

Fluida dingin : inner pipe

(3’) ft0,0303

12

0,3640D == (Tabel 11, kern)

22

p 0,00074

a == ftDπ

(4’) kecepatan massa

p

p

lbm70161400014

2992,9912G

a

WG

==

=

Pada Tc = 104 0F , c = 1,0210 Btu/lbm .0F (Gbr.3, kern)

k = 0,0940 Btu/(jam)(ft2)(0F/ft)

0633,3

0,0940

2,6465.1,0210

k ⎝ ⎠⎝

.c 31

31

=⎟

⎠

⎞⎜⎛

=⎟ ⎞

⎜⎛ μ

(7’)

14,0

W

31

ik

.ch ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ =μ

μ μ

e

H D

k J (pers. (6.15a), kern)

)F)(ftBtu/(jam)(7594,3171

10633,30,0303

2,6465800

02=

×××=

))(ftBt /(j )(4444 26270.3640

7594 3171hh 02F

ID(8’)

7/22/2019 09E01407


))(ftBtu/(jam)(4444,26270,6220

7594,3171hh 02

iio F OD

=×=×= (8’)

(pers.6.5,kern)

(9) clean averall coefficient, Uc

))(ftBtu/(jam)(113,63966216,1614444,2627

116,62162627,4444

hh io

C

hhU 02

o

oio F =+×

=+

×=

R d ketentuan = 0,003

(10) UD

Fft2 btu/jam7475,48UD =

0,002113,6396

1

U

1

U

1

CD

+=+= D R

g diperlukan

Q = UD x A x Δ t

(11) Luas permukaan yan

2

84 7475U Δtft8739,0

5995692

19965,8253Q A ===

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


Fluida panas : anulus, steam

) flow area tube(3

ft0,087412

1,0490D2 == (Tabel 11, kern)

ft0,070012

0,84D1 ==

( ) ( ) 2222

1

2

2 a4

ft0,00224

0700,00,0874DDa =

−=

−=

π π

( ) 0,0392

0700,0

0700,00,0874

D

DDDdiamEquivalen

22

1

2

1

2

2a =

−=

−=

(4) kecepatan massa

7/22/2019 09E01407


2a

a

aa

G =

ft. jam0,0022

W

) Pada Tc = 200,795 0F , μ = 2,25 cP (Gbr. 15, kern)

μ = 2,25 cP = 2,25 x 2,42 = 5,445 lbm/ft.jam

lbm 4267,169211251,8689G ==

(5

918,665199

0,0403Rea =

4267,1169210392,0 ×

GD

=

×

(6) JH = 850 (Gbr.24, kern)

(7) Pada Tc = 374 0F , c = 0,765 Btu/lbm .0F kern)

k = 0,0244 Btu/(jam)(ft2)(0F/ft)

Re aaa =

μ

(Gbr.3,

0 04030 765 31

31

⎞⎛⎞⎛

Fluida dingin : inner pipe

(3’) ft0,051812

0,6220D == (Tabel 11, kern)

22

p ft0,00214

Da ==

π

(4’) kecepatan massa

2 p

p

pa

G =

W

ft. jam

lbm 9606,10749240,0021

2269,1389G ==

(5’) Pada tc = 104 0F , μ = 2,25 cP (Gbr. 15, kern)

2 25 P 2 25 2 42 5 4450 lb /ft j

7/22/2019 09E01407


μ = 2,25 cP = 2,25x 2,42 = 5,4450 lbm/ft.jam

GD p p ×

1626,1227925,4450

96,10749246220,0

Re ×

=06

p =

(6’) JH = 300 (Gbr.24, kern)

(7’) 0,795 0F , c = 1,25 Btu/lbm .0F (Gbr.3, kern)

k = 0,0915 Btu/(jam)(ft2)(0F/ft)

Re p =μ

Pada Tc = 20

2056,40,0915

5,4450.1,25

k

.c 31

31

=⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ μ

(8’)

14,0

W

31

i

k

.ch ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜

⎝

⎛ ⎟

⎠

⎞⎜

⎝

⎛ =

μ

μ μ

e

H

D

k J (pers. (6.15a), kern)

))(ftBtu/(jam)(3928,9935477,5726175,3201

5477,7256175,1320

hh

hhU 02

oio

oioC F =

+×

=+

×=

(11) UD

R d ketentuan = 0,003

Fft2 btu/jam6926,181U

0,003399,3928

1

U

11

U

D

CD

=

+=+= D R

(12) luas permukaan yang diperlukan

Q = UD x A x Δ t

29214270,713Q===

D

ft1952,8 9009,143181,6926U

A+Δ× t

Panjang yang diperlukan ft2511,378,1925

==

7/22/2019 09E01407


j g y g d pe u ,70,2200

Berarti diperlukan 2 pipa hairpin 12 ft yang disusun seri.

(13) luas sebenarnya = 2 x 24 x 0,2200 = 10,5600 ft2

F/Btuft2 jam0,00460053,141399,3928UU DC

D ××141,0053-

Fft2 btu/jam0053,141 9009,14310,56

9214270,713Q

=

=+

=

Pressure drop

panas : anulus, steam

(1) De’ = (D2 – D1) = (0,0874 - 0,07) = 0,0174ft

Rea’

A U D Δ×

=t

399,3928UU R DC =

−=

Fluida

0015,50509

0,0403

4267,116920174,0De' ××aG 1

===

μ

2640

7/22/2019 09E01407


Temperatur yang lebihΔt1

tinggit2 = 182,39°F = 191,61 °FT1 = 374 °F

T2 = 374 °FTemperatur yang lebih

rendaht1 = 122 °F Δt2 = 252 °F

T1 – T2 = 0 °F Selisih T2 – t1 = 60,39 °FΔt2 – Δt1 =

60,39 °F

4820,220

191,61

252ln

60,39

Δt

Δtln

ΔtΔtLMTD

1

2

12 =

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =

⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−= °F

002

T1

TR ==

−=

43,6141

t2

t −

60 39tt −

7/22/2019 09E01407


0,2396122374

60,39

tT

ttS

11

12 =−

=−

=

Jika, R = 0 maka Δt = LMTD = 198,3852 °F

(2) Tc dan tc

37422

cT === °F3743742

T1

T ++

152,19

2

12239,1822t

1t ++

2ct == °= F

igunakan Vaporizer dengan spesifikasi:

Diameter luar tube (OD) = 1 in

re pitch

Dalam perancangan ini d

Jenis tube = 12 BWG

Pitch (PT) = 1 1/4 in squa

7/22/2019 09E01407


31

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅ ××=

k

c

D

k jH

s

ih μ


2560,76sφ

ih

=

tφtφ

ioioh ×=

h

h = 55,82io

(3′) Flow area shell

Fluida panas : steam,shell

TP144

ssa

×= ft2

B'CD ×× (Pers. (7.1), Kern)

10 iD Di d l h ll

7/22/2019 09E01407


= 10 in

T


= 1,25 – 1 = 0,25 in

D = Diameter dalam shells

B = Baffle spacing = 2,5 in

P = Tube pitch = 1,25 in

2ft0,03471,25144

5sa =

×=


,20,2510 ××

sa

wsG = (Pers. (7.2), Kern)

2ft jam

mlb4311,62678

0,0347sG ==

2995,3969

⋅


7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


Laju Massa B = 1029,2653 kg/jam

ht ) :

campuran

Densitas lapisan atas (lig

3

3

kg/m1000

lbm/ft43,62ρ = 963,4136 kg/m3 x = 60,1459 lbm/ft3

µ campuran = 0,5204 cp

n waktu pemisahan :Perhitunga

t = B A ρ ρ −

24,6 (McCabe, 1994)

man

)

3)

µ = viskositas fasa kontinu (cp)

Di a :

t = waktu paruh (jam

ρA, ρB = densitas zat cair A dan B (lbm/ft

7/22/2019 09E01407


µ = viskositas fasa kontinu (cp)

Maka :

t = 0954,014 9,0694,1693

0,520424,6=

− x

5

jam

Desain Tangki Dekanter

a. Volume tangki

Volume larutan, Vl =

3m

kg

9808,963

jam0954,0x jamkg

= 0,1020 m3

Dekanter 98% penuh, maka volume dekanter yang diperlukan :

=

1030,3376

= 0 1041 m1020,0 3

Vs =4

5 D3π

(Ve)Volume tutup tangki

Ve = 24

1

π D

3

(Brownell,1959)

Volume tangki (V)

V = Vs + 2Ve

0,1041 =12

16 π D3

D = 0,2919 m = 11,4910 in

Hs = 5 x D = 5 x 0,2919 = 1,4594 m

c. Tebal Shell Tangki

7/22/2019 09E01407


Hc =

V

Vcx D = 2919,0

0,1041

0,1020 x = 0,2860 m

Tek nan hi

kg/m3 x 9,8 m/s2 x 0,2860 m

919 psi

Dimana Po = 1 atm = 14,696 psi

oper 08797,7591 psi = 15,8423 psi

a drostatik :

P = ρ x g x h

= = 963,9808

= 2702,1714 Pa = 0,3

Faktor kelongaran = 5 %Poperasi = Po + Phidrostatik

Poperasi = 14,696 psi + 0,3919 psi = 15,0879 psi

Pdesign = 1,05 x P asi = 1,05 x 115,

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


Vs =8

3π

D3

V =4

1 π D2 Hs (Hh = 1/6)

Vh =24

1π D3

V =4

1 π D2 Hs (H =a D)

Va =4

1π D3

Vt = Vs + Vh + Va

Vt =8

3π D3 +

4

1ππ D3 +

24

1 D3

2 3

7/22/2019 09E01407


Vt =

3

2π D3

33

t V π D =2

D = 0,6570 m = 2,1555 ft

inggi cairan dalam tangki,

Hc = 1,0731 m

c C a

Hc sebenarnya = 1,0731 + 0,6570 = 1,7301 m

gki ,

T

H sebenarnya = H + H

Cc+Tebal dinding tan

− 0,6P=

SE

PDt (Peters, 2004)

7/22/2019 09E01407


Karena efisiensi motor, η = 80 %

eter dalam + 2 x tebal dinding

,2232 )

j et

+ ( 2 x 0,5)

= 27,3119 in

Tinggi jaket = H = Hs

= 0,9855

P = P +

Jadi, daya motor adalah = 0,1811 hp

d. Jacket

Diameter luar mixer = diam

= (2,1555 x 12) + (2 x 0

= 26,3119 in

Asumsi jarak ak = 0,5

Diameter dalam jaket = 26,3119

psi H

Ph c )1( ρ −

7/22/2019 09E01407


Pdesain = Poperasi + psiPh c ,144

=

Pdesain = 16,0875

Tebal Jaket ,

in

t

2204,0

42,0 psi) (16,08756,0 psi(12.650 )(0,85)

12,4347x psi) (16,0875

=

+−

=

C

aun dengan tutup

rta dilengkapi dengan jacket pemanas.

entuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

.26 Reaktor Netralizer (R-201)

Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi dekomposisi

Jenis : Reaktor berpengaduk marine propeller tiga d

ellipsoidal, se

B

Ko en ρ ) V ) L

(mol jam)

mpon M

(kg/jam)

(kg/liter (liter/jam aju Alir

Cumene 65,1648 0,8620 75.5972 2,2591

CHP 272 0,6530 415.8041 0,4882

P l 6 590.0122heno 31,3131 1,0700 6,7080

Aseton 389,6026 493.1678 6,70800,7900

Asam Sulfat 0,4344 0,9990 0.4348 0,0044

Air 0,0089 0,9 090 0.0090 0,0005

Ammonium

a 0,6516

1,2046 0.5409

0,0186Hidroksid

Total 1.35 , 98 6 55 1,575.5662 16,1268

Perhitungan :

7/22/2019 09E01407


g

. Volume tangki

V =

c

3/

25,0/1268,16 jam x jammol

3771,0 mol m= 10,6913 m3

Volume tangki, VT =10,6913+ (0,2 x 10,6913) m3

= 1 Buah

d. Diameter,Tinggi dan Tebal Tangki

V sil er

Faktor kelonggaran (fk) = 20 %

= 12,8296 m3

Banyak tangki

olume ind

1 2

V =t16

1π D3 +

12

4π D3

,1432 ft

Hc = 2,4192 m

Tebal dinding tangki ,

D = 2,1773 m = 7


Cc+−

=0,6PSE

PDt (Peters, 2004)

P = P +desain operasi psPh ,)(

i H c

144

1 ρ −=

Joint efficiency (E) , 2004)

owa e stre (S) (Brownell,1959)

0 042 in/thn (Perry 1999)

Pdesain = 17,2894 psi

= 0,85 (Peters

All bl ss = 12.650 psi

All bl i (C )

7/22/2019 09E01407


= 0,042 in/thn (Perry, 1999)


R = 3,5716 ft

Maka, tebal dinding tangkil:

Allowable corrosion (Cc)

t 0 x123,5716x psi) (17,2894

+=

in4890,0=

42, psi) (17,28946,0 psi)(0,85)(12.650 −

eter dalam + 2 x tebal dinding

,4906 )

Tebal standar yang digunakan = 1/2 in

c. Jacket Air Dingin

Diameter luar mixer = diam

= (7,1432 x 12) + (2 x 086 6965 i

7/22/2019 09E01407


Ne = 11,7853 =12

Ne = 7

Jadi, umpan masuk pada piring yang ke 7

Rancangan kolom

Direncanakan :

Tray spacing (t) = 0,4 m

Hole diameter (do = 4,5 mm) (Treybal, 1984)

(Treybal, 1984)

ight (hw) = 5 cm

Data :

Tabel Komposisi bahan pada alur Vd destilasi 1 (D-201)

Komponen Vd

Space between hole center (p’) = 12 mm

Weir he

Pitch = triangular ¾ in

%mol Mr%mol x

7/22/2019 09E01407


pMr

CHP 0,4194 0,1064 152,1930 16,1917

Cumene 2,1742 0,5515 120,1900 66,2889

P lheno 0,0067 0,0017 94,1130 0,1600

A 58,0 00seton 1,3418 0,3404 8 19,7691

Air 0,0000 0,0000 18,0000 0,0000

total 3,9421 1,0000 102,4096

Laju alir massa gas (G`) = 0,0011 kmol/s

Laju alir volumetrik gas (Q) =15,273

49,4104,220011,0 x x = 0,0369 m3/s

aha a al sti D-2Komposisi b n pad ur Lb de lasi 1 ( 01)

7/22/2019 09E01407


Weir crest (h1)

Misalkan h1 = 0,025 m

h1/T = 0,027/0,6903 = 0,0362

2

1

5,0222

eff

WT

Th21

WT

WT

WW

⎪⎭⎪⎬⎫

⎪⎩⎪⎨⎧

⎟ ⎠ ⎞⎜

⎝ ⎛ ⎟

⎠ ⎞⎜

⎝ ⎛ +

⎥⎥⎦⎤

⎢⎢⎣⎡ −⎟

⎠ ⎞⎜

⎝ ⎛ −⎟

⎠ ⎞⎜

⎝ ⎛ =⎟

⎠ ⎞⎜

⎝ ⎛

8821,0W

Weff =⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛

3/2

eff

3/2

1 W

W

W

q

666,0h ⎟ ⎠

⎞

⎜⎝

⎛

⎟ ⎠

⎞

⎜⎝

⎛

=

m0,041h1 =

perhitungan diulangi dengan memakai nilai h1 = 0,041 m hingga nilai h1

konstan pada nilai 0,044 m.

7/22/2019 09E01407


re DropPerhitungan Pressu

2

uo =

Dry pressure drop

Ao = 0,1275 x 0,3083 = 0,0393 m

9383,00393,0

0,0369

A

Q

o

==

⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ =

L

v2

o

2

odρ

ρ

C

u0,51h

m0,0048= mm7596,4h d =

Hydraulic head

0,3083

0369,0

A

QV

a

a == = 0,1197 m/s

,8)(0,0045)(91058,9318

(1)(0,04)6h R = = 0,0051 m

Total gas pressure drop

hG = hd + hL + hR

hG = 0,0048 + 0,0061 + 0,0051

hG = 0,016 m

Pressure loss at liquid entrance

Ada = 0,025 W = 0,0121 m2

2

da

2A

q

g2

3h ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ =

2

20,0121

0,0003

g2

3h ⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ = = 0,0001 m

7/22/2019 09E01407


Backup in downspout

h3 = hG + h2

h3 = 0,016 + 0,0001

h3 = 0,016 m

Check on flooding

hw + h1 + h3 = 0,05 + 0,0044 + 0,016

hw + h1 + h3 = 0,0704 m

t/2 = 0,4/2 = 0,2 m

karena nilai hw + h1 + h3 lebih kecil dari t/2, maka spesifikasi ini dapat

diterima, artinya dengan rancangan plate seperti ini diharapkan tidak terjadi

flooding.

Joint efficiency = 0,8 (Brownell,1959)

Allowable stress = 12650,0000 psia = 87217,955 kPa (Brownell,1959)

Tekanan uap pada bagian dalam kolom destilasi:

Basis perhitungan = 1 jam operasi

Laju volumetrik gas = 0,0369 m3/s

Densitas gas (ρv) = 48,8819 kg/m3

Massa gas pada kolom destilasi = smkg 3600/8819,48/sm0369,0 33 ××

= 6493,1729 kg

kPa4095,062 N/m33206.409,45

m3083,0

m/s9,8kg6493,1729

2

2

2

==

×=

×==

A

gm

A

F P

7/22/2019 09E01407


Maka Pdesign = (1 + 0,05) x (101,325 kPa + 206,4095 kPa) = 323,1317 kPa

Tebal shell tangki:

1,2P-2SE

PDt =

)171,2(323,13-50)(0,8)2(87217,95

(0,6903)(323,1317)t = = 0,0016 m = 0,0631 in

Faktor korosi = 0,125 in

Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0631 in + 0,125 in = 0,1881 in

Tebal shell standar yang digunakan = 1/2 in (Brownell,1959)

LAMPIRAN D

PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS

1. Screening (SC)

Fungsi : menyaring partikel-partikel padat yang besar

Jenis : bar screen

Jumlah : 1

Bahan konstruksi : stainless steel

Kondisi operasi:

- Temperatur = 30 oC

- Densitas air (ρ) = 996,24 kg/m3 (Geankoplis, 1997)

Laju alir massa (F) = 1.429,7818 kg/jam3600/1/1 429 7818 sjamjamkg ×

7/22/2019 09E01407


Laju alir volume (Q) =3/24,996

3600/1/ 1.429,7818

mkg

s jam jamkg ×= 0,0004 m3/s

Dari tabel 5.1 Physical Chemical Treatment of Water and Wastewater

Ukuran bar:

Lebar bar = 5 mm; Tebal bar = 20 mm;

Bar clear spacing = 20 mm; Slope = 30°

Direncanakan ukuran screening:

Panjang screen = 2 m

Lebar screen = 2 m

Misalkan, jumlah bar = x

Head loss (Δh) =22

2

2

2

2

d

2

(2,04)(0,6)(9,8)2

(0,0004)

ACg2

Q=

= 5,4124E-09 m dari air

= 0,000054 mm dari air

2000

2000

20

G b LD 1 Sk t b i b t (dilih t d i t )

7/22/2019 09E01407


Gambar LD-1: Sketsa sebagian bar screen , satuan mm (dilihat dari atas)

2. Bak Sedimentasi (BS)

Fungsi : untuk mengendapkan lumpur yang terikut dengan air.

Jumlah : 1

Jenis : beton kedap air

Data :

Kondisi penyimpanan : Temperatur = 28 oC

Tekanan = 1 atm

Perhitungan ukuran tiap bak :

Kecepatan pengendapan 0,1 mm pasir adalah (Kawamura, 1991) :

0υ = 1,57 ft/min atau 8 mm/s

Desain diperkirakan menggunakan spesifikasi :

Kedalaman tangki 12 ft

Lebar tangki 1 ft

Kecepatan aliran ft/min0,0704 ft1ft x12

/minft0,8756

A

Qv

3

t===

Desain panjang ideal bak : L = K ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

0υ

h v (Kawamura, 1991)

dengan : K = faktor keamanan = 1 5

7/22/2019 09E01407


dengan : K faktor keamanan 1,5

h = kedalaman air efektif ( 10 – 16 ft); diambil 10 ft.

Maka : L = 1,5 (10/1,57) . 0,0704

= 0,6725 ft

Diambil panjang bak = 1 ft = 0,3048 m

Uji desain :

Waktu retensi (t) :Q

Vat =

Surface loading : =A

Q laju alir volumetrikluas permukaan masukan air

=

0,8447 ft3/min (7,481 gal/ft3)

1 ft x 1 ft

= 6,3191 gpm/ft2

Desain diterima, dimana surface loading diizinkan diantara 4 – 10 gpm/ft2

(Kawamura, 1991).

Headloss (Δh); bak menggunakan gate valve, full open (16 in) :

7/22/2019 09E01407


Δh = K v2

2 g

= 0,12 [0,0704 ft/min. (1min/60s) . (1m/3,2808ft) ]/ 2 (9,8 m/s2)

= 1,5411E-07 m dari air.

3. Tangki Pelarutan Alum [Al2(SO4)3] (TP-01)

Fungsi : Membuat larutan alum [Al2(SO4)3]

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–283 grade C

Jumlah : 1

7/22/2019 09E01407


7/22/2019 09E01407


( )( )( ) 738.518,640

106,72

3,2808x0,1681185,0889 N

4

2

Re =⋅

=−

NRe > 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:

c

5

a

3

T

g

ρ.D.nK P = (McCabe,1999)

K T = 6,3 (McCabe,1999)

Hp0,0015

ft.lbf/det550

1Hp xft.lbf/det 0,8510

.detlbm.ft/lbf 32,174

)lbm/ft(85,0889ft)3,2808.(0,1681 put/det)(16,3P

2

353

=

=

×=

Untuk P < ½ kW, efisiensi motor 60% (Geankoplis, 2007). Maka daya motor

yang digunakan:

7/22/2019 09E01407


Daya motor penggerak =6,0

0,0015 = 0,0026 hp

4. Tangki Pelarutan Soda Abu (Na2CO3) (TP-02)

Fungsi : Membuat larutan soda abu (Na2CO3)


Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–283 grade C

Jumlah : 1

Data :

Kondisi pelarutan : Temperatur = 28°C

Perhitungan Ukuran Tangki

Volume larutan,3l

kg/m13270,3

hari30 jam/hari24kg/jam0,0386V

×

××=

= 0,0698 m3

Volume tangki, Vt = 1,2 × 0,0698 m = 0,0838 m3

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H = 2 : 3

33

23

2

πD8

3m 0,0838

D2

3πD

4

1m0,0838

HπD4

1V

=

⎟

⎠

⎞⎜

⎝

⎛ =

=

Maka: D = 0,4144 m ; H = 0,6216 m

Tinggi cairan dalam tangki =silinder volume

silinder tinggixcairanvolume

7/22/2019 09E01407


=)0838,0(

)6216,0)(0698,0( = 0,5180 m =1,6994 ft

Tebal Dinding Tangki

Tekanan hidrostatik

Phid = ρ x g x l

= 1327 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 0,5180 m

= 6.736,0463 Pa = 6,7360 kPa

Tekanan udara luar, Po = 1 atm = 101,325 kPa

Poperasi = 6,7360 kPa + 101,325 kPa = 108,0610 kPa

Faktor kelonggaran = 5 %

7/22/2019 09E01407


c

5

a

3

T

g

ρ.D.nK P = ( McCabe,1999)

K T = 6,3 (McCabe,1999)

hp0,0006

ft.lbf/det550

1hp xft.lbf/det 3100,0


)lbm/ft(82,845ft)0,2185.(0,1381 put/det)6,3.(1

P 2

353

=

=

×

=


yang digunakan:


0,0006= 0,0009 hp

5. Clarifier (CL)

Fungsi : Memisahkan endapan (flok-flok) yang terbentuk karena

7/22/2019 09E01407


g p ( ) y g

penambahan alum dan soda abu

Tipe : External Solid Recirculation Clarifier

Bentuk : Circular desain

Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C

Data:

Laju massa air (F1) = 1.429,7818 kg/jam

Laju massa Al2(SO4)3 (F2) = 0,0716 kg/jam

Laju massa Na2CO3 (F3) = 0,0386 kg/jam

Laju massa total m = 1 429 8918 kg/jam = 0 3972 kg/detik

7/22/2019 09E01407


in0,0302m0,0008

kPa)541,2(137,14kPa)(0,8)142(87.218,7

m)(0,7807kPa) (137,1454

1,2P2SE

PDt

==

−=

−=

Faktor korosi = 1/8 in

Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0302 in + 1/8 in = 0,1552 in

Desain torka yang diperlukan untuk operasi kontinu yang diperlukan untuk

pemutaran (turnable drive) : (Azad, 1976)

T, ft-lb = 0,25 D2 LF

Faktor beban ( Load Factor ) : 30 lb/ft arm (untuk reaksi koagulasi sedimentasi )

Sehingga : T = 0,25 [(0,7807 m).(3,2808 ft/m) ]2.30

T = 49,2001 ft-lb

7/22/2019 09E01407


Daya Clarifier

P = 0,006 D2 (Ulrich, 1984)

dimana: P = daya yang dibutuhkan, kW

Sehingga,

P = 0,006 × (0,7807 s)2 = 0,0037 kW = 0,0049 Hp

6. Tangki Filtrasi (TF)

Fungsi : Menyaring partikel – partikel yang masih terbawa dalam air

yang keluar dari clarifier

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C

Direncanakan volume bahan penyaring =1/3 volume tangki

Ukuran Tangki Filter

Volume air,3

a

kg/m996,2400

jam0,25 kg/jam1.429,7818V

×= = 0,3588 m3

Volume total = 4/3 x 0,3588 m3 = 0,4784 m3

Faktor keamanan 20 %, volume tangki = 1,05 x 0,4784 =0,5023 m3

- Volume silinder tangki (Vs) =4

HsDi. 2π

Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Di = 3 : 1

Vs =4

.3 3 Diπ

0,4784 m3 =4

.3 3 Diπ

Di = 0,7703 m; H = 2,3109 m

7/22/2019 09E01407


Tinggi penyaring = ¼ x 2,3109 m = 0,5777 m

Tinggi air = ¾ x 2,3109 m = 1,7332 m

Perbandingan tinggi tutup tangki dengan diameter dalam adalah 1 : 4

Tinggi tutup tangki = ¼ (0,7703) = 0,1926 m

Tekanan hidrostatis,

Pair = ρ x g x l

= 996,2400 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 1,7332 m

= 16.921,2046 Pa

= 16,9212 kPa


in0,0270m0,0007

kPa) 85,6.(124,150kPa)(0,8)4(87.218,71

m) (0,7703kPa) (124,1585

1,2P2SE

PDt

==

−=

−=



7/22/2019 09E01407


7. Tangki Utilitas-01 (TU-01)

Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan



Kondisi penyimpanan : Temperatur 28°C dan tekanan 1 atm

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Temperatur = 28 oC

Laju massa air = 1.429,7818 kg/jam = 0,8756 lbm/s

Densitas air = 996,2400 kg/m3 = 62,1936 lbm/ft3 (Geankoplis, 1997)

Kebutuhan perancangan = 3 jam

Perhitungan Ukuran Tangki :

Volume air,3a

kg/m996 2400

jam3kg/jam 1.429,7818V

×= = 4,3036 m3

7/22/2019 09E01407


kg/m996,2400Volume tangki, Vt = 1,2 × 4,3036 m3 = 5,1644 m3

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 5 : 6

33

23

2

πD10

3m5,1644

D5

6πD

4

1m 5,1644

HπD4

1V

=

⎟ ⎠

⎞

⎜⎝

⎛ =

=

D = 1,7633 m ; H = 2,1159 m



Poperasi = 17,2228 + 101,325 kPa = 118,5478 kPa

Faktor kelonggaran = 5 %.

Maka, Pdesign = (1,05)( 118,5478) =124,4752 kPa


Allowable stress = 12650 psia = 87.218,714 kPa (Brownell,1959)

Tebal shell tangki:

1,2P2SE

PDt

−=

in0,0620m0,0016

kPa)061,2(124,48kPa)(0,8)142(87.218,7m) (1,7633kPa) (124,4752t

==

−=

Faktor korosi = 1/8 in.

Tebal shell yang dibutuhkan = 0,06250 in + 1/8 in = 0,1870 in

7/22/2019 09E01407


8. Tangki Utilitas -02 (TU-02)

Fungsi : menampung air untuk didistribusikan ke domestik



Kondisi operasi :

Temperatur = 30°C

Tekanan = 1 atm

Laju massa air = 1.056,0000 kg/jam

Densitas air = 996 2400 kg/m

3

(Perry 1997)

b. Diameter tangki

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H =2 : 3

33

23

2

πD8

3m30,5276

D2

3πD

4

1m30,5276

HπD

4

1V

=

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =

=

Maka, D =2,9597 m , H = 4,4395 m

Tinggi air dalam tangki = m4,4395m30,5276m25,4397

3

3

x = 3,6996 m

c. Tebal tangki

Tekanan hidrostatik

P = ρ x g x l

3 2

7/22/2019 09E01407


= 995,68 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 3,6996 m

= 36,1197 kPaTekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa

P = 36, 1197 kPa + 101,325 kPa = 137,4447 kPa


Maka, Pdesign = (1,05) (137,4447 kPa) =144,3169 kPa


Allowable stress = 12,650 psia = 87.218,714 kP (Brownell,1959)

Tebal shell tangki:

PD

9. Tangki Pelarutan Asam Sulfat H2SO4 (TP-03)

Fungsi : Membuat larutan asam sulfat


Bahan konstruksi : Low Alloy Steel SA–203 grade A

Kondisi pelarutan : Temperatur = 28°C ; Tekanan = 1 atm

H2SO4 yang digunakan mempunyai konsentrasi 5 % (% berat)

Laju massa H2SO4 = 0,0613 kg/jam

Densitas H2SO4 = 1.061,7 kg/m3 = 66,2801 lbm/ft3 (Perry, 1999)

Kebutuhan perancangan = 30 hari

Faktor keamanan = 20 %

Ukuran Tangki

Volume larutan,3l

kg/m1061,70,05

jam24hari30kg/jam0613,0V

×

××= = 0,8308 m3

Volume tangki, Vt = 1,2 × 0,8308 m3 = 0,9970 m3

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki D : H = 3 : 4

7/22/2019 09E01407


Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H 3 : 4

33

23

2

πD3

1

m 0,9970

D3

4πD

4

1m 0,9970

HπD4

1V

=

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =

=

Maka:

D = 0,9839 m ; H = 1,3119 m

Tinggi larutan H2SO4 dalam tangki =silinder volume


= 311910 8308

Poperasi = 11,3750 kPa + 101,325 kPa =112,70 kPa

Faktor kelonggaran = 5%. Maka, Pdesign = (1,05)(112,70 kPa) = 118,355 kPa

Joint efficiency = 0,8 (Brownell, 1959)

Allowable stress = 16250 psia = 112.039,85 kPa (Brownell, 1959)

Tebal shell tangki:

in0,0329m0,0008

kPa) 51,2(118,35kPa)(0,8)852(112.039,

m) (0,9839kPa) (118,355

1,2P2SE

PDt

==

−=

−=


Maka tebal shell ang dib t hkan 0 0009 in + 1/8 in 0 1579 in

7/22/2019 09E01407



Daya Pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller

Jumlah baffle : 4 buahUntuk turbin standar (McCabe, 1999), diperoleh:

Da/Dt = 1/3 ; Da = 1/3 x 0,9839 m = 0,3280 m

E/Da = 1 ; E = 0,3280 m

L/Da = ¼ ; L = ¼ x 0,3280 = 0,0820 m

W/Da = 1/5 ; W = 1/5 x 0 3280 m = 0 0656 m

( )( ) 1201,395.6

0,012

)(1,0760166,2801 N

2

Re ==

NRe > 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:

c

5

a

3

T

g

ρ.D.nK P = (McCabe, 1999)

K T = 6,3 (McCabe, 1999)

Hp 0,0567 ft.lbf/det550

1Hp xft.lbf/det 7213,18


)lbm/ft(66,2801ft).(1,0760 put/det)(16,3P

2

353

=

=

=


yang digunakan:


0,0567= 0,0567 hp

7/22/2019 09E01407


10. Penukar Anion /Anion Exchanger (AE)

Fungsi : Mengurangi kesadahan air

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal


Kondisi penyimpanan : Temperatur = 28°C

Tekanan = 1 atm

Data :

Laju massa air = 159,9339 kg/jam = 0,1605 m3 /jam

Densitas air = 996,24 kg/m3 = 62,1936 lbm/ft3 (Geankoplis,1997)


= 3,0 ft

Diameter tutup = diameter tangki = 1 ft

Rasio axis = 2 : 1

Tinggi tutup = m2286,0m0,91442

1

2

1=

⎟ ⎠

⎞

⎜⎝

⎛ (Brownell,1959)

Sehingga, tinggi anion exchanger = 0,2286 m + 2 (0,9144) m = 2,0574 ft


Tekanan hidrostatik

Phid = ρ x g x l

= 996,24 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 0,7620 m

= 7,4396 kPa



Faktor kelonggaran = 5 %. Maka, Pdesign = (1,05) (108,7646 kPa) = 114,2028 kPa

7/22/2019 09E01407


gg g ( ) ( )


Allowable stress = 12.650 psia = 87.218,714 kPa (Brownell, 1959)

Tebal shell tangki:

in0,0295m0,0007

kPa)281,2(114,20kPa)(0,8)142(87.218,7

m)(0,9144kPa)(114,20281,2P2SE

PDt

==

−=

−=



Waktu regenerasi = 24 jam

NaOH yang dipakai berupa larutan 4% (% berat)

Densitas larutan NaOH 4% = 1518 kg/m3 = 94,7689 lbm/ft3 (Perry, 1999)

Kebutuhan perancangan = 30 hari

Faktor keamanan = 20%,

Perhitungan Ukuran Tangki

Volume larutan, (V1) =)/1518)(04,0(

)30)(/24)(/0340,0(3

mkg

harihari jam jamkg = 0,323 m3

Volume tangki = 1,2 x 0,0323 m3 = 0,0387 m3

Volume silinder tangki (Vs) =4

HsDiπ 2

(Brownell,1959)

Ditetapkan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Di = 3 : 2

Maka : Vs =4

HsDiπ 2

Di = 0,3204 m/ i

7/22/2019 09E01407


Hs = 3/2 x Di = 0,4806 m



=3

3

m0,0387

)(0,4806m)m(0,0323 = 0,4005 m


Tekanan hidrostatik

Phid = ρ x g x l

= 1518 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 0,4005 m

= 5 9575 kPa

Tebal shell tangki:

in0102,0m0003,0

kPa) 661,2(112,64kPa)(0,8)142(87.218,7

m)(0,3204kPa) (112,6466

1,2P2SE

PDt

==

−=

−=



Daya Pengaduk

Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller

Jumlah baffle : 4 buah

Untuk turbin standar (McCabe, 1999), diperoleh:

Da/Dt = 1/3 ; Da = 1/3 x 0,3204 m = 0,1068 m

E/Da = 1 ; E = 0,1068 m

L/Da = ¼ ; L = ¼ x 0,1068 m = 0,0267 m

7/22/2019 09E01407


L/Da ¼ ; L ¼ x 0,1068 m 0,0267 m

W/Da = 1/5 ; W = 1/5 x 0,1068 m = 0,0214m

J/Dt = 1/12 ; J = 1/12 x 0,3204 m = 0,0267 m

dengan :

Dt = diameter tangki

Da = diameter impeller

E = tinggi turbin dari dasar tangki

L = panjang blade pada turbin

W = lebar blade pada turbin

J = lebar baffle

c

5

a

3

T

g

ρ.D.nK P = ( McCabe,1999)

K T = 6,3 (McCabe,1999)

hp0002,0

ft.lbf/det550x.detlbm.ft/lbf 32,174

)lbm/ft(94,7662ft),35040.( put/det)6,3.(1P

2

353

=

=


yang digunakan:

Daya motor penggerak =

6,0

0,0002= 0,0003 hp

12. Tangki Penukar Kation ( Kation exchanger) (KE)

Fungsi : Mengikat anion yang terdapat dalam air umpan ketel

Bentuk : Silinder tegak dengan tutup atas dan bawah elipsoidal

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-53, Grade B

7/22/2019 09E01407


Jumlah : 1

Kondisi operasi : Temperatur = 280C

Tekanan = 1 atm

Data :

Laju massa air = 159,9339 kg/jamDensitas air = 996,24 kg/m3 = 62,1936 lbm/ft3 (Geankoplis,1997)



Uk C ti Ex h

Rasio axis = 2 : 1

Tinggi tutup = ft 0,22860,914422 ⎟

⎠⎜⎝

11= ⎞⎛

(Brownell,1959)

exchanger = 3,0 ft + 2(0,2286 ft) = 2,0574 ft

i

Sehingga, tinggi cation

Tebal Dinding Tangk

n atik

Phid

3 x 9,8 m/det2 x 0,7620 m

%. aka, design = (1,05) (108,7646 kPa) = 114,2028 kPa

12.650 psia = 87.218,714 kPa (Brownell, 1959)

Tebal shell tangki:

Tekana hidrost

= ρ x g x l

= 996,24 kg/m

= 7,4396 kPa



Faktor kelonggaran = 5 M P


Allowable stress =

7/22/2019 09E01407


in295m0,0007 == 0,0

kPa)281,2(114,20kPa)(0,8)142(87.218,7

m)(0,9144kPa)(114,2028

1,2P2SE

PDt

−=

−=


13.


Deaerator (DE)

Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan ketel


a. Perhitungan Ukuran Tangki :

Volume air,3a

kg/m996,24

jam24kg/jam 102,8456V

×= = 2,4776 m3

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tangki, D : H = 2 : 3


33

23

2

πD8

m 2,9731 =3

D2

3πD

4

1m 2,9731

HπD4

1V

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =

=

= 426 m

tangki =

Maka: D = 1,3617 m ; H 2,0

0462,22,9731

2,4776 xTinggi cairan dalam = 1,7021 m

7/22/2019 09E01407


b.

andingan diameter denga

Diameter dan tinggi tutup

Diameter tutup = diameter tangki = 1,3617 m

Direncanakan perb n tinggi tutup, D : H = 4 : 1

Tinggi tutup = m 0,3404m 1,3617

4

= x 1

(Brownell,1959)

inggi tangki total = 2,0426 x 2(0,3404) = 2,7234 m

c.

statik

T

Tebal tangki

Tekanan hidro

P l

12.650 psia = 87.218,714 kP (Brownell,1959)

Tebal shell tangki:

Allowable stress =

in0476,0m 0,0012 ==

kPa) 041,2(123,84kPa)(0,8)142(87.208,7

m)(1,3617kPa) (123,8404

1,2P2SE

PDt

−=

−=

9)

n yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan

tebal tutup 1/4 in.

14. ap (KU)

i ap untuk keperluan proses

tel pipa api



Tebal shell standar yang digunakan = 1/4 in (Brownell,195

Tutup terbuat dari baha

Ketel U

Fungs : Menyediakan u

Jenis : Ke

7/22/2019 09E01407


Bahan konstruksi : Carbon steel

78, Btu/lbm.

an uap = 102,8456 kg/jam = bm/jam

Menghitung Daya Ketel

Jumlah : 1

Data :

Uap jenuh yang digunakan bersuhu 190°C

Dari steam table, Smith, 1987, diperoleh

kalor laten steam = 1.9 7800 kj/kg = 850,7357

Total kebutuh 26,73692 l

Perhitungan:

Uap

Menghitung Jumlah Tube

Luas perm aan p pinda n pan

2/hp

n tube dengan spesifikasi:

ft

, a′ = 0,3925 ft2/ft (Kern, 1965)

Sehingga jumlah tube,

uk er ha as, A = P × 10 ft2/hp

= 5,7622 hp × 10 ft

= 57,6225 ft2

Direncanakan menggunaka

- Panjang tube, L = 18

- Diameter tube 1,5 in

- Luas permukaan pipa

3925,018

57,622' ×

=×

=a L

A N t = 8,1560 ≈ 9 buah

15.

utup datar

ahan konstruksi : Carbon Steel SA–283 grade C

Tangki Pelarutan Kaporit [Ca(ClO)2] (TP-05)

Fungsi : Membuat larutan kaporit [Ca(ClO)2]

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan t

B

7/22/2019 09E01407


g

asi:

ur

berat)

/m3 = 79,4088 lbm/ft3 (Perry, 1997)

i

Kondisi oper

Temperat = 28 °C

Tekanan = 1 atm

Ca(ClO)2 yang digunakan = 2 ppm

Ca(ClO)2 yang digunakan berupa larutan 70 % (%

Laju massa Ca(ClO)2 = 0,0030 kg/jam

Densitas Ca(ClO)2 70 % = 1272 kg

K b t h 90 h

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tangki, D : H = 2 : 3

33

23

2

80088,0 Dm π =

3

2

3

4

10088,0

4

1

D Dm

H DV

π

π

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =

=

0 42 m

Tinggi cairan dalam tangki =

Maka: D = 0,1954 m ; H = ,24

)0088,0(

)2931,0)(0073,0(= 0,2442 m

b.

tatik

9,8 m/det2 x 0,2442 m

a = 104 3695 kPa

Tebal tangki

Tekanan hidros

P = ρ x g x l

= 1272 kg/m3 x

= 3,0445 kPa

Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa

P = 3 445 kPa + 101 325 kP

7/22/2019 09E01407


a = 104,3695 kPa

(104,3 95 kP

87218,714 kPa

Tebal shell tangki:

P = 3,445 kPa + 101,325 kP


Maka, Pdesign = (1,05) 6 a) = 109,5880 kPa

Joint efficiency = 0,8

Allowable stress =

i0 006000020

kPa) 801,2(109,58kPa)(0,8)142(87.218,7

m)(0,1954kPa)(109,5880

1,2P2SE

PDt

−=

−=

Untuk turbin standar (McCabe, 1993), diperoleh:

Da/Dt = 1/3 ; Da = 1/3 x 0,1954 m = 0,0651 m = 0,2137 ft

/12 ; J = 1/12 x 0,1954 m = 0,0163 m

kiin

ada turbin

= 6,7197⋅10-4

lbm/ft⋅detik (Othmer, 1967)

Bilangan Reynold,

E/Da = 1 ; E = 0,0651

L/Da = ¼ ; L = 1/4 x 0,0651 m = 0,0163 m

W/Da = 1/5 ; W = 1/5 x 0,0651 m = 0,0130 m

J/Dt = 1

dengan :

Dt = diameter tangki

Da = diameter impeller

E = tinggi turbin dari dasar tangL = panjang blade pada turb

W = lebar blade p

J = lebar baffle

Kecepatan pengadukan, N = 2 putaran/det

Viskositas kalporit

7/22/2019 09E01407


Bilangan Reynold,

( )μ

ρ 2

Rea D N

N = (Pers. 3.4-1, Geankoplis, 1983)

( )( )( ) 5.395,4239

107194,64Re

⋅ −

2137,014088,792

== N

NRe < 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:

cReg N

5

a

3

T ρ.D.nK P =

K T = 6,3

1h)lb /f(79 4088f )(0 2137/d )6 3 (1 353

16. P dingi

ngsi air pendingin bekas dari temperatur 60°C

er

Steel SA–53 Grade B

umlah unit : 6 unit

nara (TL1)

Perry, 199

(Perry, 1999)

Menara en n Air /Water Cooling Tower (CT)

Fu : Mendinginkan

menjadi 28°C

Jenis : Mechanical Draft Cooling Tow

Bahan konstruksi : Carbon

J

Kondisi operasi :

Suhu air masuk menara (TL2) = 45 °C = 113 °F

Suhu air keluar me = 30 °C = 86 °F

Suhu udara (TG1) = 28 °C = 82,4°F

Dari Gambar 12-14, Perry, 1999, diperoleh suhu bola basah, Tw = 75°F.

Dari kurva kelembaban, diperoleh H = 0,020 kg uap air/kg udara kering

Dari Gambar 12-14, 9, diperoleh konsentrasi air = 2,5 gal/ft2⋅menit

Densitas air (45°C) = 990,16 kg/m3

7/22/2019 09E01407


am

Kap as a 64,17 gal/m3 / 60 menit/jam

4 gal/menit

Luas mena

enit) /(2,5 gal/ft2. menit)= 18,8440 ft2

Laju alir air tiap satuan luas (L) =

Laju massa air pendingin = 8.828,8764 kg/jam

Laju volumetrik air pendingin = 8.828,8764 / 990,16 = 8,9166 m3/j

asit ir, Q = 8,9166 m3/jam × 2

= 39,258

Faktor keamanan = 20%

ra, A = 1,2 x (kapasitas air/konsentrasi air)

= 1,2 x (39,2584 gal/m

)s).(1m).(3600ft (18,9341

ft)08 jam).(3,28kg/jam).(1 4(8.828,87622

2

Dari Pers. 10.5-2, Geankoplis, 1997 :

1,1674 (Hy2 – 79,2128.103) = 1,4008 (4187).(45-30)

Hy2 = 154,5788. 103 J/kg

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 20 40 60 80

Suhu

E n t h a l p i 1 0 ^ - 3

Garis Kesetimabangan

Garis Operasi

Gambar LD.2 Grafik Entalpi dan Tem ra i da Cooling Tower (CT) pe tur C ran paa

7/22/2019 09E01407


et ggian enaraK in m , z = G . (Geankoplis, 1997)

M.k G.a.P

Tabel LD.1 Perhitunga talpi d Pene i Menara Pendingin

∫ −

2

1*

Hy Hy Hy

dHy Hy

n En alam ntuan Tingghy hy* 1/(hy*-hy)

79,2128 90 0,0927

100 113 0,0769

140 163,65 0,0423

154 5788 189 55 0 0286

0.0000

0.0100

0.0200

0.0300

0.0400

0.0500

0.0600

0.0700

0.0800

0.0900

0.1000

0 50 100 150 200

hy

1 / ( h y * - h y )

Gambar LD.3 Kurva Hy terhadap 1/(Hy*– Hy)

Luasan daerah di bawah kurva dari pada Gambar LD.3: ∫ −

2

1*

Hy

Hy Hy Hy

dHy = 2,4155

Estimasi k G.a = 1,207.10-7 kg.mol /s.m3 (Geankoplis, 1997).

Maka ketinggian menara , z =)10013,1()10207,1(29

4155,21674,157

x x

x−

7/22/2019 09E01407


= 7,9524 m

Diambil performance menara 90%, maka dari Gambar 12-15, Perry, 1999,

diperoleh tenaga kipas 0,03 Hp/ft2.

Daya yang diperlukan = 0,03 Hp/ft2 × 18,8440 ft2 = 0,5653 hp

Digunakan daya standar ¾ hp

17. Tangki Bahan Bakar (TB-01)

Fungsi : Menyimpan bahan bakar Solar


Perhitungan Ukuran Tangki :

Volume solar (Va) = 72,4771 L/jam x 7 hari x 24 jam/hari

= 12.176,1455 L = 12,1761 m3


Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 1 : 2

( )

33

23

2

D5708,1m 14,6114

2DπD4

1m 14,6114

HπD4

1V

=

=

=

D = 2,1031 m ; H = 4,2062 m = 13,7996 ft



=)6114,14(

)2062,4)(1761,12(= 3,5051 m


Tekanan hidrostatik

7/22/2019 09E01407


Tekanan hidrostatik

Phid = ρ x g x l = 890,0712 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 3,5051 m = 30,5743 kPa

Tekanan operasi, Po = 1 atm = 101,325 kPa

Poperasi = 30,5743+ 101,325 kPa = 131,8993 kPa

Faktor kelonggaran = 5 %.

Maka, Pdesign = (1,05)(131,8993 kPa) = 138,4942 kPa


Allowable stress = 12650 psia = 87.218,714 kPa (Brownell,1959)

Tebal shell tangki:

Fungsi : Tempat penampungan air sementara

Jumlah : 2

Jenis : beton kedap air

Data :

Kondisi penyimpanan : temperatur = 28o

Ctekanan = 1 atm

Laju massa air : F = 1.429,7818 kg/jam = 0,8756 lbm/s

Densitas air : = 995,68 kg/m3 = 62,1586 lbm/ft3 ρ

Laju air volumetrik, /sft 0141,0lbm/ft 62,1586

lbm/s 0,8756

ρ

FQ 3

3 ===

= 1,4352 m3/jam

Waktu penampungan air = 5 hari

Volume air = 1,4352 x 5 x 24 = 172,2214 m3

Bak terisi 90 % maka volume bak =3

m3571,1919,0

172,2214

=


7/22/2019 09E01407



Volume 1 bak = 1/2 . 191,3571 m3

= 95,6785 m3

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut:

- panjang bak (p) = 1,5 x lebar bak (l)

- tinggi bak (t) = lebar bak (l)

Maka : Volume bak = p x l x t

95,6785 m3 = 1,5 l x l x l

l = 3,9955 m

Jenis : pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atmT = 30 oC


Densitas air (ρ) = 996,24 kg/m3 = 62,1936 lbm/ft3

Viskositas air (μ) = 0,8007cP = 0,0005 lbm/ft.s

Laju alir volumetrik (Q) =3/ 62,1936

/ 0,8756 ft lbmslbm = 0,0141 ft3/s

Desain pompa :

Asumsi : aliran turbulen

Di,opt = 3,9 (Q)0,45(ρ)0,13 (Timmerhaus,1991)

= 3,9 (0,0141 ft3/s)0,45 (62,1936)0,13

0 9797 i

7/22/2019 09E01407


= 0,9797 in




Diameter Dalam (ID) : 1,0490 in = 0,0874 ft



7/22/2019 09E01407


maka :

( ) 0/. 0,9172050./.174,32

/174,320

2

2

=++++sW lbmlbf ft ft

slbf lbm ft

s ft

Ws = - 50,9172 ft.lbf/lbm


Ws = - η x Wp

- 50,9172 = - 0,8 x Wp



=( )( )

lbmlbf ft slbm /.63,6465/360045359,0

1.429,7818× x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0,1013 Hp

Maka dipilih pompa dengan daya motor 1/8 Hp

7/22/2019 09E01407


20. Pompa Water Reservoar (PU-202)

Fungsi : memompa air dari bak penampungan ke bak pengendapan


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 oC


= 3,9 (0,0141 ft3/s )0,45 ( 62,1586 lbm/ft3)0,13

= 0,9797 in








3

0060,0

/0141,0

ft

s ft = 2,3464 ft/s


ρ Dv ××

=lbm/ft.s0,0005

)0874,0)(/ 3464,2)(/1936,62( 3 ft s ft ft lbm

7/22/2019 09E01407


,

= 23.709,7544 (Turbulen)

Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 0,00015

Pada NRe = 71.438,7819 dan ε/D = ft

ft

0266,0

00015,0

= 0,0017


Friction loss :

22 v A ⎞⎛


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0050) ( )( )

( )174,32.2.)0,0874(

2,3464.202

= 0,3915 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( )( )( )174,3212

2,346401

2

− = 0,0856 ft.lbf/lbm



( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−

+−+−sW F

PP z zgvv

ρ α (Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 ≈ P2

ΔZ = 20 ft

7/22/2019 09E01407


ΔZ 20 ft

maka :

( ) 0/.0,8193020./.174,32

/174,320

2

2


slbf lbm ft

s ft



Ws = - η x Wp

21. Pompa Sedimentasi (PU-203)

Fungsi : memompa air dari bak pengendapan ke klarifier


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 oC


Densitas air (ρ) = 996,24 kg/m3

= 62,1936 lbm/ft3


Laju alir volumetrik (Q) =3/62,1936

/ 0,8756

ft lbm

slbm = 0,0141 ft3/s

Desain pompa :


Di opt = 3,9 (Q)0,45(ρ)0,13 (Timmerhaus,1991)

7/22/2019 09E01407


,opt 3,9 (Q) (ρ) ( e aus, 99 )

= 3,9 (0,0141 ft3/s )0,45 ( 62,1586 lbm/ft3)0,13

= 0,9797 in





7/22/2019 09E01407


maka :

( ) 0/.0,8193020./.174,32

/174,320

2

2


slbf lbm ft

s ft



Ws = - η x Wp

- 20,8193 = - 0,8 x Wp



=( )( )

lbmlbf ft slbm /. 26,0242/360045359,0

1.429,7818× x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0,0414 Hp


7/22/2019 09E01407


22. Pompa Alum (PU-204)

Fungsi : memompa air dari tangki pelarutan alum ke klarifier


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 oC

Laju alir massa (F) = 0,0715 kg/jam = 4.10-5 lbm/s

Densitas alum (ρ) = 1363 kg/m

3

= 85,0898 lbm/ft

3

(Othmer, 1967)Viskositas alum (μ) = 6,72 10-4 cP = 4,5158.10-7 lbm/ft.s (Othmer, 1967)

Laju alir volumetrik (Q) =3

-5

/85,0898

/ 4.10

ft lbm

slbm = 10-6 ft3/s

Desain pompa :



7/22/2019 09E01407


= 3,9 (10-6 ft3/s )0,45 (85,0898 lbm/ft3)0,13

= 0,0103 in





= 5.433,3248 (Turbulen)



ft

0,0224

00015,0 = 0,0067


Friction loss :

1 Sharp edge entrance= hc = 0,5α 2

12

1

2 v

A

A⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= 0,5 ( )( )( )174,32120,001301

2− = 1,2856.10-8 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0,00132

= 3,8568.10-8 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(2,0)

)174,32(2

0,00132

= 5,1424.10-8 ft.lbf/lbm

Pipa lurus 70 ft = Ff = 4f gD

v L

2

. 2Δ

7/22/2019 09E01407


cg D .2.

= 4(0,0062)( )( )

( ) ( )174,32.2.0,0224

0,0013.702

= 2.10-6 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( )( )( )174,3212

0,001301

2

− = 2,5712.10-8 ft.lbf/lbm

Total friction loss : ∑ F = 2.10-6 ft.lbf/lbm

ΔZ = 20 ft

maka :

( ) 0/.2.10ft.lbf/lbm5,122320./.174,32 2


slbf lbm ft

/4 2s ft 17,32

0 6-


Ws = - η x Wp

- 25,1223 = -0,8 x Wp

.lbf/lbm

P


Wp = 31,4029 ft

Daya pompa : = m x Wp

xslbf ft

hp

/.550

1 =

( )( )lbmlbf ft slbm /.1,40293/

360045359,0

0,0715×

= -6 Hp


2.10

7/22/2019 09E01407


23.

Fungsi : memompa air dari tangki pelarutan soda abu ke klarifier

trifugal

op rasi :

= 1 atm

Pompa Soda Abu (PU-205)

Jenis : pompa sen

Jumlah : 1 unit

Kondisi e

P

o


)0,13 (Timmerhaus,1991)

3 0,45 (82,8423 lbm/ft3 0,13

ari Appendiks A.5 Geankoplis,1997, dipilih pipa commercial steel :

) 90 in = 0,0224 ft

Q/A

Di,opt = 3,9 (Q)0,45(ρ

= 3,9 (2,8537.10-7 ft /s ) )

= 0,0079 in

D

Ukuran nominal : 1/8 in


Diameter Dalam (ID : 0,26Diameter Luar (OD) : 0,4050 in = 0,0338 ft

2Inside sectional area : 0,0004 ft

2

3-7

0004,0

/37.10 s ft Kecepatan linear, v = =

2,85

ft = 0,0007 ft/s


ρ Dv ××

=)0224,0)(/0007,0)(/82,8423( 3

ft s ft ft lbm

7/22/2019 09E01407


=lbm/ft.s2,4797.10 7-

111 (Turbulen)= 5.343,2



ft

0224,0

00015,0 = 0,0067


riction loss :

F


v

.2

2

= 1(2,0))174,32(2

0,0007 2

= 1,5820.10-8 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0062) ( )( )( ) ( )174,32.2.0224,0

0,0007.302

= 2,6253.10-7 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( )( )( )174,3212

0,000701

2

− = 7,9100.10-9 ft.lbf/lbm

Total friction loss : ∑ F = 3,0208.10-7 ft.lbf/lbm


( ) ( ) 021 12

122

12

2 =+∑+−+−+− sW F PP z zgvv ρ α

(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

7/22/2019 09E01407


P1 = 2.257,5114 lbf /ft²

P2 = 2.727,9592 lbf /ft² ; ρ

PΔ = 5,6860 ft.lbf /lbm

ΔZ = 20 ft

( ) 0/..100208,3/.6860,520./.174,32

/174,320 7-

2

2

=++++sW lbmlbf ft lbmlbf ft ft

slbf lbm ft

s ft


=( )( )

lbmlbf ft slbm /.1076,32/360045359,0

0,0386× x

slbf ft

hp

/.550

1

= 1,3801.10-6 Hp


24. Pompa Klarifier (PU-206)

Fungsi : memompa air dari klarfier ke tangki filtrasi


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 oC


Densitas air (ρ) = 996,24 kg/m

3

= 62,1936 lbm/ft

3


Laju alir volumetrik (Q) =/ 0,8756 slbm

= 0 0141 ft3/s

7/22/2019 09E01407


Laju alir volumetrik (Q) =3/62,1936 ft lbm

= 0,0141 ft /s

Desain pompa :



= 3,9 (0,0141 ft3/s )0,45 ( 62,1586 lbm/ft3)0,13

= 0,9797 in


3

0060,0

/0141,0

ft

s ft = 2,3464 ft/s


ρ Dv ××

=lbm/ft.s0,0005

)0874,0)(/ 3464,2)(/1936,62(3

ft s ft ft lbm

= 23.709,7544 (Turbulen)



ft

0266,0

00015,0 = 0,0017


Friction loss :


12

1

2 v

A

A⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜

⎝

⎛ −

= 0,5 ( )( )( )174,3212

2,346401

2

− = 0,0428 ft.lbf/lbm

7/22/2019 09E01407



v

.2

2

= 2(0,75))174,32(2

2,3464 2

= 0,1283 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 1(2,0))174,32(2

2,34642

= 0,1711 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0050) ( )( ) 2,3464.30

2

= 0,5873 ft.lbf/lbm


( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−

+−+−sW F

PP z zgvv


dimana : v1 = v2

P1 = 2.727,9592lbf /ft²

P2 = 2.469,6367 lbf /ft² ; ρ


ΔZ = 50 ft

( ) 0/.0151,1/.4,153550

./.174,32

/174,320

2

2

=++++ sW lbmlbf ft lbmlbf ft ft

slbf lbm ft

s ft



Ws = - η x Wp

- 46,8616 = - 0,8 x Wp


7/22/2019 09E01407



=

( )( )lbmlbf ft slbm /. 58,5769/

360045359,0

1.429,7818× x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0,0933 Hp


25. Pompa Tangki Filtrasi (PU-207)

Fungsi : memompa air dari tangki filtrasi ke tangki utilitas TU-01


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 oC





/ 0,8756

ft lbm

slbm = 0,0141 ft3/s

Desain pompa :



= 3 9 (0 0141 ft3/s )0,45 ( 62 1586 lbm/ft3)0,13

7/22/2019 09E01407


= 3,9 (0,0141 ft /s ) , ( 62,1586 lbm/ft ) ,

= 0,9797 in





= 23.709,7544 (Turbulen)



ft

0266,0

00015,0 = 0,0017


Friction loss :


12

1

2 v

A

A⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= 0,5 ( )( )( )174,3212

2,3464012

− = 0,0428 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 2(0,75))174,32(2

2,3464 2

= 0,1283 ft.lbf/lbm

1 check valve = hf = n.Kf.

cg

v

.2

2

= 1(2,0)

)174,32(2

2,3464 2

= 0,1711 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

7/22/2019 09E01407


= 4(0,0050) ( )( )

( )174,32.2.)0,0874(

2,3464.302

= 0,5873 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( )( )( )174,3212

2,346401

2

− = 0,0856 ft.lbf/lbm


P2 = 2.475,9356 lbf /ft² ; ρ


ΔZ = 30 ft

( ) 0/.0151,1/.1013,030./.174,32

/174,320

2

2

=++++sW lbmlbf ft lbmlbf ft ft

slbf lbm ft

s ft



Ws = - η x Wp

- 31,1164 = - 0,8 x WpWp = 38,8954 ft.lbf/lbm


=

( )( )

lbmlbf ft slbm /.38,8954/360045359,0

1.429,7818× x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0,0619 Hp


7/22/2019 09E01407


26. Pompa Utilitas 1 ke kation (PU-208)

Fungsi : memompa air dari tangki utilitas TU-01 ke tangki kationJenis : pompa sentrifugal

Jumlah : 1

Kondisi operasi :



= 3,9 (0,0010ft3/s)0,45 (62,1936 lbm/ft3)0,13

= 0,2997 in








3

0013,0

/001,0

ft

s ft = 0,7790 ft/s


ρ Dv ××

=lbm/ft s0 0005

)0411,0)(/ 7790,0)(/1936,62( 3 ft s ft ft lbm

7/22/2019 09E01407


lbm/ft.s0,0005

= 3.699,1589 (Turbulen)



ft

0411,0

00015,0 = 0,0037


Friction loss :


v

.2

2

= 1(2,0))174,32(2

0,77902

= 0,0189 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0060) ( )( )( ) ( )174,32.2.0,0411

0,7790.202

= 0,1102 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( )( )( )174,3212

0,779001

2

− = 0,0094 ft.lbf/lbm



( ) ( ) 021 12

122

12

2 =+∑+−+−+− sW F PP z zgvv ρ α

(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P 2 475 9356 lb /ft²

7/22/2019 09E01407


P1 = 2.475,9356 lbf /ft²

P2 = 2.271,6084 lbf /ft² ; ρ


ΔZ = 20 ft

Maka

( ) 0/. 0,1573)ft.lbf/lbm 3,2853(20./.174,32

/174,320

2

2


slbf lbm ft

s ft

=( )( )

lbmlbf ft slbm /.0900,21/360045359,0

102,8456 × x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0,0024 Hp


27. Pompa Kation (PU-209)

Fungsi : memompa air dari tangki kation ke tangki anion


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 oC




Laju alir volumetrik (Q) =3/62 1936

/ 0,0630

ftlbm

slbm = 0,0010 ft3/s

7/22/2019 09E01407


/62,1936 ft lbm

Desain pompa :



= 3,9 (0,0010ft3/s)0,45 (62,1936 lbm/ft3)0,13

= 0,2997 in


3

0013,0

/001,0

ft

s ft = 0,7790 ft/s


ρ Dv ××

=lbm/ft.s0,0005

)0411,0)(/ 7790,0)(/1936,62(

3

ft s ft ft lbm

= 3.699,1589 (Turbulen)



ft

0411,0

00015,0 = 0,0037


Friction loss :


12

1

2 v

A

A⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= 0,5 ( )( )( )174,3212

0,779001

2

− = 0,0047 ft.lbf/lbm

2 0 7790 2

7/22/2019 09E01407



v

.2

2

= 1(0,75))174,32(2

0,7790 2

= 0,0071 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 1(2,0))174,32(2

0,77902

= 0,0189 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0060)( )( ) 0,7790.20

2

= 0,1102 ft.lbf/lbm


( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−

+−+−sW F

PP z zgvv


dimana : v1 = v2

P1 ≈ P2

ΔZ = 20 ft

Maka

( ) 0/.0,1503020./.174,32

/174,320

2

2


slbf lbm ft

s ft



Ws = - η x Wp

- 20,1503 = -0,8 x Wp



7/22/2019 09E01407


=( )( )

lbmlbf ft slbm /.1878,25/360045359,0

102,8456 × x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0,0029 Hp






/ 0,0630

ft lbm

slbm = 0,0010 ft3/s

Desain pompa :



= 3,9 (0,0010ft3/s)0,45 (62,1936 lbm/ft3)0,13

= 0,2997 in






I id ti l 0 0013 ft2

7/22/2019 09E01407




3

0013,0

/001,0

ft

s ft = 0,7790 ft/s


ρ Dv ××

=lbm/ft.s0,0005

)0411,0)(/ 7790,0)(/1936,62( 3 ft s ft ft lbm


12

1

2 v

A

A⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= 0,5 ( )( )( )174,3212

0,779001

2

− = 0,0047 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0,77902

= 0,0141 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(2,0))174,32(2

0,77902

= 0,0189 ft.lbf/lbm

Pipa lurus 30 ft = Ff = 4f

cg D

v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0060)( )( )

( ) ( )174,32.2.0,0411

0,7790.302

= 0,1653 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( )( )( )174,3212

0,779001

2

− = 0,0094 ft.lbf/lbm


7/22/2019 09E01407



( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−

+−+−sW F

PP z zgvv


dimana : v1 = v2

P1 = 2.271,6084 lbf /ft²


Ws = - η x Wp

- 33,2947 = -0,8 x Wp



=( )( )

lbmlbf ft slbm /.6184,41/360045359,0

102,8456 × x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0,0048 Hp


7/22/2019 09E01407


29. Pompa H2SO4 (PU-211)

Fungsi : memompa H2SO4 dari tangki pelarutan H2SO4 ke tangki

kation


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 oC

Laju alir massa (F) = 0,0613 kg/jam = 4.10-5 lbm/s

Densitas H2SO4 (ρ) = 1061,7 kg/m3 = 66,2801 lbm/ft3 (Othmer, 1967)

Viskositas H2SO4 (μ) = 5,2 cP = 0,0035 lbm/ft.s (Othmer, 1967)

Laju alir volumetrik (Q) =3

-5

/2801,66

/4.10

ft lbm

slbm= 5,6599.10-7 ft3/s

Desain pompa :

Asumsi aliran laminar

7/22/2019 09E01407


Di,opt = 3 (Q)0,36(µ)0,18 (Timmerhaus,1991)

= 3 (5,6599.10-7 ft3/s)0,36 (5,2)0,18

= 0,0228 in




ρ Dv ××

=lbm/ft.s 0,0035

)0224,0)(/0014,0)(/66,2801( 3 ft s ft ft lbm

= 0,6017 (laminar)

maka harga f = 0,0800 (Timmerhaus,1991)

Friction loss :


12

1

2 v

A

A⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

=0,5 ( )( )( )174,3212

0,001401

2

− = 1,5557.10-8 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0,00142

= 4,6672.10-8 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 1(2,0))174,32(2

0,0014

2

= 6,2230.10-8 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

7/22/2019 09E01407


= 4(0,08) ( )( )

( ) ( )174,32.2.0224,0

0,0014.302

= 1,3325.10-5 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( )( )( )174,3212

0,001401

2

− = 3,1115.10-8 ft.lbf/lbm

P2 = 2.271,6084 lbf /ft² ; ρ


ΔZ = 20 ft

maka :

( ) 0/.1,3481.10/.2401,120./.174,32

/174,320

5-

2

2

=++++ sW lbmlbf ft lbmlbf ft ft slbf lbm ft

s ft



Ws = - η x Wp

- 21,2401 = -0,8 x Wp



= ( )( ) lbmlbf ft slbm /.,550162/360045359,0 0,0613 × x

slbf ft

hp

/.550

1

= 1,8109.10-6 Hp


7/22/2019 09E01407


30. Pompa NaOH (PU-212)

Fungsi : memompa air dari tangki pelarutan NaOH ke tangki anion


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Desain pompa :

Asumsi aliran turbulen


= 3,9 (2,1980.10-7 ft3/s)0,45 (94,7662 lbm/ft3)0,13

= 0,0071 in








3-7

0,0004

/2,1980.10

ft

s ft = 0,0005 ft/s


ρ Dv ××

=lb /f2 8909 10

)0,0224)(/0,0005)(/7662,94(7

3 ft s ft ft lbm

7/22/2019 09E01407


lbm/ft.s2,8909.10 7-

= 4.037,9237 (Turbulen)



ft

0224,0

00015,0 = 0,0067



v

.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0,00052

= 7,0389.10-9 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(2,0))174,32(2

0,00052

= 9,3852.10-9 ft.lbf/lbm


v L.2..

2

Δ

= 4(0,0088) ( )( )

( ) ( )174,32.2.0224,0

0,0005.302

= 2,2106.10-7 ft.lbf/lbm

1 Sharp edge exit = hex =

cg

v

A

A

..2

12

2

2

1

α ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜

⎝

⎛ −

= ( )( )( )174,3212

0,000501

2

− = 4,6926.10-9 ft.lbf/lbm



( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−

+−+−sW F

PP z zgvv


7/22/2019 09E01407


dimana : v1 = v2

P1 = 2.240,6533 lbf /ft²

P2 = 2.271,6084 lbf /ft² ; ρ


ΔZ = 20 ft

maka :

/17432 2ft

Wp = 25, 4083 ft.lbf/lbm


=( )( )

lbmlbf ft slbm /. 25,4083/360045359,0

0,0340× x

slbf ft

hp

/.550

1

= 9,6228.10-7 Hp


31. Pompa Deaerator (PU-213)

Fungsi : memompa air dari tangki deaerator ke ketel uap


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 oC




7/22/2019 09E01407



/ 0,0630

ft lbm

slbm = 0,0010 ft3/s

Desain pompa :



= 3,9 (0,0010ft3/s)0,45 (62,1936 lbm/ft3)0,13


3

0013,0

/001,0

ft

s ft = 0,7790 ft/s


ρ Dv ××

= lbm/ft.s0,0005

)0411,0)(/ 7790,0)(/1936,62( 3 ft s ft ft lbm

= 3.699,1589 (Turbulen)



ft

0411,0

00015,0 = 0,0037


Friction loss :


12

1

2 v

A

A⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= 0,5 ( )( )( )174,3212

0,779001

2

− = 0,0047 ft.lbf/lbm

2 elbow 90° = hf = n.Kf.v

2

2

= 2(0,75))17432(2

0,7790 2

= 0,0141 ft.lbf/lbm

7/22/2019 09E01407


cg.2 )174,32(2


v.2

2

= 1(2,0))174,32(2

0,7790

2

= 0,0189 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0060)( )( ) 0,7790.30

2

= 0,1653 ft.lbf/lbm


( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−

+−+−sW F

PP z zgvv


dimana : v1 = v2

P1 = 2.463,3087 lbf /ft²

P2 = 83.074,3525 lbf /ft² ; ρ

PΔ = 1.296,1316 ft.lbf /lbm

ΔZ = 40 ft

Maka

( ) 0/.0,2124ft.lbf/lbm1316,296.140./.174,32

/174,3202

2

=++++ sW lbmlbf ft ft slbf lbm ft

s ft

Ws = - 1.255,9192 ft.lbf/lbm


Ws = - η x Wp

- 1.255,9192 = -0,8 x Wp

Wp = 1.569,8990 ft.lbf/lbm

7/22/2019 09E01407



=( )( )

lbmlbf ft slbm /. 1.569,8990/360045359,0

102,8456 × x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0,1798 Hp


T = 30 oC




Laju alir volumetrik (Q) = 3/62,1936

/ 0,1659

ft lbm

slbm = 0,0027 ft

3

/s

Desain pompa :



= 3,9 (0,0027 ft3/s )0,45 ( 62,1936 lbm/ft3)0,13

= 0,4635 in





7/22/2019 09E01407





3

0021,0

/0,0027

ft

s ft = 1,2704 ft/s


ρ Dv ××

Friction loss :


12

1

2 v

A

A⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= 0,5 ( ) ( )( )174,32121,270401

2

− = 0,0125 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 2(0,75))174,32(2

1,2704 2

= 0,0376 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 2(2,0))174,32(2

1,2704 2

= 0,1003 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0062)( )( )

( )174,32.2)0,0518(

1,2704.502

= 0,6000 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

2

2

2

1

α ⎟⎟ ⎠ ⎞⎜⎜

⎝ ⎛ −

= ( )( )( )174,3212

1,270401

2

− = 0,0251 ft.lbf/lbm

7/22/2019 09E01407




( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−

+−+−sW F

PP z zgvv




Ws = - η x Wp

- 41,6313 = -0,8 x Wp



=( )( )

lbmlbf ft slbm /.0391,52/360045359,0

270,9361× x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0,0157 Hp


33. Pompa Cooling Tower (PU-215)

Fungsi : memompa air dari cooling tower ke proses


Jumlah : 6 unit

Kondisi operasi :

7/22/2019 09E01407


Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 oC




/5 4068 slbm








3

0332,0

/0,0870

ft

s ft = 2,6200 ft/s


ρ Dv ××

=lbm/ft.s0,0005

)0,2058)(/6200,2)(/1936,62( 3 ft s ft ft lbm

= 62.273,3346 (Turbulen)



ft

2058,0

00015,0 = 0,0088


7/22/2019 09E01407


Friction loss :


12

1

2 v

A

A⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= 0,5 ( )( )( )174,3212

2,620001

2

− = 0,0533 ft.lbf/lbm

= 4(0,009) ( )( )( ) ( )174,32.2.2058,0

2,6200.302

= 0,5599 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( ) ( )( )174,32122,620001

2

− = 0,1067 ft.lbf/lbm



( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−+−+−sW F

PP z zgvv


dimana : v1 = v2

P1 ≈ P2

ΔZ = 30 ft

( ) 0/.1,0933030./.174,32

/174,320

2

2


slbf lbm ft

s ft


7/22/2019 09E01407



Ws = - η x Wp

- 31,0933 = -0,8 x Wp




Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 oC

Laju alir massa (F) =1.056 kg/jam = 0,6467 lbm/s



Laju alir volumetrik (Q) = 3/62,1936

/6467,0

ft lbm

slbm

= 0,0104 ft3

/s

Desain pompa :



= 3,9 (0,0104 ft3/s )0,45 ( 62,1936 lbm/ft3)0,13

= 0,8548 in



7/22/2019 09E01407







3

0060,0

/0,0104

ft

s ft = 1,7330 ft/s


ft

0874,0

00015,0 = 0,0018


Friction loss :


12

1

2 v

A

A⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

=0,5 ( )( )( )174,3212

1,733001

2

− = 0,0233 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 2(0,75) )174,32(2

1,73302

= 0,0700 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(2,0))174,32(2

1,73302

= 0,0933 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,005) ( )( )( ) ( )174,32.2.0874,0

1,7330.302

= 0,3203 ft.lbf/lbm

1 Sharp edge exit = hex =g

v

A

A

21

22

2

1

α⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

7/22/2019 09E01407


cg A ..22 α ⎠⎝

= ( )( )( )174,32121,733001

22− = 0,0467 ft.lbf/lbm



maka

( ) 0/.0,5537/.3459,630./.174,32

/174,320

2

2

=++−+sW lbmlbf ft lbmlbf ft ft

slbf lbm ft

s ft



Ws = - η x Wp

- 24.2079 = -0,8 x Wp



=( )( )

lbmlbf ft slbm /.30,2598/360045359,0

1.056× x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0,0356 Hp


35. Pompa Kaporit (PU-217)

Fungsi : memompa air dari tangki pelarutan kaporit ke tangki utilitas TU-02


7/22/2019 09E01407


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 oC

Laju alir massa (F) = 0 0030 kg/jam = 1 8477 10-6 lbm/s

Asumsi : aliran laminar

Di,opt = 3 (Q)0,36(μ)0,18 (Timmerhaus,1991)

= 3 (2,3268.10-8 ft3/s )0,36 (6,7197.10-4 cP)0,18

= 0,0014 in








3-8

0004,0

/2,3268.10

ft

s ft = 0,0001 ft/s


ρ Dv ××

=lbm/ft.s4,5156.10

)0224,0)(/0,0001)(/4088,79(7-

3 ft s ft ft lbm

= 229,3094 (Laminar)


7/22/2019 09E01407


Friction loss :


12

1

2 v

A

A⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

=0,5 ( ))0,0001(

012

− = 2,6293.10-11 ft.lbf/lbm

= 4(0,08) ( )( )

( ) ( )174,32.2.0224,0

0,0001.302

= 2,2520.10-8 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( ) ( )( )174,3212)0,0001(01

2

2− = 5,2586.10-11 ft.lbf/lbm



( ) ( ) 02

1 1212

2

1

2

2 =+∑+−+−+−sW F PP z zgvv


dimana : v1 = v2

P1 = 2.179,8144 lbf /ft²

P2 = 2.870,6074 lbf /ft² ;

ρ


ΔZ = 20 ft

( ) 0/.2,2783.106992,820./.174,32

/174,320 8-

2

2


slbf lbm ft

s ft

Ws = - 28 6992 ft lbf/lbm

7/22/2019 09E01407




Ws = -η x Wp

- 28,6992 = -0,8 x Wp


36. Pompa Utilitas (PU-218)

Fungsi : memompa air dari tangki utilitas TU-02 ke distribusi domestik


Jumlah : 1

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 30 oC

Laju alir massa (F) = 1.056 kg/jam = 0,6467 lbm/s




/6467,0

ft lbm

slbm = 0,0104 ft3/s

Desain pompa :



= 3,9 (0,0104 ft3/s )0,45 ( 62,1936 lbm/ft3)0,13

= 0,8548 in

Dari Appendiks A 5 Geankoplis 1997 dipilih pipa commercial steel :

7/22/2019 09E01407










ft

0874,0

00015,0 = 0,0018


Friction loss :


12

1

2 v

A

A⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

=0,5 ( )( )( )174,3212

1,733001

2

− = 0,0233 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 2(0,75))174,32(2

1,73302

= 0,0700 ft.lbf/lbm


v

.2

2

= 1(2,0))174,32(2

1,73302

= 0,0933 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,005) ( )( )( ) ( )174,32.2.0874,0

1,7330.302

= 0,3203 ft.lbf/lbm

1 Sh d i hv A

12

2

1 ⎟ ⎞

⎜⎛

7/22/2019 09E01407


1 Sharp edge exit = hex =

cg A ..2

1

2

1

α

⎟⎟

⎠

⎜⎜

⎝

−

= ( )( )( )174,3212

1,733001

22− = 0,0467 ft.lbf/lbm


ΔZ = 30 ft

maka

( ) 0/.0,5537/.5389,1630./.174,32

/174,320

2

2

=++−+sW lbmlbf ft lbmlbf ft ft

slbf lbm ft

s ft



Ws = - η x Wp

- 14.0148 = -0,8 x Wp



=( )( )

lbmlbf ft slbm /.,518517/360045359,0

1.056× x

slbf ft

hp

/.550

1

= 0,0206 Hp


37. Pompa Bahan Bakar (PU-219)

Fungsi : memompa solar dari tangki bahan bakar ke generator

7/22/2019 09E01407


Fungsi : memompa solar dari tangki bahan bakar ke generator


Jumlah : 1

Kondisi operasi :

- Temperatur = 30°C

Asumsi : aliran Turbulen


= 3,9 (0,0007 ft3/s )0,45 (55,56 lbm/ft3)0,13

= 0,2519 in








3

0013,0

/0,0007

ft

s ft = 0,5469 ft/s

Bilangan Reynold : NRe =

μ

ρ Dv ××

=lbm/ft.s2,0533.10

)0411,0)(/5469,0)(/56,55( 7-

3 ft s ft ft lbm

= 6.090.238,6946 (Turbulen)


7/22/2019 09E01407


Pada NRe = 6.090.238,6946 dan ε/D = ft ft

0,041100015,0 = 0,0037


Friction loss :


v

.2

2

= 1(2,0))174,32(2

0,5469 2

= 0,0093 ft.lbf/lbm


v L

.2.

. 2Δ

= 4(0,0062) ( )( )

( )174,32.2.)0,0411(

0,5469.202

= 0,0561 ft.lbf/lbm


v

A

A

..21

22

2

1

α ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

= ( )( )( )174,3212

0,546901

22− = 0,0046 ft.lbf/lbm



( ) ( ) 02

1 12

12

2

1

2

2 =+∑+

−

+−+− sW F

PP

z zgvv ρ α (Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 ≈ P2

ΔZ = 12 ft

maka :

7/22/2019 09E01407


maka :

( ) 0/.0794,0012./.174,32

/174,320

2

2


slbf lbm ft

s ft


( )55 56)0 0007)((12 0794QW

LAMPIRAN E

PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI

Dalam rencana pra rancangan pabrik pembuatan phenol ini digunakan asumsisebagai berikut:2. Pabrik beroperasi selama 330 hari dalam setahun.

2. Kapasitas maksimum adalah 5.000 ton/tahun.

2. Perhitungan didasarkan pada harga alat terpasang (HAT)

2. Harga alat disesuaikan dengan nilai tukar dolar terhadap rupiah, yaitu:

US$ 1 = Rp 11.320,-(Keputusan Menteri Keuangan RI No.: 110/KM.1/2009)

1. Modal Investasi Tetap (Fixed Capital Investment)

1.1. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL)

Biaya Tanah Lokasi Pabrik

Luas tanah seluruhnya = 10.824 m2

Biaya tanah pada lokasi pabrik berkisar Rp 100.000/m2.

Harga tanah seluruhnya =10.824 m2 × Rp 100.000/m2 = Rp 1.082.400.000,-

Biaya perataan tanah diperkirakan 5%Biaya perataan tanah = 0,05 x Rp 1.082.400.000,- = Rp 54.120.000,-Maka total biaya tanah (A) adalah Rp 1.136.520.000,-

Harga Bangunan dan SaranaTabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya

No Nama Bangunan Luas (m2) Harga Jumlah (Rp)

7/22/2019 09E01407


g ( ) g

(Rp/m2

)

( p)

1 Areal proses 2.000 2.000.000 4.000.000.000

2 Areal produk 100 400.000 40.000.000

3 Bengkel 200 500.000 100.000.000

4 Areal bahan baku 200 400.000 80.000.000

5 Pengolahan limbah 500 1.200.000 600.000.000

12 Perpustakaan 100 200.000 20.000.000

13 Kantin 200 100.000 20.000.000

14 Parkir 200 100.000 20.000.000

15 Perkantoran 800 650.000 520.000.000

16 Daerah perluasan 1.000 50.000 50.000.000

17 Pos keamanan 24 300.000 7 .200.000

18 Aula 200 400.000 80.000.00019 Tempat ibadah 100 500.000 50.000.000

20 Poliklinik 300 500.000 150.000.000

21 Perumahan karyawan 2.000 500.000 1.000.000.000

22 Taman 200 100.000 20.000.000

23 Jalan 800 100.000 80.000.000

TOTAL 10.824 - 8.667.200.000 Harga bangunan saja = Rp. 8.507.200.000,-Harga sarana = Rp. 170.000.000,-Total biaya bangunan dan sarana (B) = Rp. 8.667.200.000,-

Perincian Harga Peralatan Harga peralatan yang di impor dapat ditentukan dengan menggunakan

persamaan berikut (Timmerhaus et al, 2004) :

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡=

y

x

m

1

2yx

I

I

X

XCC

dimana: Cx = harga alat pada tahun 2009Cy = harga alat pada tahun dan kapasitas yang tersedia

7/22/2019 09E01407


y

X1 = kapasitas alat yang tersediaX2 = kapasitas alat yang diinginkanIx = indeks harga pada tahun 2009Iy = indeks harga pada tahun yang tersediam = faktor eksponensial untuk kapasitas (tergantung jenis alat)

Untuk menentukan indeks harga pada tahun 2007 digunakan metode regresi

koefisien korelasi:

2 1990 915 1820850 3960100 837225

3 1991 931 1853621 3964081 866761

4 1992 943 1878456 3968064 889249

5 1993 967 1927231 3972049 935089

6 1994 993 1980042 3976036 986049

7 1995 1028 2050860 3980025 1056784

8 1996 1039 2073844 3984016 1079521

9 1997 1057 2110829 3988009 1117249

10 1998 1062 2121876 3992004 1127844

11 1999 1068 2134932 3996001 1140624

12 2000 1089 2178000 4000000 1185921

13 2001 1094 2189094 4004001 1196836

14 2002 1103 2208206 4008004 1216609

Total 27937 14184 28307996 55748511 14436786

Sumber: Tabel 6-2 Timmerhaus et al (2004)Data : n = 14 ∑Xi = 27937 ∑Yi = 14184

∑XiYi = 28307996 ∑Xi² = 55748511 ∑Yi² = 14436786Dengan memasukkan harga-harga pada Tabel LE–2, maka diperoleh harga

koefisien korelasi:

r])14184()14436786)(14[(])27937()55748511)(14[(

)14184)(27937()28307996)(14(

22 −×−

−=

= 0,98 1≈

7/22/2019 09E01407


Harga koefisien yang mendekati 1 menyatakan bahwa terdapat hubunganlinier antar variabel X dan Y, sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah

persamaan regresi linier.

Persamaan umum regresi linier, Y = a + b ⋅ Xdengan: Y = indeks harga pada tahun yang dicari (2009)

X = variabel tahun ke n – 1a b = tetapan persamaan regresi

a = 8,325283185

103604228

)27937()55748511)(14(

)28307996)(27937()55748511)(14184(2

−=−

=−

−

Sehingga persamaan regresi liniernya adalah:

Y = a + b ⋅ XY = 16,8088X – 32528,8

Dengan demikian, harga indeks pada tahun 2009 adalah:

Y = 16,809(2007) – 32528,8Y = 1240,0165

Perhitungan harga peralatan menggunakan adalah harga faktor eksponsial(m) Marshall & Swift . Harga faktor eksponen ini beracuan pada Tabel 6-4,Timmerhaus et al (2004). Untuk alat yang tidak tersedia, faktor eksponensialnyadianggap 0,6 (Timmerhaus et al, 2004)

Contoh perhitungan harga peralatan:

a. Tangki Penyimpanan Cumene (TK-101)

Kapasitas tangki, X2 = 569,7227 m3. Dari Gambar LE.1 berikut, diperolehuntuk harga kapasitas tangki (X1) 1 m³ adalah (Cy) US$ 6700. Dari tabel 6-4,Timmerhaus (2004), faktor eksponen untuk tangki adalah (m) 0,49. Indeks harga

pada tahun 2002 (Iy) 1103.

7/22/2019 09E01407


Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan TangkiPelarutan (Timmerhaus et al, 2004).

b. Kolom Distilasi (D-201)

Pada proses, kolom distilasi yang dipergunakan berukuran diameter 0,6903

m, dengan tinggi kolom 7,9452 m dengan banyaknya tray dalam kolom sebanyak 19

buah. Dari Gambar LE.2, didapat bahwa untuk spesifikasi tersebut didapat harga

peralatan pada tahun 2002 (Iy= 1103) adalah US$ 17.500.,-.Maka harga sekarang

(2009) adalah :

Cx,kolom = US$ 17.500 x1103

1240,0165 x (Rp 11.320)/(US$ 1)

Cx,kolom = Rp 222.716.401,-/unit

7/22/2019 09E01407


Cx,tray = 19 x US$ 350 ×

86,0

1

864,0 x

1103

1240,0165 x (Rp 11.320)/(US$ 1)

Cx,tray = Rp 61.536.683,-Jadi total harga keseluruhan unit distilasi (T-101) adalah

= Rp 222.716.401,- + Rp 61.536.683,- = Rp. 284.253.085,-

Gambar LE.3 Harga Tiap Tray dalam Kolom Distilasi. Harga Termasuk Tanggul,Permukaan Saluran Limpah, Saluran Uap dan Bagian Struktur

7/22/2019 09E01407


Lainnya (Timmerhaus et al, 2004).Dengan cara yang sama diperoleh perkiraan harga alat lainnya yang dapat

dilihat pada Tabel LE – 3 untuk perkiraan peralatan proses dan Tabel LE – 4 untuk

perkiraan peralatan utilitas.

6 TK-204 1 Rp 1,926,515,755 Rp 1,926,515,755

7 D-201 1 Rp 284,253,085 Rp 284,253,085

8 R-101 1 Rp 142,168,724 Rp 142,168,724

9 R-201 1 Rp 2,790,297,561 Rp 2,790,297,561

10 E-101 1 Rp 3,973,468 Rp 3,973,468

11 E-201 1 Rp 38,249,386 Rp 38,249,38612 E-202 1 Rp 10,639,054 Rp 10,639,054

13 CD-201 1 Rp 29,950,289 Rp 29,950,289

14 CD-202 1 Rp 17,700,299 Rp 17,700,299

15 DC-201 1 Rp 35,701,082 Rp 35,701,082

16 VP-201 1 Rp 23,396,609 Rp 23,396,609

17 RB-201 1 Rp 17,551,513 Rp 17,551,513

Jumlah Rp 10,642,020,137

Tabel L. E. 4. Estimasi Harga Peralatan Proses Non - Impor

No.Kode

AlatUnit Harga/unit Harga Total

1 J-101 1 Rp 483,146,476 Rp 483,146,476

2 J-102 1 Rp 32,687,035 Rp 32,687,035

3 J-103 1 Rp 443,700,952 Rp 443,700,952

4 J-201 1 Rp 43,434,344 Rp 43,434,344

5 J-202 1 Rp 443,738,966 Rp 443,738,966

6 J-203 1 Rp 302,997,056 Rp 302,997,056

7/22/2019 09E01407


p , , p , ,

7 J-204 1 Rp 403,349,961 Rp 403,349,961

8 J-205 1 Rp 403,106,331 Rp 403,106,331

9 J-206 1 Rp 320,037,085 Rp 320,037,085

10 J-207 1 Rp 337,470,648 Rp 337,470,648

Jumlah Rp 3,213,668,853

5 AE 1 Rp 146,628,951 Rp 146,628,951

6 CT 1 Rp 61,529,331 Rp 61,529,331

7 DE 1 Rp 244,704,923 Rp 244,704,923

8 KU 1 Rp 159,727,246 Rp 159,727,246

9 TU-01 1 Rp 190,703,952 Rp 190,703,952

10 TU-02 1 Rp 455,290,141 Rp 455,290,14111 TP-01 1 Rp 33,787,685 Rp 33,787,685

12 TP-02 1 Rp 25,312,066 Rp 25,312,066

13 TP-03 1 Rp 85,143,867 Rp 85,143,867

14 TP-04 1 Rp 17,332,933 Rp 17,332,933

15 TP-05 1 Rp 8,378,675 Rp 8,378,675

16 TB-01 1 Rp 317,312,793 Rp 317,312,793

17Activated

sludge1 Rp 1,127,856,296 Rp 1,127,856,296

Jumlah Rp 4,436,218,992

Tabel LE.6 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah Non – Impor

No. Kode Alat Unit Harga/unit Harga Total

1 WR 2 Rp 6,000,000 Rp 12,000,000

2 BS 1 Rp 6,500,000 Rp 6,500,000

3 PU-201 1 Rp 2,249,122 Rp 2,249,122

7/22/2019 09E01407


4 PU-202 1 Rp 2,249,122 Rp 2,249,1225 PU-203 1 Rp 2,249,122 Rp 2,249,122

6 PU-204 1 Rp 77,224 Rp 77,224

7 PU-205 1 Rp 63,573 Rp 63,573

8 PU-206 1 Rp 2,249,122 Rp 2,249,122

9 PU 207 1 R 2 249 122 R 2 249 122

18 PU-216 1 Rp 2,034,479 Rp 2,034,479

19 PU-217 1 Rp 27,790 Rp 27,790

20 PU-218 1 Rp 2,034,479 Rp 2,034,479

21 PU-219 1 Rp 839,403 Rp 839,403

22 T.Penampung 2 Rp 15,000,000 Rp 30,000,000

23 T.Aerasi 1 Rp 39,000,000 Rp 39,000,00024 T.Sedimentasi 2 Rp 472,348,419 Rp 944,696,837

25 Generator 2 Rp 75,000,000 Rp 150,000,000

Jumlah Rp 1,207,838,703

Total harga peralatan tiba di lokasi pabrik ( purchased-equipment delivered ):

Total = 1,43 x (Rp. 10.642.020.137,- + Rp.4.436.218.992,-)+ 1,21 x (Rp. 3.213.668.853,- + Rp. 1.207.838.703)= Rp. 26.911.906.098,-

Biaya pemasangan diperkirakan 10 % dari total harga peralatan (Timmerhaus, 2004),

sehingga total harga peralatan ditambah biaya pemasangan adalah:

(C) = 1,1 x (Rp. 26.911.906.098)= Rp 29.603.096.708,-

Instrumentasi dan Alat Kontrol Diperkirakan biaya instrumentasi dan alat kontrol 30 % dari total harga

peralatan (Timmerhaus et al, 2004).

7/22/2019 09E01407


Biaya instrumentasi dan alat kontrol (D) = 0,30 × Rp 26.911.906.098,-

= Rp 8.073.571.829,-

Biaya Perpipaan Diperkirakan biaya perpipaan 32 % dari total harga peralatan

Biaya instalasi listrik (F) = 0,20 × Rp 26.911.906.098,-

= Rp 5.382.381.220,-

Biaya Insulasi Diperkirakan biaya insulasi 25 % dari total harga peralatan

(Timmerhaus et al, 2004).

Biaya insulasi (G) = 0,25 × Rp 26.911.906.098,-

= Rp 6.727.976.525,-

Biaya Inventaris Kantor Diperkirakan biaya inventaris kantor 5 % dari total harga peralatan

(Timmerhaus et al, 2004).

Biaya inventaris kantor (H) = 0,05 × Rp 26.911.906.098,-

= Rp 1.345.595.305,-

Biaya Perlengkapan Kebakaran dan Keamanan Diperkirakan biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan 2 % dari total

7/22/2019 09E01407


harga peralatan (Timmerhaus et al, 2004).

Biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan ( I )

= 0,02 × Rp 26.911.906.098,-

= Rp 538.238.122,-

VVT-I 1.0 Mi

3 Bus karyawan 3Mitsubishi Chassis

L-300Rp 108,500,000 Rp 325,500,000

4 Truk pengangkut 2 Dyna 110 ST Rp 128,600,000 Rp 257,200,000

5 Mobil pemasaran 4Daihatsu - Grand

Max Blind Van 1.3Rp 80,000,000 Rp 320,000,000

6Mobil pemadam

kebakaran2 Truk Tangki Rp 203,000,000 Rp 406,000,000

Jumlah Rp 1,879,800,000

Total MITL = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J

= Rp 71.806.189.660,-

1.2. Modal Investasi Tetap Tak Langsung (MITTL) Pra Investasi

Diperkirakan 10 % dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 2004).Pra Investasi (K) = 0,1 x Rp 26.911.906.098,-

= Rp 2.691.190.610,-

Biaya Engineering dan Supervisi Diperkirakan 5% dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 2004).

Biaya Engineering dan Supervisi (L) = 0,05 × Rp 26.911.906.098,-

= Rp 1.345.595.305,-

7/22/2019 09E01407


Biaya Legalitas Diperkirakan 1% dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 2004).

Biaya Legalitas (M) = 0,01 × Rp 26.911.906.098,-= Rp 269.119.061,-

Biaya Kontraktor

Total MITTL = K + L + M + N + O= Rp 9.688.286.195,-

Total MIT = MITL + MITTL

= Rp 71.806.189.660,- + Rp 9.688.286.195,-= Rp 81.494.475.855,-

2. Modal Kerja Modal kerja dihitung untuk pengoperasian pabrik selama 3 bulan (= 90 hari).

2.1. Persediaan Bahan Baku 2.1.1 Bahan baku proses

1. CHP

Kebutuhan = 1.663,2155 ltr/jam = 1.086,0797 kg/jamHarga = $ 0.91/kg = Rp. 10.300,-/kg (ICIS, 2009)

Harga total = 90 hari × 24 jam/hari × 1.086,0797 kg/jam x Rp 10.300/kg

= Rp. 24.163.101.166,-

2. Katalis Asam Sulfat

Kebutuhan = 0.43 kg/jamHarga = Rp. 3.500,-/kg (http://indonetwork.co.id/, 2009)Harga total = 0,43 kg x Rp. 3.500,-/kg

= Rp 3.284.064,-

3 NH4OH



7/22/2019 09E01407


3. NH4OHKebutuhan = 0.6516 kgHarga = Rp. 4.000,-/kg (http://indonetwork.co.id/, 2009)Harga total = 0,6516 kg x Rp. 4.000,-/kg

= Rp 5.629.824,-

Harga = Rp 3.500,-/kg (PT. Bratachem 2009)Harga total = 90 hari × 24 jam/hari × 0,0386 kg/jam × Rp 3500,-/kg

= Rp 292.111,-

3. Kaporit

Kebutuhan = 0,0030 kg/jamHarga = Rp 7.000,-/kg (PT. Bratachem 2009)

Harga total = 90 hari × 24 jam/hari × 0,0030 kg/jam × Rp 3.000,-/kg= Rp 45.619,-

4. Asam Sulfat

Kebutuhan = 0,0613 kg/jamHarga = Rp 3.500,-/kg (PT. Bratachem 2009)

Harga total = 90 hari × 24 jam x 0,0613 kg/hari × Rp 3.500,-/kg= Rp 251.689,-

5. NaOH

Kebutuhan = 0,0340 kg/jamHarga = Rp 3500,-/kg (PT. Bratachem 2009)

Harga total = 90 hari × 24 jam × 0,0340 kg/jam × Rp 3500,-/kg

= Rp 257.143,-

6. Solar

Kebutuhan = 72,4771 ltr/jamHarga solar untuk industri = Rp. 5000,-/liter (PT.Pertamina, 2009)

Harga total = 90 hari × 24 jam/hari × 72,4771 ltr/jam × Rp. 5000,-/liter= Rp 782.752.211,-



7/22/2019 09E01407


Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 3 bulan (90 hari)adalah = Rp 24.956.154.775,-

2.2. Kas 2.2.1. Gaji Pegawai

Manajer Teknik 1 Rp 7,000,000 Rp 7,000,000

Manajer Produksi 1 Rp 7,000,000 Rp 7,000,000

Kepala Bagian Keselamatan Kerja 1 Rp 5,000,000 Rp 5,000,000

Kepala Bagian Umum 1 Rp 5,000,000 Rp 5,000,000

Kepala Bagian SDM 1 Rp 5,000,000 Rp 5,000,000

Kepala Bagian Bisnis 1 Rp 5,000,000 Rp 5,000,000Kepala Bagian Keuangan 1 Rp 5,000,000 Rp 5,000,000

Kepala Bagian Mesin 1 Rp 5,000,000 Rp 5,000,000

Kepala Bagian Listrik 1 Rp 5,000,000 Rp 5,000,000

Kepala Bagian Proses 1 Rp 5,000,000 Rp 5,000,000

Kepala Bagian Utilitas 1 Rp 5,000,000 Rp 5,000,000

Kepala Seksi 15 Rp 4,000,000 Rp 60,000,000

Karyawan Umum dan SDM 15 Rp 2,500,000 Rp 37,500,000

Karyawan Bisnis dan Keuangan 12 Rp 2,500,000 Rp 30,000,000

Karyawan Teknik 15 Rp 2,500,000 Rp 37,500,000

Karyawan Produksi 55 Rp 2,500,000 Rp 137,500,000

Dokter 2 Rp 3,000,000 Rp 6,000,000

Perawat 5 Rp 1,500,000 Rp 7,500,000

Petugas Keamanan 10 Rp 1,000,000 Rp 10,000,000

Petugas Kebersihan 10 Rp 800,000 Rp 8,000,000

Supir 5 Rp 1,000,000 Rp 5,000,000

Total 164 Rp 524,500,000

Total gaji pegawai selama 1 bulan Rp 524 500 000

7/22/2019 09E01407


Total gaji pegawai selama 1 bulan = Rp 524.500.000,-Total gaji pegawai selama 3 bulan = Rp 1.573.500.000,-

2.2.2. Biaya Administrasi Umum

Diperkirakan 5 % dari gaji pegawai = 0,05 × Rp 1.573.500.000,-= Rp 78.675.000 ,-

Yang menjadi objek pajak adalah perolehan hak atas tanah dan atas bangunan

(Pasal 2 ayat 1 UU No.20/00).

Dasar pengenaan pajak adalah Nilai Perolehan Objek Pajak (Pasal 6 ayat 1 UU

No.20/00).

Tarif pajak ditetapkan sebesar 5% (Pasal 5 UU No.21/97).

Nilai Perolehan Objek Pajak Tidak Kena Pajak ditetapkan sebesar Rp.

30.000.000,- (Pasal 7 ayat 1 UU No.21/97).

Besarnya pajak yang terutang dihitung dengan cara mengalikkan tarif pajak

dengan Nilai Perolehan Objek Kena Pajak (Pasal 8 ayat 2 UU No.21/97).

Maka berdasarkan penjelasan di atas, perhitungan PBB ditetapkan sebagai berikut :

Wajib Pajak Pabrik Pembuatan Phenol

Nilai Perolehan Objek Pajak- Tanah Rp 1.136.520.000,-

- Bangunan Rp 8.507.200.000,-Total NJOP Rp 9.643.720.000,-

Nilai Perolehan Objek Pajak Tidak Kena Pajak (Rp. 30.000.000,- ) Nilai Perolehan Objek Pajak Kena Pajak Rp 9.613.720.000,-Pajak yang Terutang (5% x NPOPKP) Rp. 480.686.000,-

Tabel LE.9 Perincian Biaya Kas

No. Jenis Biaya Jumlah (Rp)

1 Gaji Pegawai 1 573 500 000

7/22/2019 09E01407


1. Gaji Pegawai 1.573.500.0002. Administrasi Umum 78.675.000

3. Pemasaran 78.675.000

4. Pajak Bumi dan Bangunan 480.686.000

Total 2.211.536.000

2.4. Piutang Dagang HPT

12

IPPD ×=

dimana: PD = piutang dagangIP = jangka waktu kredit yang diberikan (3 bulan)HPT = hasil penjualan tahunan

Penjualan :

1. Harga jual Phenol = US$ 2.03/liter (ICIS, 2009)Produksi phenol = 5.106 kg/tahunHasil penjualan phenol tahunan= (5.106 kg/1.059 kg/ltr) x US$ 2.03/ltr x Rp. 11.320,-/US$= Rp 113.859.638.647,-

2. Harga jual Aseton = US$ 1.63/kg (ICIS, 2009)

Produksi aseton = 328,3532 kg/jam

Hasil penjualan aseton tahunan= 328,3532 kg x US$ 1.63/kg x 24jam x 330 hari= Rp. 47.984.443.889,-

Piutang Dagang =12

1× Rp 161.844.082.536,-

= Rp 13.487.006.878,-

Perincian modal kerja dapat dilihat pada tabel di bawah ini.Tabel LE.10 Perincian Modal Kerja

No. Jumlah (Rp)

1. Bahan baku proses dan utilitas 24.956.154.775,-

2. Kas 2.211.536.000,-

3. Start up 9.779.337.103,-

4. Piutang Dagang 13.487.006.878,-

50 434 034 755

7/22/2019 09E01407


50.434.034.755,-

Total Modal Investasi = Modal Investasi Tetap + Modal Kerja

= Rp 81.494.475.855,- + Rp 50.434.034.755,-= Rp 131.928.510.610,-

Modal ini berasal dari:

3. Biaya Produksi Total 3.1. Biaya Tetap (Fixed Cost = FC) 3.1.1. Gaji Tetap Karyawan

Gaji tetap karyawan terdiri dari gaji tetap tiap bulan ditambah 1 bulan gaji

yang diberikan sebagai tunjangan, sehingga (P)

Gaji total = (12 + 1) × Rp 524.500.000,- = Rp 6.818.500.000,-

3.1.2. Bunga Pinjaman Bank

Bunga pinjaman bank adalah 8.25 % dari total pinjaman (Bank Mandiri,2009).

Bunga bank (Q) = 0,0825 × Rp 52.771.404.244,-

= Rp 4.353.640.850,-

3.1.3. Depresiasi dan Amortisasi

Pengeluaran untuk memperoleh harta berwujud yang mempunyai masamanfaat lebih dari 1 (satu) tahun harus dibebankan sebagai biaya untukmendapatkan, menagih, dan memelihara penghasilan melalui penyusutan(Rusdji,2004). Pada perancangan pabrik ini, dipakai metode garis lurus atau straight

line method . Dasar penyusutan menggunakan masa manfaat dan tarif penyusutansesuai dengan Undang-undang Republik Indonesia No. 17 Tahun 2000 Pasal 11ayat 6 dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel LE.11 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 17 Tahun 2000

Kelompok Harta

Berwujud

Masa

(tahun)

Tarif

(%)Beberapa Jenis Harta

7/22/2019 09E01407


I. Bukan Bangunan

1.Kelompok 1

2. Kelompok 2

4

8

25

12,5

Mesin kantor, perlengkapan, alat

perangkat/ tools industri.

Mobil, truk kerja

P = harga awal peralatanL = harga akhir peralatann = umur peralatan (tahun)

Tabel LE.12 Perhitungan Biaya Depresiasi sesuai UU RI No. 17 Tahun 2000

No. Komponen Biaya (Rp)Umur

(tahun)Depresiasi (Rp)

1 Bangunan 8.507.200.000 20 425.360.0002 Peralatan proses dan utilitas 29.603.096.708 16 1.850.193.544

3 Instrumentrasi dan pengendalian proses 8.073.571.829 4 2.018.392.957

4 Perpipaan 8.611.809.951 4 2.152.952.488

5 Instalasi listrik 5.382.381.220 4 1.345.595.305

6 Insulasi 6.727.976.525 4 1.681.994.131

7 Inventaris kantor 1.345.595.305 4 336.398.826

8 Perlengkapan keamanan dan kebakaran 538.238.122 4 134.559.530

9 Sarana transportasi 1.879.800.000 8 234.975.000

TOTAL 10.180.421.782

Semua modal investasi tetap langsung (MITL) kecuali tanah mengalami

penyusutan yang disebut depresiasi, sedangkan modal investasi tetap tidak langsung

(MITTL) juga mengalami penyusutan yang disebut amortisasi.

Pengeluaran untuk memperoleh harta tak berwujud dan pengeluaran lainnyayang mempunyai masa manfaat lebih dari 1 (satu) tahun untuk mendapatkan,menagih, dan memelihara penghasilan dapat dihitung dengan amortisasi denganmenerapkan taat azas (UU RI Pasal 11 ayat 1 No. Tahun 2000). Para Wajib Pajakmenggunakan tarif amortisasi untuk harta tidak berwujud dengan menggunakan masa

manfaat kelompok masa 4 (empat) tahun sesuai pendekatan prakiraan harta tak

7/22/2019 09E01407


manfaat kelompok masa 4 (empat) tahun sesuai pendekatan prakiraan harta tak berwujud yang dimaksud (Rusdji, 2004).

Untuk masa 4 tahun, maka biaya amortisasi adalah 3 % dari MITTL. sehingga :

Biaya amortisasi = 0,03 × Rp 9.688.286.195,-= Rp 290.648.586,-

T t l bi d i i d ti i (R)

Diperkirakan 5 % dari harga bangunan (Timmerhaus et al, 2004).Perawatan bangunan = 0,05 × Rp 8.507.200.000,-

= Rp 425.360.000,-3. Perawatan kendaraan

Diperkirakan 5 % dari harga kendaraan (Timmerhaus et al, 2004).

Perawatan kendaraan = 0,05 × Rp 1.879.800.000,-= Rp 93.990.000 ,-

4. Perawatan instrumentasi dan alat kontrol

Diperkirakan 5 % dari harga instrumentasi dan alat kontrol (Timmerhaus etal, 2004).

Perawatan instrumen = 0,05 × Rp 8.073.571.829,-= Rp 403.678.591,-

5. Perawatan perpipaan

Diperkirakan 5 % dari harga perpipaan (Timmerhaus et al, 2004).Perawatan perpipaan = 0,05 × Rp 8.611.809.951,-

= Rp 430.590.498,-6. Perawatan instalasi listrik

Diperkirakan 5 % dari harga instalasi listrik (Timmerhaus et al, 2004).

Perawatan listrik = 0.05 × Rp 5.382.381.220,-= Rp 269.119.061,-

7. Perawatan insulasi

Diperkirakan 5 % dari harga insulasi (Timmerhaus et al, 2004).

Perawatan insulasi = 0,05 × Rp 6.727.976.525,-= Rp 336.398.826,-

8. Perawatan inventaris kantor

Diperkirakan 5 % dari harga inventaris kantor (Timmerhaus et al, 2004).

Perawatan inventaris kantor = 0,05 × Rp 1.345.595.305,-

= Rp 67.279.765,-

7/22/2019 09E01407


p ,9. Perawatan perlengkapan kebakaran

Diperkirakan 5 % dari harga perlengkapan kebakaran (Timmerhaus et al,2004).

Perawatan perlengkapan kebakaran = 0,05 × 538.238.122,-= Rp 26.911.906,-

3.1.6. Biaya Administrasi UmumBiaya administrasi umum selama 3 bulan adalah Rp 78.975.000,-

Biaya administrasi umum selama 1 tahun (U) = 4 × Rp 78.675.000,-= Rp 314.700.000,-

3.1.7. Biaya Pemasaran dan Distribusi

Biaya pemasaran selama 3 bulan adalah Rp 78.975.000,-Biaya pemasaran selama 1 tahun = 4 × Rp 78.675.000,-

= Rp 314.700.000,-

Biaya distribusi diperkirakan 10 % dari biaya pemasaran, sehingga :Biaya distribusi = 0,1 x Rp 314.700.000,-

= Rp 31.470.000,-

Biaya pemasaran dan distribusi (V) = Rp. 346.170.000,-

3.1.8. Biaya Laboratorium, Penelitan dan Pengembangan

Diperkirakan 5 % dari biaya tambahan industri (Timmerhaus et al, 2004).Biaya laboratorium (W) = 0,05 x Rp 4.074.723.793,-

= Rp 203.736.190,-

3.1.9. Hak Paten dan Royalti

Diperkirakan 1% dari modal investasi tetap (Timmerhaus et al, 2004).Biaya hak paten dan royalti (X) = 0,01 x Rp 81.494.475.855,-

= Rp 814.944.759.,-

3.1.10. Biaya Asuransi

1. Biaya asuransi pabrik. adalah 3,1 permil dari modal investasi tetap

7/22/2019 09E01407


y p , p p

langsung (Asosiasi Asuransi Jiwa Indonesia-AAJI, 2007).

= 0,0031 × Rp 71.806.189.660,-= Rp 222.599.188,-

2 Bi i k

Total Biaya Tetap = P + Q + R + S + T + U +V + W + X + Y + Z = Rp 31.691.818.630,-

3.2. Variabel 3.2.1. Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas per tahun

Biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 90 hari adalahRp 24.956.154.775,-

Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 1 tahun

= Rp 24.956.154.775,- x (330/90)= Rp 91.505.900.840,-

3.2.2. Biaya Variabel Tambahan

1. Perawatan dan Penanganan Lingkungan

Diperkirakan 0.5 % dari biaya variabel bahan baku

Biaya perawatan lingkungan = 0,005 × Rp 91.505.900.840,-= Rp 457.529.504,-

2. Biaya Variabel Pemasaran dan DistribusiDiperkirakan 5 % dari biaya variabel bahan baku

Biaya variabel pemasaran = 0,05 × Rp 91.505.900.840,-= Rp 4.575.295.042,-

Total biaya variabel tambahan = Rp 5.032.824.546,-

3.2.3. Biaya Variabel Lainnya

7/22/2019 09E01407


y y

Diperkirakan 2 % dari biaya variabel tambahan

= 0,02 × Rp 5.032.824.546,-= Rp 100.656.431,-

Total biaya variabel = Rp 96.639.381.877,-

= Rp 33.512.882.028,-Bonus perusahaan untuk karyawan 0,5 % dari keuntungan perusahaan

= 0,005 x Rp 33.512.882.028,-= Rp 167.564.410,-

Pengurangan bonus atas penghasilan bruto sesuai dengan UU RI No. 17/00Pasal 6 ayat 1 sehingga :Laba sebelum pajak (bruto) = Rp. 33.345.317.618,-

4.2. Pajak Penghasilan

Berdasarkan UURI Nomor 17 ayat 1 Tahun 2000, Tentang PerubahanKetiga atas Undang-undang Nomor 7 Tahun 1983 Tentang Pajak Penghasilanadalah (Rusjdi, 2004):

Penghasilan sampai dengan Rp 50.000.000,- dikenakan pajak sebesar 10 %.

Penghasilan Rp 50.000.000,- sampai dengan Rp 100.000.000,- dikenakan

pajak sebesar 15 %.

Penghasilan di atas Rp 100.000.000,- dikenakan pajak sebesar 30 %.

Maka pajak penghasilan yang harus dibayar adalah:

- 10 % × Rp 50.000.000 = Rp 5.000.000,-

- 15 % × (Rp100.000.000- Rp 50.000.000) = Rp 7.500.000,-

- 30 % × (Rp. 33.345.317.618 – Rp 100.000.000) = Rp 9.973.595.285,-

Total PPh = Rp 9.986.095.285,-

4.3. Laba setelah pajak

7/22/2019 09E01407


Laba setelah pajak = laba sebelum pajak – PPh= Rp. 33.345.317.618,- – Rp 9.986.095.285,-= Rp 23.359.222.333,-

5 Analisa Aspek Ekonomi

5.2. Break Even Point (BEP)

BEP =VariabelBiayaPenjualanTotal

TetapBiaya

− × 100 %

BEP = x 100%

= 48,60 %Kapasitas produksi pada titik BEP = 48,60 % x 5.000 ton/tahun

= 2.430,1790 ton/tahun

Nilai penjualan pada titik BEP = 48,60 % x Rp 161.844.082.536,-= Rp 78.662.017.589,-

5.3. Return on Investment (ROI)

ROI = investasimodalTotal

pajak setelahLaba

× 100 %

ROI = x 100%

= 17,71 %

5.4 Pay Out Time (POT)

POT = x 1 tahun

POT = 5,65 tahun

5.5. Return on Network (RON)

RON =sendiriModal

pajak setelahLaba× 100 %

RON = x 100%

RON 29 51 %

Rp 161.844.082.536,- - 96.639.381.877,-R 31.6 1.818. 30,- p 9 6

Rp. 131.928.510.610Rp 23.359.222.333

0,17711

Rp 79.157.106

Rp 23.359.222

.366

.333

7/22/2019 09E01407


RON = 29,51 %

5.6. Internal Rate of Return (IRR)

Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan

7/22/2019 09E01407


Tabel LE.13 Data perhitungan BEP

Kapasitas Produksi

(%)Biaya Tetap (Rp)

Biaya Variabel

(Rp)Biaya Produksi (Rp) Total Penjualan (Rp)

0 Rp 31,691,818,630 Rp - Rp 31,691,818,630 Rp -

10 Rp 31,691,818,630 Rp 9,663,938,188 Rp 41,355,756,818 Rp 16,184,408,254

20 Rp 31,691,818,630 Rp 19,327,876,375 Rp 51,019,695,006 Rp 32,368,816,507

30 Rp 31,691,818,630 Rp 28,991,814,563 Rp 60,683,633,193 Rp 48,553,224,761

40 Rp 31,691,818,630 Rp 38,655,752,751 Rp 70,347,571,381 Rp 64,737,633,014

50 Rp 31,691,818,630 Rp 48,319,690,939 Rp 80,011,509,569 Rp 80,922,041,268

60 Rp 31,691,818,630 Rp 57,983,629,126 Rp 89,675,447,756 Rp 97,106,449,521

70 Rp 31,691,818,630 Rp 67,647,567,314 Rp 99,339,385,944 Rp 113,290,857,775

80 Rp 31,691,818,630 Rp 77,311,505,502 Rp 109,003,324,132 Rp 129,475,266,028

90 Rp 31,691,818,630 Rp 86,975,443,689 Rp 118,667,262,320 Rp 145,659,674,282

100 Rp 31,691,818,630 Rp 96,639,381,877 Rp 128,331,200,507 Rp 161,844,082,536

7/22/2019 09E01407


Gambar LE. 4 Grafik BEP

7/22/2019 09E01407


Tabel LE 14. Data Perhitungan IRR

ThnLaba sebelum

pajakPajak

Laba Sesudah

pajakDepresiasi Net Cash Flow

P/Fpada i

=

20%

PV pada i =

20%

P/Fpada i

=

21%

PV pada i =

21%

0 - - - --

131,928,510,610 1-

131,928,510,610 1-

131,928,510,610

1 33,512,882,028 10,036,364,608 23,476,517,420 10,471,070,368 33,947,587,788 0.8333 28,289,656,490 0.8264 28,055,857,676

2 36,864,170,231 11,041,751,069 25,822,419,162 10,471,070,368 36,293,489,530 0.6944 25,203,812,173 0.6830 24,788,941,691

3 40,550,587,254 12,147,676,176 28,402,911,078 10,471,070,368 38,873,981,446 0.5787 22,496,517,040 0.5645 21,943,349,084

4 44,605,645,980 13,364,193,794 31,241,452,186 10,471,070,368 41,712,522,554 0.4823 20,115,992,744 0.4665 19,459,199,618

5 49,066,210,577 14,702,363,173 34,363,847,404 10,471,070,368 44,834,917,772 0.4019 18,018,147,896 0.3855 17,285,801,679

6 53,972,831,635 16,174,349,491 37,798,482,145 10,471,070,368 48,269,552,513 0.3349 16,165,375,472 0.3186 15,380,166,988

7 59,370,114,799 17,793,534,440 41,576,580,359 10,471,070,368 52,047,650,727 0.2791 14,525,544,100 0.2633 13,705,773,150

8 65,307,126,279 19,574,637,884 45,732,488,395 10,471,070,368 56,203,558,763 0.2326 13,071,151,467 0.2176 12,231,531,922

9 71,837,838,907 21,533,851,672 50,303,987,235 10,471,070,368 60,775,057,603 0.1938 11,778,613,324 0.1799 10,930,928,317

10 79,021,622,797 23,688,986,839 55,332,635,958 10,471,070,368 65,803,706,326 0.1615 10,627,665,947 0.1486 9,781,301,646

48,363,966,042 41,634,341,160

IRR = 20 + x (21 – 20) = 20,01 %48,363,966,042

48,363,966,042 – 41,634,341,160

7/22/2019 09E01407


09E01407

Documents

Transcript of 09E01407