1

Perhitungan Utility Cost pada Pabrik Petrochemical

diringkas oleh : Yudho Purwanto *) Pendahuluan Kebutuhan utility di dalam pabrik-pabrik petrokimia umumnya meliputi power/listrik, steam (low, medium, high pressure), demin water, polished water, boiler feed water, cooling water, nitrogen, plant air/instrument air, potable water, dll. Pemenuhan kebutuhan utility tersebut bisa dipenuhi dari “luar” (third party) atau dari fasilitas pabrik sendiri. Sebuah pabrik bisa mempertimbangkan untuk mendapatkan suplai utility dari third party bila :

• Sarana utility yang dibutuhkan sudah tersedia di daerah pabrik tersebut berada, dengan suplai lebih dari pada kebutuhan.

• Suplai utility dari third party tersebut terbukti handal (reliable), sehingga menjamin pabrik dapat berproduksi kontinu tanpa ada gangguan dari suplai utility.

• Harga beli untuk produk utility tersebut lebih murah daripada produksi sendiri. Untuk pabrik-pabrik besar (seperti olefin dan aromatic), kebutuhan power/listrik, water dan steam sangat besar, sehingga fasilitas produksi utility biasanya dipenuhi sendiri. Utility Cost Profit dari kegiatan produksi pabrik dihitung dengan formula sederhana berikut : Profit = V x (P – C) ……………US$ V = jumlah/volume produk, MT P = harga jual, US$/MT C = production cost (biaya produksi) per unit, US$/MT Production Cost atau biaya produksi (C) dibagi menjadi variable cost dan fixed cost. Fixed cost adalah komponen biaya yang tidak proporsional terhadap rate produksi, seperti depresiasi alat, gaji karyawan, biaya maintenance, asuransi, dll. Komponen ini biasanya ditangani oleh grup accounting atau finance. Variable cost adalah komponen biaya yang proporsional terhadap rate produksi, seperti biaya bahan baku, biaya bahan bakar/fuel dan biaya utility (utility cost). Komponen ini ditangani oleh grup operation dan technical, yang berhubungan langsung dengan proses produksi. Perhitungan Utility cost dari power/listrik, water, steam, nitrogen dll, yang diproduksi sendiri berguna untuk mengetahui berapa cost yang dibutuhkan untuk produksi per unit dari masing-masing komponen utility tersebut.

2

Sehingga dari sini akan timbul pertanyaan, lebih murah atau mahal kah produk utility yang dihasilkan dibanding pabrik lain yang mempunyai fasilitas sejenis? Apakah penyebab produk kita berbiaya lebih mahal dari yang lain, apakah karena fasilitas/alat dioperasikan kurang efisien? Adalah menjadi tanggung jawab technical/process engineering dan operation group untuk melakukan perbaikan-perbaikan di dalam proses produksi, sehingga pabrik berproduksi dengan efisien, dan pada akhirnya biaya produksi dapat diturunkan. Metode Perhitungan Utility Cost Metode perhitungan biaya utility (utility cost) bisa dengan berbagai cara. Tiap-tiap pabrik/perusahaan tentu mempunyai alasan tertentu dalam memilih metode yang cocok untuk perhitungan utility cost ini. Berikut ini disajikan alternatif metode perhitungan sederhana utility cost dengan persamaan matematik. Cara ini berdasarkan konsep “internal transaction” dari masing-masing unit Utility di dalam sebuah pabrik. Sebagai contoh, Unit pembangkit steam/Boiler memerlukan power/listrik untuk penggerak motor pompa Boiler feed water, pompa supply fuel oil untuk bahan bakar boiler, pompa-pompa chemical injection (phosphate, amine, hydrazine), control system, dll. Di pihak lain, STG (steam turbine generator) dalam memproduksi power/listrik, memerlukan steam (high atau medium pressure) untuk menggerakkan turbin nya. Hubungan saling ketergantungan ini dapat dideskripsikan dengan diagram berikut :

chemical

chemicalfuel

fuel

Note : supply

chemical

Steam Turbine Generator Unit Plant Air/Instr Air/N2

Combustion/Gas Turbine Generator Unit

power

Boiler Unit

Cooling Water Unit

Demin/Polished Water Unit

(Desalination or Reverse Osmosis)

3

Menentukan Persamaan Utility Cost dari masing-masing Unit Sebagai langkah awal perhitungan cost, produksi dan konsumsi dari tiap-tiap unit Utility perlu diidentifikasi dari data aktual daily operation. Unit-unit Utility yang ada bisa dibagi sebagai berikut :

• Unit Produksi power/Listrik • Unit Produksi steam • Unit Produksi potable, demin dan polished water • Unit Produksi boiler feed water/deaerator • Unit Produksi cooling water • Unit Produksi Plant Air/Instrument Air • Unit Produksi Nitrogen • dll

Di bawah ini disajikan contoh illustrasi perhitungan dan persamaan dari unit Power/listrik dan pembangkit steam/boiler. (Angka-angka yang disajikan bukanlah angka aktual – hanya sebagai illustrasi saja)

1. Unit Produksi Power/Listrik Komponen cost unit Power generation mencakup point-point berikut : Gas Turbine Generator

Elements Unit Total Cost

ProductionElectricity kwh Q1 50,000 C2 Q1 * C2

ConsumptionGas Oil/Fuel Gas Ton Q2 20 P1 700 Q2 * P1

Instrument Air (IA) Nm3 Q3 20 C6 Q3 * C6

Exhaus Gas exported to Ton Q4 100 P2 3.0 Q4 * P2

steam generator

Formula :

Price/Cost, US$/unit

50,000C2 = 20x700 + 20xC6 - 100x3

Quantity/hr

2. Unit Produksi Steam (Boiler)

4

Boiler

Elements Unit Total Cost

ProductionHigh Pressure Steam Ton Q1 200 C1 Q1 * C1

ConsumptionFuel Oil Ton Q2 6 P1 500 Q2 * P1

Electricity/Power kwh Q3 200 C2 Q3 * C2

High Pressure Steam Ton Q11 10 C1 Q11*C1

Low Pressure Steam Ton Q4 -10 0.89C1 0.89Q4 * C1

Cooling Water (CW) Ton Q5 10 C8 Q5 * C8

Boiler Feed Water (BFW) Ton Q6 204 C7 Q6 * C7

Instrument Air (IA) Nm3 Q7 200 C6 Q7 * C6

Plant Air (PA) Nm3 Q8 100 C5 Q8 * C5

Nitrogen (N2) Nm3 Q9 10 C14 Q9 * C14

Phosphate Kg Q10 1 P4 3.2 Q10 * P4

Formula :

Quantity/hr Price/Cost, US$/unit

200C1 = 6x500 + 200C2 + 10C1 - 10x0.89C1 + 10C8 + 204C7 + 200C6 + 100C5 + 10C14 + 3.2

Dengan cara yang sama, selanjutnya ditentukan persamaan untuk unit-unit lain (Deaerator/Boiler Feed Water, Demin/Polished Water unit, Plant Air/Instrument Unit dan Nitrogen), sehingga didapat sejumlah N persamaan untuk menyelesaikan N produk utility cost . Persamaan-persamaan tersebut ditabulasikan menjadi matriks berikut :

C1 C2 C3 C4 C5 C6 Cn

…… …… …… …… …… …… …… Y1 …… Power/Electric…… …… …… …… …… …… …… Y2 …… HPS…… …… …… …… …… …… …… Y3 …… Demin Water…… …… …… …… …… …… …… Y4 …… Polished Water…… …… …… …… …… …… …… Y5 …… Plant Air…… …… …… …… …… …… …… Y6 …… Instrument Air…… …… …… …… …… …… …… Yn …… dst..

A Penyelesaian persamaan :

5

C1 Y1

C2 Y2

A x C3 = Y3

…. ….

Cn Yn

C1 Y1

C2 Y2

C3 = Y3 / A…. ….

Cn Yn

C1 Y1

C2 Y2

C3 = Y3 x A-1

…. ….

Cn Yn

Note : A-1 = matriks inverse A

Penutup Di dalam pabrik besar yang memiliki fasilitas produksi hulu dan hilir, sebagai contoh integrated Olefin plant (ethylene, polyethylene, polypropylene, VCM, PVC, dst) atau integrated Aromatic plant (p-xylene, benzene, ethylbenzene, styrene monomer, PTA, dst), perhitungan utility cost seperti di atas bisa jadi akan membantu bagian accounting group dalam perhitungan ‘internal transaction’ dan product costing pada unit-unit plant yang ada. Upstream Plant mensuplai bahan baku kepada Downstream Plant, dan bahan bakar/fuel kepada Utility Plant, dan Utility Plant mensuplai semua kebutuhan utility (Power, steam, polished water, Plant/Instrument Air, Nitrogen, Cooling Water) kepada Upstream dan Downstream Plant.

_______________________________ )* S-1 Teknik Kimia Undip, lulus 1995