Chapter III XI

BAB III

NERACA MASSA

Pra rancangan pabrik pembuatan Pupuk Urea Dari Gas Sintesis dilaksanakan

untuk kapasitas produksi sebesar 120.000 ton/tahun, dengan ketentuan sebagai

berikut:

1 tahun = 330 hari kerja

1 hari kerja = 24 jam

Basis = 1 jam

Maka kapasitas produksi tiap jam adalah:

=jam 24

hari 1xhari 330

tahun1x ton1

kg 1000x tahun1

ton120000 = 15151,5152 kg/jam

Pada proses pembuatan Pupuk Urea Dari Gas Sintesis perubahan massa untuk setiap

komponen terjadi pada alat-alat:

− Reaktor Amonia (R-101)

− Flash Drum (F-101)

− Reaktor Urea (R-201)

− Knock Out Drum (F-201)

− Knock Out Drum (F-202)

− Low Pressure Decomposer (S-201)

− Evaporator I (FE-301)

− Evaporator II (FE-302)

− Prilling Tank (TK-402)

− Screening (C-403)

Perhitungan pada neraca massa untuk setiap alat disajikan dalam Lampiran A,

selanjutnya neraca massa setiap komponen ditampilkan dalam Tabel 3.1 sampai

dengan 3.10.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3.1 Neraca massa Reaktor Amonia (R-101)

Komponen

Laju Alir Masuk (kg/jam) Laju Alir Keluar (kg/jam)

8 10 11

Nitrogen 31390,0272 - 18834,0152

Hidrogen - 6726,4346 4035,8612

Amonia - - 15280,5860

Total 38116,4618 38116,4618

Tabel 3.2 Neraca massa Flash Drum (F-101)

Komponen


12 13 14

Nitrogen 18834,0152 18597,6644 236,3536

Hidrogen 4035,8612 4019,2660 16,5944

Amonia 15280,5860 2246,3783 13000,2060

Total

38116,4618

24863,3087 13253,1531

38116,4618

Tabel 3.3 Neraca massa Reaktor Urea (R-201)

Komponen


16 18 21 19

Amonia - 9756,4530 3706,1560 2692,5212

Karbon dioksida 12625,9900 - 4796,2020 3484,4392

Karbamat - - - 4941,5730

Urea - - - 15204,8304

Air - - - 4561,4484

Total

12625,9900 9756,4530 8502,3664

30884,8094 30884,8094


Tabel 3.4 Neraca massa Knock Out Drum (F-201)

Komponen


19 22 24

Amonia 2692,5212 2692,5212 -

Karbon dioksida 3484,4392 3484,4392 -

Karbamat 4941,5730 - 4941,5730

Urea 15204,8304 - 15204,8304

Air 4561,4484 - 4561,4484

Total

30884,8094

6176,9604 24707,8490

30884,8094

Tabel 3.5 Neraca massa Low Pressure Decomposer (S-201)

Komponen


24 25

Amonia - 2132,4770

Karbon dioksida - 2759,6760

Karbamat 4561,4490 49,4157

Urea 15204,8304 15204,8300

Air 4561,4490 4561,4490

Total 24707,8500 24707,8500


Tabel 3.6 Neraca massa Knock Out Drum (F-202)

Komponen


25 26 27

Amonia 2132,4770 2132,4770 -

Karbon dioksida 2759,6760 2759,6760 -

Karbamat 49,4157 - 49,4157

Urea 15204,8300 - 15204,8300

Air 4561,4490 - 4561,4490

Total

24707,8500

4892,1530 19815,6970

24707,8500

Tabel 3.7 Neraca massa Evaporator I (FE-301)

Komponen


28 29 30

Amonia - - -

Karbon dioksida - - -

Karbamat 49,4130 - 49,4130

Urea 15204,8300 - 15204,8300

Air 4561,4484 2280,7242 2280,7242

Total

19815,6914

2280,7242 17534,9728

19815,6914


Tabel 3.8 Neraca massa Evaporator II (FE-302)

Komponen


31 32 33

Amonia - - -


Karbamat 56,7528 - 49,4130

Urea 15204,8300 - 15204,8300

Air 2280,7242 2567,3274 22,8078

Total

17534,9672

2567,3274 14967,6398

17534,9672

Tabel 3.9 Neraca massa Prilling Tank (TK-402)

Komponen


36 42 37

Amonia - - -


Karbamat 49,4130 0,9976 15356,8800

Urea 15204,8300 153,5700 49,4099

Air 22,8078 0,1152 23,0353

Total

15277,0588 152,7692

15429,8200 15429,8200


Tabel 3.10 Neraca massa Screening (C-403)

Komponen


40 41 43

Amonia - - -


Karbamat 56,7528 0,4992 49,4130

Urea 17462,9940 153,5700 15203,3100

Air 26,1936 0,2304 22,8042

Total

15151,5200

152,7692 15277,0588

15151,5200


BAB IV

NERACA PANAS

Pada proses pembuatan Pupuk Urea Dari Gas Sintesis perubahan panas untuk

setiap komponen terjadi pada alat-alat:

− Reaktor Amonia (R-101)

− Flash Drum (F-101)

− Reaktor Urea (R-201)

− Knock Out Drum I (F-201)

− Knock Out Drum II (F-202)

− Low Pressure Decomposer (S-201)

− Evaporator I (FE-301)

− Evaporator II (FE-302)

− Mealting Tank (TK-401)

− Prilling Tank (TK-402)

− Heater (E-101)

− Heater (E-102)

− Refrigrator (E-103)

− Heater (E-104)

− Heater (E-201)

− Cooler (E-202)

− Water Condenser (E-301)

− Cooler (E-302)

Perhitungan neraca panas menggunakan basis perhitungan 1 jam dan temperatur

acuan 298,15 K disajikan dalam lampiran B. Sedangkan, neraca panas setiap alur

ditampilkan dalam Tabel 4.1 sampai dengan 4.18.


Tabel 4.1 Neraca Panas Reaktor (R-101)

Komponen Qmasuk (kJ/jam) Qkeluar (kJ/jam)

Umpan 15,2194x107 -

Produk - 6,8520x107

Panas Reaksi - -4,8928x107

Steam - 13,2602x107

Total 15,2194x107 15,2194x107

Tabel 4.2 Neraca Panas Flash Drum (F-101)


Umpan 10,0680x107 -

Produk - -6,8443x106

Air Pendingin 1,6912x107

Total 1,0068x107 1,0068x107

Tabel 4.3 Neraca Panas Reaktor (R-201)


Umpan 1,0720x107 -

Produk - 1,1631x107

Panas reaksi - -3,3502x107

Pendingin - 3,2591x107

Total 1,0720x107 1,0720x107


Tabel 4.4 Neraca Panas KO Drum (F-201)


Umpan 11,6305 x106 -

Produk - 12,1155 x106

Total 0,4850 x106 -

12,1155 x106 12,1155 x106

Tabel 4.5 Neraca Panas Low Pressure Decomposer (S-201)

Komponen Q masuk (kJ/jam) Q keluar (kJ/jam)

Umpan 31,2961 x106 -

Produk - 2,5508x106 -

Panas reaksi - 9,3756x106

Steam - 19,3697 x106

Total 31,2961 x106 31,2961 x 106

Tabel 4.6 Neraca Panas KO Drum (F-202)


Umpan 2,5508x106 -

Produk - 2,5508x106

Total 2,5508x106 2,5508x106


Tabel 4.7 Neraca Panas Evaporator I (FE-301)


Umpan 2,2366x106 -

Produk - 10,1774x106

Steam 7,9408x106 -

Total 10,1774x106 10,1774x106

Tabel 4.8 Neraca Panas Evaporator II (FE-302)


Umpan 4,1823x106 -

Produk - 10,1617x106

Steam 5,9794x106 -

Total 10,1617x106 10,1617x106

Tabel 4.9 Neraca Panas Melting Tank (TK-401)


Umpan 4,0719x106 -

Produk - 5,3383x106

Steam 1,2664x106 -

Total 5,3383x106 5,3383x106


Tabel 4.10 Neraca Panas Prilling Tower (TK-402)


Umpan 6,2194x106 -

Udara masuk 0,8811 x106 -

Produk - 0,0038 x106

Udara keluar - 6,9846 x106

Total 6,9884 x106 6,9884 x106

Tabel 4.11 Neraca panas Heater (E-101)


Umpan 0,1632x106 -

Produk - 14,3652 x106

Steam 14,2020 x 106 -

Total 14,3652 x106 14,3652 x106



Umpan 0,0486 x107 -

Produk - 4,5943 x107

Steam 4,5457 x 107 -

Total 4,5943 x107 4,5943 x107


Tabel 4.13 Neraca Panas Refrigrator (E-103)


Umpan 6,8520x107 -

Produk - 1,0068x107


Total 6,8520x107 6,8520x107

Tabel 4.14 Neraca Panas Heater (E-104)


Umpan -1,6438x106 -

Produk - 1,9915x107

Steam 1,8271x107 -

Total 1,9915x107 1,9915x107



Umpan 0,0535 x105 -

Produk - 1,8243 x106

Steam 1,7708 x106 -

Total 1,8243 x106 1,8243 x106


Tabel 4.16 Neraca Panas Heater (E-202)


Umpan 1,3093x106 -

Produk - 2,100x106


Total 1,3093x106 1,3093x107

Tabel 4.17 Neraca Panas Water Condenser (E-301)

Komponen Q masuk (kJ/jam) Q keluar (kJ/jam)

Umpan 12,0573 x106 -

Produk - 10,2513 x106

Pendingin - -1,8059 x106

Total 12,0573 x106 12,0573 x106

Tabel 4.18 Neraca panas Cooler (E-302)


Umpan 6,9825 x106 -

Produk - 8,8114 x105

Pendingin - 61,0139 x105

Total 6,9825 x106 6,9825 x106


BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Tangki Penyimpanan Nitrogen (TK – 101)

Fungsi : Menyimpan nitrogen umpan

Bahan konstruksi : Low alloy steel SA – 285 Grade C

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup hemispherical

Jenis sambungan : Double welded butt joints

Jumlah : 8 unit

Kondisi operasi : Tekanan = 150 atm

Temperatur = 300C

Ukuran : – Shell

- Diameter = 9,1905 m

- Tinggi = 11,4878 m

- Tebal = 26 in

– Tutup


- Tinggi = 2,2975 m

- Tebal = 26 in

5.2. Tangki Penyimpanan Hidrogen (TK– 102)

Fungsi : Menyimpan kebutuhan hidrogen

Bahan konstruksi : Low alloy Steel SA – 318



Jumlah : 3 unit


Temperatur = 30 0C

Ukuran : – Shell



- Tinggi = 8,8578 m

- Tebal = 10 in

– Tutup


- Tinggi = 1,7715 m

- Tebal = 10 in

-

5.3. Tangki Penyimpanan Fuel Gas (TK– 103)

Fungsi : Menyimpan gas hasil dari flash drum (F-101)

Bahan konstruksi : High alloy Steel SA – 318



Jumlah : 4 unit


Temperatur = -35 0C

Ukuran : – Shell


- Tinggi = 11,1405 m

- Tebal = 1/ 2 in

– Tutup


- Tinggi = 2,2281 m

- Tebal = 1/2 in

5.4. Tangki Penyimpanan Amonia (TK– 104)

Fungsi : Menyimpan kebutuhan hidrogen gas

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA – 283 Grade C

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal.


Jumlah : 5 unit



Temperatur =182 0C

Ukuran : – Shell


- Tinggi = 12,3080 m

- Tebal = 12 ¾ in

– Tutup


- Tinggi = 2,4616 m

- Tebal = 12 ¾ in

5.5. Tangki Penyimpanan Karbondioksida (TK– 201)

Fungsi : Menyimpan gas karbondioksida

Bahan konstruksi : Low alloy Steel SA -318



Jumlah : 4unit


Temperatur = 300C

Ukuran : – Shell


- Tinggi = 13,5965 m

- Tebal = 14 in

– Tutup


- Tinggi = 2,7193 m

- Tebal = 14 in

5.6. Reaktor Amonia (R-101)

Fungsi : mereaksikan nitrogen dan hydrogen untuk memproduksi

amonia


Type Reaktor : Fixed bed ellipsoidal

Bentuk : silinder tegak dengan tutup atas dan bawah elipsoidal

Bahan konstruksi : Low alloy steel, SA-318

Volume reaktor : 26,8080 m3

Jumlah : 1 unit


Temperatur = 7230K

Ukuran : -. Silinder


- Tinggi = 3,8571 m

- Tebal = 6 in

5.7. Flash Drum (F-101)

Fungsi : Memisahkan fasa cair ammonia dari campuran fasa gasnya

Bentuk :Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : Stainless Steel SA–283 grade C

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : Temperatur : -35 0C

Tekanan :19 atm

Ukuran : -. Silinder


- Tinggi = 17,8716 m

- Tebal = 4,5 in

-. Tutup


- Tinggi = 2,9786 m

- Tebal = 4,5 in

5.8 Reaktor Urea (R-201)

Fungsi : tempat terjadinya reaksi menghasilkan urea,produk samping

air dan produk antara karbamat.

Bahan konstruksi : Low alloy steel, SA-285,grade C


Volume reaktor : 107,1714 m3

Jumlah : 1 unit

Temperatur : 182 0C

Tekanan :150 atm

Diameter tutup : 4,4164 m

Tinggi tangki : 6,9215 m

5.9 KO Drum (F-201)

Fungsi : untuk memisahkan campuran gas dan liquid yang keluar

dari reaktor urea (R-201)

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi: Carbon Steel SA–285 grade C

Jumlah : 1 unit

Temperatur :1900C

Tekanan :150 kPa

Diameter tangki :0,4673 m

Tinggi cairan : 3,7624 m

Panjang kolom : 5,4387 m

Tebal Shell : 4 in

5.10 Low Pressure Decomposer (S-201)

Fungsi : Tempat terjadinya reaksi dekomposisi karbamat menjadi

amonia dan karbon dioksida.

Bentuk : Tangki silinder tegak, tutup atas tangki ellipsoidal dan

dilengkapi pipa pendingin

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–285 grade C

Jumlah : 1 unit

Diameter : 3,4560 m

Tinggi Tangki : 4,3201 m

Jumlah pipa :92 buah


5.11 KO Drum –II (F-202)

Fungsi : untuk memisahkan campuran gas dan liquid yang keluar dari

LPD (S-201)

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi: Carbon Steel SA–283 grade C

Jumlah : 1 unit

Temperatur :700C

Tekanan :20 atm

Diameter tangki : 0,6155 m


Tebal Shell : 2 in

5.12 Evaporator I (FE-301)

Fungsi : untuk menaikkan konsentrasi larutan urea dengan menguapkan

air.

Bentuk : Long-tube Vertical Evaporator

Tipe : Single Effect Evaporator

Jenis : 1-2 shell and tube exchanger

Dipakai : 1 ½ in OD Tube 18 BWG, panjang = 16ft


IX-52

5.13 Evaporator II (FE-302)

Fungsi : untuk meningkatkan konsentrasi larutan urea dengan menguapkan

air.

Bentuk : Long-tube Vertical Evaporator

Tipe : Single Effect Evaporator


Dipakai : 1 ¼ in OD Tube 18 BWG, panjang = 12 ft

Jumlah : 1 unit

5.14 Heater Nitrogen (E-101)

Fungsi : untuk menaikkan suhu nitrogen sebelum masuk reactor ammonia

(R-101)

Bentuk : Horizontal Heater


Dipakai : 0,75 in OD Tube 16 BWG, panjang = 20 ft

Jumlah : 1 unit

5.15 HeaterHidrogen (E-102)

Fungsi : untuk menaikkan suhu hidrogen sebelum masuk reactor ammonia

(R-101)



Dipakai :0,75 in OD Tube 14 BWG, panjang = 16ft

Jumlah : 1 unit

5.16 Condensor Amonia (E-103)

Fungsi : untuk mendinginkan ammonia sebelum masuk ke flash drum (F-101)

Bentuk : Horizontal condensor


Dipakai :0,75 in OD Tube 14 BWG, panjang = 16 ft

Jumlah : 1 unit


IX-53

5.17 Heat Exchanger (E-104)

Fungsi : memanaskan campuran amonia sebelum masuk reaktor urea

(R-201)



Dipakai :0,75 in OD Tube 18 BWG, panjang = 20 ft

Jumlah : 1 unit

5.18 Heater Karbondioksida (E-201)

Fungsi : untuk menaikkan suhu karbondioksida sebelum masuk reactor urea

(R-201)




Jumlah : 1 unit

5.19 Heater (E-202)

Fungsi : untuk menaikkan produk yang keluar dari KO-drum (F-201)

Bentuk : Horizontal heater

Jenis :2-4 shell and tube exchanger


Jumlah : 1 unit

5.20 Cooler (E-203)

Fungsi : untuk mendinginkan produk yang dihasilkan dari KO dum-I (F-201)

dan KO drum-II (F-202) yang akan direcycle ke reactor urea (R-201)

Bentuk : Horizontal Cooler


Dipakai :1 ¼ in OD Tube 17 BWG, panjang = 8ft

Jumlah : 1 unit


IX-54

5.21 Kondensor (E-301)

Fungsi : menkondensasikan uap air yang keluar dari evaporator-I (Fe-

301) dan evaporator-II (FE-302)


Dipakai : 0,75 in OD tube 18 BWG, panjang = 20 ft

Jumlah : 1 unit

5.22 Air Cooler (E-302)

Fungsi : untuk mendinginkan udara yang keluar dari prilling tower (T-302)

Jenis : 2-4 Shell and Tube Exchanger

Dipakai : 0,75 in OD, 10BWG, panjang = 20 ft

Jumlah : 1 unit

5.23 Melting Tank (TK-401)

Fungsi : Melelehkan urea yang keluar dari Evaporator II (FE-202)

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar yang dilengkapi

dengan pengaduk dan koil pemanas


Jumlah : 1 unit

Diameter : 2,2531 m


Daya pengaduk : 5 hp

Jumlah lilitan koil : 6 lilitan

5.24 Prilling Tower (TK-402)

Fungsi : Membentuk partikel-partikel urea yang keluar dari melting

tank (TK-401) dengan bantuan udara pendingin dari air

cooler (E-302)

Bentuk : Silinder tegak dengan alas konus dan tutup datar dilengkapi

dengan prills device


Jumlah : 1 unit


IX-55

Diameter : 2,1308 m

Tebal tangki : 1/5 in

5.25 Hopper (TK-403)

Fungsi : Menampung partikel urea yang tidak seragam.

Bentuk : Silinder tegak dengan alas konus dan tutup datar


Jumlah : 1 unit

Diameter : 0,6141 m

Tebal shell : 1/5 in

5. 26 Belt Conveyor I (C-402)

Fungsi : Mengangkut urea padat dari prilling tower (TK-402) menuju

screening (C-403)

Jenis : horizontal belt conveyor

Bahan konstruksi : carbon steel

Jumlah : 1 unit

Daya conveyor : ½ hp

5.27 Screening (C-403)

Fungsi : Mengayak partikel urea yang keluar dari prilling tower (TK-

402) yang diangkut belt conveyor I (C-402) agar mempunyai

diameter partikel yang seragam.

Bentuk : Sieve Tray, Tyler Standart Screen

Bahan konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 unit

ayakan dengan spesifikasi :

• ukuran 9 mesh

• bukaan ayakan 3 mm

• nominal diameter kawat 0,9 mm


IX-56

• Dpi = 3 mm + 0,9 mm =3,9 mm

5. 28 Belt Conveyor II (C-404)

Fungsi : Mengangkut urea padat dari screening (C-403) menuju

gudang (TK-404)

Jenis : horizontal belt conveyor


Jumlah : 1 unit

Daya conveyor : ½ hp

5.29 Gudang Penyimpanan Urea (TK-404)

Fungsi : Menyimpan produk urea

Bentuk bangunan : Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap

Bahan konstruksi : Dinding : batu-bata

Lantai : aspal

Atap : asbes

Jumlah : 2 unit

Temperatur = 30°C

Tekanan = 1 atm

Kebutuhan = 7 hari = 168 jam

Panjang = 14,60 m

Lebar = 20 m

Tinggi = 10 m

5.30 Bucket Elevator (C-401)

Fungsi : Pengangkutan produk urea

Jumlah : 3 unit

Panjang elevator : 7,62 m = 25 ft

Daya : 1,3639 hp


IX-57

5.31 Kompresor Nitrogen (JC – 101)

Fungsi : Menaikkan tekanan udara sebelum dimasukkan ke

reactor (R-101).

Jenis : Reciprocating compressor

Daya motor : 33 hp

Jumlah : 1 unit dengan 1 stages

Diameter dalam (ID) : 5,047 in = 0,4206 ft

Diameter luar (OD) : 5,563 in = 0,4636 ft

Luas penampang (A) : 0,139 ft2

5.32 Kompresor Hidrogen (JC – 102)

Fungsi : Menaikkan tekanan udara sebelum dimasukkan ke

reactor (R-101).


Daya motor : 6 hp





5.33 Kompresor Karbondioksida (JC – 201)

Fungsi : Menaikkan tekanan karbondioksida sebelum

dimasukkan ke reactor (R-201).


Daya motor : 4573 hp



Diameter luar (OD) : 14 in = 1,1667 ft



IX-58

5.34 Ekspander (JC – 103)

Fungsi : Menurunkan tekanan amonia sebelum dimasukkan ke

flash drum (F-101).


Daya motor : 638 hp



Diameter luar (OD) : 14 in = 0,375 ft


5.35 Kompresor Amonia (JC–202)

Fungsi : Menaikkan tekanan amonia sebelum dimasukkan ke

reaktor (R-201).


Daya motor : 35 hp





5.36 Kompresor Amonia dan Karbon dioksida (JC–203)

Fungsi : Menaikkan tekanan produk sebelum dimasukkan ke

reaktor (R-201).


Daya motor : 29hp






IX-59

5.37 Pompa Keluaran Reaktor Urea (J-201)

Fungsi : Memompa larutan urea keluar dari reaktor (R-201) menuju KO drum (F-201)

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Daya : 1,1803 hp

5.38 Pompa Keluaran KO drum-I (J-202)

Fungsi : Memompa larutan urea keluar dari KO drum (F-201) menuju

LPD (S-201)


Jumlah : 1 unit

Daya : 0,9474 hp

5.39 Pompa Keluaran KO drum-II (J-301)

Fungsi : Memompa larutan urea keluar dari KO drum-II (F-202) menuju Evaporator-I (FE-301)


Jumlah : 1 unit

Daya : 0,6030 hp

5.40 Pompa Keluaran LPD (J-203)

Fungsi : Memompa larutan urea keluar dari LPD menuju KO drum-II (F-202)


Jumlah : 1 unit

Daya : 0,7430 hp


IX-60

5.41 Pompa Keluaran Evaporator -I (J-302)

Fungsi : Memompa larutan urea keluar dari evaporator-I (FE-301) menuju evaporator-II (FE-302)


Jumlah : 1 unit

Daya : 0,5118 hp

5.42 Pompa Keluaran Evaporator-II (J-303)

Fungsi : Memompa larutan urea keluar dari evaporator-II (FE-302) menuju melting tank (TK-401)


Jumlah `: 1 unit

Daya : 0,4858 hp

5.43 Blower (B-101)

Fungsi : Memompa nitrogen dari tangki penyimpanan

(TK-101) ke Reaktor Amonia (R-101)

Jenis : blower sentrifugal

Jumlah : 1 unit


Daya : 1 hp.

5.44 Blower (B-102)

Fungsi : memompa hidrogen dari tangki penyimpanan

(TK-102) ke Reaktor Amonia (R-101)


Jumlah : 1 unit


IX-61


Daya : 2 hp.

5.45 Blower (B-201)

Fungsi : memompa karbondioksida dari tangki penyimpanan

(TK-201) ke Reaktor Urea (R-201)


Jumlah : 1 unit


Daya : 1/2 hp.

5. 46 Blower (B-301)

Fungsi : Memompa udara dingin dari priling tower (TK-402)

ke air cooler (E-302) ke proses


Jumlah : 5 unit


Daya : 17 hp.


IX-62

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Pengoperasian suatu pabrik kimia harus memenuhi beberapa persyaratan

yang ditetapkan dalam perancangannya. Persyaratan tersebut meliputi keselamatan,

spesifikasi produk, peraturan mengenai lingkungan hidup, kendala operasional, dan

faktor ekonomi. Pemenuhan persyaratan tersebut berhadapan dengan keadaan

lingkungan yang berubah-ubah, yang dapat mempengaruhi jalannya proses atau yang

disebut disturbance (gangguan) (Stephanopoulus, 1984). Adanya gangguan tersebut

menuntut penting dilakukannya pemantauan secara terus-menerus maupun

pengendalian terhadap jalannya operasi suatu pabrik kimia untuk menjamin

tercapainya tujuan operasional pabrik. Pengendalian atau pemantauan tersebut

dilaksanakan melalui penggunaan peralatan dan engineer (sebagai operator terhadap

peralatan tersebut) sehingga kedua unsur ini membentuk satu sistem kendali terhadap

pabrik.

Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol

untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang

diharapkan. Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, 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 (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang

kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis)

(Timmerhaus, 2004).


IX-63

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen

adalah:

1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.

2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH,

humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel

lainnya.

Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari :

1. Elemen Perasa / sensing (Primary Element)

Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel

yang diukur.

2. Elemen pengukur (measuring element)

Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan

temperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida. Perubahan ini merupakan

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

3. Elemen pengontrol (controlling element)

Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur

perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yang

diinginkan). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun

meniadakan penyimpangan yang terjadi.

4. Elemen pengontrol akhir (final control element)

Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari

elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada

dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.

Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian


IX-64

yang dilakukan dengan mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel yang dikontrol 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 dikontrol. Untuk mengubah variabel-variabel ke nilai yang diinginkan dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat (recorder).

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah:

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran

2. Level instrumentasi

3. Ketelitian yang dibutuhkan

4. Bahan konstruksinya

5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses

Alat-alat kontrol yang biasa dipakai pada peralatan proses antara lain :

1. Temperature Controller (TC)

Adalah alat/instrumen yang digunakan sebagai alat pengatur suhu atau pengukur

sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperatur dilakukan dengan mengatur

jumlah material proses yang harus ditambahkan/dikeluarkan dari dalam suatu

proses yang sedang bekerja.

Prinsip kerja:


IX-65

Rate fluida masuk atau keluar alat dikontrol oleh diafragma valve. Rate fluida ini

memberikan sinyal kepada TC untuk mendeteksi dan mengukur suhu sistem pada

set point.

2. Pressure Controller (PC)

Adalah alat/instrumen yang dapat digunakan sebagai alat pengatur tekanan atau

pengukur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal

mekanis. Pengatur tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uap/gas

yang keluar dari suatu alat dimana tekanannya ingin dideteksi.

Prinsip kerja:

Pressure Controller (PC) akibat tekanan uap keluar akan membuka/menutup

diafragma valve. Kemudian valve memberikan sinyal kepada PC untuk mengukur

dan mendeteksi tekanan pada set point.

3. Flow Controller (FC)

Adalah alat/instrumen yang bisa digunakan untuk mengatur kecepatan aliran

fluida dalam pipa line atau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan aliran

fluida dalam pipa biasanya diatur dengan mengatur output dari alat, yang

mengakibatkan fluida mengalir dalam pipa line.

Prinsip kerja:

Kecepatan aliran diatur oleh regulating valve dengan mengubah tekanan

discharge dari pompa. Tekanan discharge pompa melakukan bukaan/tutupan

valve dan FC menerima sinyal untuk mendeteksi dan mengukur kecepatan aliran

pada set point.

4. Level Controller (LC)

Adalah alat/instrumen yang dipakai untuk mengatur ketinggian (level) cairan

dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja. Pengukuran tinggi permukaan

cairan dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu dengan

mengatur rate cairan masuk atau keluar proses.

Prinsip kerja :

Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui

valve ini akan memberikan sinyal kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan

pada set point.

Hal-hal yang diharapkan dari pemakaian alat-alat instrumentasi adalah:


IX-66

Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan

Pengoperasian sistem peralatan lebih mudah

Sistem kerja lebih efisien

Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat

Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dalam perancangan pabrik

antara lain :

1. Tidak boleh terjadi konflik antar unit, di mana terdapat dua pengendali pada satu

aliran.

2. Penggunaan supervisory computer control untuk mengkoordinasikan tiap unit

pengendali.

3. Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki opening

position 70 %.

4. Dilakukan pemasangan check valve pada pompa dengan tujuan untuk

menghindari fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang dipasangkan

pada pipa tidak boleh lebih dari satu dalam one dependent line. Pemasangan

check valve diletakkan setelah pompa.

5. Seluruh pompa yang digunakan dalam proses diletakkan di permukaan tanah

dengan pertimbangan syarat safety dari kebocoran.

6. Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flange dengan tujuan

untuk mempermudah pada saat maintenance.

Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pabrik Pembuatan Pupuk Urea dari Gas Sintetis

NO Nama Alat Jenis Instrumen 1. Tangki Level Indicator (LI)

2. Reaktor Temperature Controller (TC)

Pressure Controller (PC)

Level Controller (LC)

Flow Controller (FC)

3. Flash drum Pressure Indicator (PI)

Temperature Controller (TC)


4. LPD Temperature Controller (TC)


IX-67


5. KO-drum Level Controller (LC)


6. Evaporator Pressure Indicator (PI)


7. Prilling tower Pressure Indicator (PI)


8. Mealting tank Temperature Controller (TC)


9. Kompressor Pressure Controller (PC)

10. Expander Pressure Controller (PC)

11. Heater/Cooler Temperature Controller (TC)

12. Pompa Flow Controller (FC)

6.2 Keselamatan Kerja

Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi.

Statistik menunjukkan bahwa angka kecelakan rata-rata dalam pabrik kimia

relatif tidak begitu tinggi. Tetapi situasi beresiko memiliki bentuk khusus, misalnya

reaksi kimia yang berlangsung tanpa terlihat dan hanya dapat diamati dan

dikendalikan berdasarkan akibat yang akan ditimbulkannya. Kesalahan-kesalahan

dalam hal ini dapat mengakibatkan kejadian yang fatal.


IX-68

Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan Kerja pada tanggal No 1 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 yang menyenangkan.

Untuk mencapai hal tersebut adalah menjadi tanggung jawab dan kewajiban para perancang untuk merencanakannya. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut:

- Penanganan dan pengangkutan bahan harus seminimal mungkin.

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

- Jarak antar mesin dan peralatan lain cukup luas.

- Setiap ruang gerak harus aman dan tidak licin.

- Setiap mesin dan peralatan lainnya harus


IX-69

dilengkapi alat pencegah kebakaran.

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

- Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.

Pada pra rancangan pabrik pembuatan propilen glikol dari gliserol ini, usaha-

usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan dengan

cara :

1. Pencegahan terhadap kebakaran

• Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting, seperti

power station, laboratorium dan ruang proses.

• Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga di fire

station.

• Fire hydrant ditempatkan di daerah storage, proses, dan perkantoran.

• Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api

yang relatif kecil.

• Gas detector dipasang pada daerah proses, storage, dan daerah perpipaan dan

dihubungkan dengan gas alarm di ruang kontrol untuk mendeteksi kebocoran

gas.

• Smoke detector ditempatkan pada setiap sub-stasiun listrik untuk mendeteksi

kebakaran melalui asapnya.

2. Memakai peralatan perlindungan diri

Di dalam pabrik disediakan peralatan perlindungan diri, seperti :

• Pakaian kerja

Pakaian luar dibuat dari bahan-bahan seperti katun, wol, serat, sintetis, dan

asbes. Pada musim panas sekalipun tidak diperkenankan bekerja dengan

keadaan badan atas terbuka.

• Sepatu pengaman


IX-70

Sepatu harus kuat dan harus dapat melindungi kaki dari bahan kimia dan

panas. Sepatu pengaman bertutup baja dapat melindungi kaki dari bahaya

terjepit. Sepatu setengah tertutup atau bot dapat dipakai tergantung pada jenis

pekerjaan yang dilakukan.

• Topi pengaman

Topi yang lembut baik dari plastik maupun dari kulit memberikan

perlindungan terhadap percikan-percikan bahan kimia, terutama apabila

bekerja dengan pipa-pipa yang letaknya lebih tinggi dari kepala, maupun

tangki-tangki serta peralatan lain yang dapat bocor.

• Sarung tangan

Dalam menangani beberapa bahan kimia yang bersifat korosif, maka para

operator diwajibkan menggunakan sarung tangan untuk menghindari hal-hal

yang tidak diinginkan.

• Masker

Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap debu-debu yang

berbahaya ataupun uap bahan kimia agar tidak terhirup.

3. Pencegahan terhadap bahaya mekanis

• Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat

kegiatan kerja karyawan.

• Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat

• Peralatan yang berbahaya seperti ketel uap bertekanan tinggi, reaktor

bertekanan tinggi dan tangki gas bertekanan tinggi, harus diberi pagar

pengaman

4. Pencegahan terhadap bahaya listrik

• Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian

sekering atau pemutus hubungan arus listrik secara otomatis lainnya.

• Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak

pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah

• Memasang papan tanda bahaya yang jelas pada daerah sumber tegangan

tinggi

• Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang beroperasi

pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus


IX-71

• Setiap peralatan atau bangunan yang menjulang tinggi harus dilengkapi

dengan penangkal petir yang dibumikan

5. Menerapkan nilai-nilai disiplin bagi karyawan

• Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan

dan mematuhi setiap peraturan dan ketentuan yang diberikan.

• Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan ke

atasan.

• Setiap karyawan harus saling mengingatkan akan perbuatan yang dapat

menimbulkan bahaya.

• Setiap ketentuan dan peraturan harus dipatuhi.

6. Penyediaan poliklinik di lokasi pabrik

Poliklinik disediakan untuk tempat pengobatan akibat terjadinya kecelakaan

secara tiba-tiba, misalnya menghirup gas beracun, patah tulang, luka terbakar

pingsan/syok dan lain sebagainya.

Apabila terjadi kecelakaan kerja, seperti terjadinya kebakaran pada pabrik,

maka hal-hal yang harus dilakukan adalah :

• Mematikan seluruh kegiatan pabrik, baik mesin maupun listrik.

• Mengaktifkan alat pemadam kebakaran, dalam hal ini alat pemadam

kebakaran yang digunakan disesuaikan dengan jenis kebakaran yang terjadi,

yaitu :

- Instalasi pemadam dengan air

Untuk kebakaran yang terjadi pada bahan berpijar seperti kayu, arang,

kertas, dan bahan berserat. Air ini dapat disemprotkan dalam bentuk kabut.

Sebagai sumber air, biasanya digunakan air tanah yang dialirkan melalui

pipa-pipa yang dipasang pada instalasi-instalasi tertentu di sekitar areal

pabrik. Air dipompakan dengan menggunakan pompa yang bekerja dengan

instalasi listrik tersendiri, sehingga tidak terganggu apabila listrik pada

pabrik dimatikan ketika kebakaran terjadi.

- Instalasi pemadam dengan CO2

CO2 yang digunakan berbentuk cair dan mengalir dari beberapa tabung gas

yang bertekanan yang disambung secara seri menuju nozel-nozel. Instalasi


IX-72

ini digunakan untuk kebakaran dalam ruang tertutup, seperti pada tempat

tangki penyimpanan dan juga pemadam pada instalasi listrik.

Keselamatan kerja yang tinggi dapat dicapai dengan penambahan nilai-nilai

disiplin bagi para karyawan, yaitu :

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

2. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi.

3. Perlu keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan peralatan

yang ada.

4. Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan pada

atasan.

5. Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan

bahaya.

6. Setiap kontrol secara priodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas

maintenance.


IX-73

BAB VII

UTILITAS Utilitas adalah segala sesuatu yang bukan bahan baku tetapi menunjang

kelancaran operasi pengolahan pabrik. Untuk menunjang kelancaran produksi dalam

suatu pabrik, utilitas harus mendapatkan perhatian yang besar. Oleh karena itu,

segala sarana dan prasarana harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat

menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik.

Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pabrik pembuatan pupuk urea adalah

sebagai berikut :

1. Kebutuhan uap (steam)

2. Kebutuhan air

3. Kebutuhan bahan kimia

4. Kebutuhan listrik

5. Kebutuhan bahan bakar

6. Unit pengolahan limbah

7.1 Kebutuhan Uap (steam)

Uap digunakan pada pabrik sebagai pemanas, kebutuhan uap pada pabrik

dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 7.1 Kebutuhan uap pabrik

NO Nama Alat Jumlah Uap (kg/jam)

1 KO drum-I (F-201) 1282,8462

2 Evaporator-I (FE-301) 2655,8012

3 Evaporator-II (FE-302) 2567,3274

4 Mealting Tank (TK-401) 590,5064

5 Heater (E-101) 6308,0749

6 Heater (E-102) 2019,0548

7 Heater (E-104) 8115,4312

8 Heater (E-201) 8257,0003

9 Heater (E-202) 351,2085

Jumlah 32147,2509


IX-74

Steam yang digunakan adalah superheated steam dengan temperatur 5500C

dan tekanan 1 atm. Jumlah total steam yang dibutuhkan adalah 32174,2509 kg/jam.

Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 20% dan faktor kebocoran 10%

(Perry & Green, 1999), sehingga jumlah total steam adalah :

Total = 1,3 x 32174,2509 kg/ jam = 41791,4262 kg/ jam

Diperkirankan 80% kondensat digunakan kembali sehingga :

Kondensat yang digunakan kembali = 80% x 41791,4262 kg/ jam

= 33433,1409 kg/ jam

Kebutuhan tambahan untuk ketel uap = 20% x 41791,4262 kg/ jam

= 8358,2852 kg/ jam

7.2 Kebutuhan Air

Dalam proses industri air sangat diperlukan, baik untuk umpan ketel, air

pendingin, kebutuhan domestik dan laboratorium. Kebutuhan air pada pabrik pupuk

urea ini adalah sebagai berikut :

1. Kebutuhan untuk ketel

Air untuk umpan ketel uap = 8358,2852 kg/ jam

2. Kebutuhan air untuk air pendingin

Tabel 7.2 kebutuhan air pendingin pabrik

Nama Alat Kebutuhan Air (kg/ jam)

Reaktor Urea (R-201) 259800,0000

LPD (S-201) 154400,0000

Water Condenser (E-301) 14396,4203

Cooler (E-302) 48637,0000

Jumlah 477233,4203

Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan dalam menara

pendingin air. Dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi,

maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena penguapan,

drift loss, dan blowdown. (Perry, 1997)


IX-75

Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan:

We = 0,00085 Wc (T2 – T1) (Perry & Green, 1999)

dimana :

Wc = jumlah air pendingin yang diperlukan = 477233,4203 kg/jam

T1 = temperatur air pendingin masuk = 30°C = 86°F

T2 = temperatur air pendingin keluar = 60°C = 140°F

Maka :

We = 0,00085 x 477233,4203 x (140-86)

= 21905,0140 kg/jam

Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang masuk

ke menara air (Perry, 1999). Diperkirakan drift loss 0,2 %, maka:

Wd = 0,002 x 477233,4203 kg/jam = 954,4668 kg/jam

Air yang hilang karena blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air

pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry & Green, 1999). Diperkirakan 5 siklus,

maka: 1S

WW e

b −= (Pers, 12-12, Perry & Green, 1999)

= 15

21905,0140−

= 5476,2535 kg/jam

Sehingga air tambahan yang diperlukan = 21905,0140 + 954,4668 + 5476,2535

= 28335,7343 kg/jam

3. Kebutuhan untuk berbagai kebutuhan

a. Kebutuhan air domestik

Kebutuhan air domestik untuk tiap orang/shift adalah 40–100 ltr/hari

(Metcalf dan Eddy, 1991). Diambil 40 liter/hari = 1,6667 liter/jam

ρair = 996,24 kg/m3 = 0,99624 kg/liter

Jumlah karyawan = 167 orang

Maka total air domestik = 1,6667 liter/jam × 167

= 278,3333 ltr/jam × 0,99624 kg/liter

= 277,2868 kg/jam


IX-76

b. Kebutuhan air laboratorium

Kebutuhan air untuk laboratorium adalah 1000 – 1800 ltr/hari (Metcalf dan

Eddy, 1991), Maka diambil 1200 ltr/hari = 50 kg/jam.

c. Kebutuhan air kantin dan tempat ibadah

Kebutuhan air untuk kantin dan rumah ibadah adalah 40 – 120 liter/hari

(Metcalf dan Eddy, 1991), Maka diambil 50 liter/hari × = 2,08 liter/jam

ρair =996,24 kg/m3 = 0,99624 kg/liter

Pengunjung rata – rata = 100 orang.

Maka total kebutuhan airnya = 2,08 × 100 = 208 ltr/jam ×0,99624 kg/liter

= 207,55 kg/jam

d. Kebutuhan air poliklinik

Kebutuhan air untuk poliklinik adalah 1000 – 1500 ltr/hari. (Metcalf dan

Eddy, 2003), Maka diambil 400 ltr/hari =20,8333 kg/jam

Pemakaian air untuk pemakaian yang lainnya dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 7.3 Pemakaian air untuk berbagai kebutuhan

Kebutuhan Jumah Air (kg/jam)

Domestik 277,2868

Laboratorium 50

Kantin dan tempat ibadah 207,5500

Poliklinik 16,6667

Total 551,5035

Total kebutuhan air adalah = 28335,7343+ 6698,4179 + 551,5035

= 35585,6557 kg/ jam

Selain menggunakan air sebagai air pendingin, pabrik pembuatan Urea Dari

Gas Sintesis ini juga menggunakan cairan dowtherm pada -45oC sebagai cairan

pendingin.

Sumber air untuk kebutuhan pabrik pupuk urea adalah dari Sungai Rokan,

Kabupaten Bengkalis, Provinsi Riau. Dimana sungai Rokan dengan panjang 150 km


IX-77

memiliki potensi debit pada musim kemarau 60 m3/ detik pada musim hujan 100 m3.

detik.

Adapun kualitas air sungai Rokan Riau dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 7.4 Kualitas air sungai Rokan

No Analisa Satuan Hasil

1.

2.

3.

4.

5.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

I. FISIKA

Bau

Kekeruhan

Rasa

Warna

Suhu

II. KIMIA

Total kesadahan dalam CaCO3

Clorida

NO3-N

Zat organic dalam KMnO4 (COD)

SO4-

Sulfida

Fosfat (PO4)

Cr+2

NO3*)

NO2*)

Hardness (CaCO3)

pH

Fe2+

Mn+2

Zn+2

Ca+2

Mg+2

CO2 bebas

Cu+2

NTU

TCU

°C

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

Tidak berbau

173,45

Tidak berasa

150

25

150

1,3

0,2

65

16

-

0,245

-

-

-

95

6,6

0,19

0,016

0,0012

63

87

132

0,0032


IX-78

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

Sumber : Laboratorium PERTAMINA UP-II DUMAI 10 februari 2006

Kebutuhan air untuk pabrik pembuatan pupuk urea diperoleh dari sungai

Rokan yang terletak di kawasan pabrik. Untuk menjamin kelangsungan penyediaan

air, maka di lokasi pengambilan air juga dibangun fasilitas penampungan air (water

reservoir) 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 :

Unit Pengolahan Air

1. Screening

2. Koagulasi dan Flokulasi

3. Filtrasi

4. Demineralisasi

5. Deaerasi

7.2.1 Screening

Tahap awal dalam pengolahan air adalah screening. Screen adalah alat yang

di gunakan dalam kedaan terbuka dan memiliki ukuran yang sama. Banyak manfaat

yang diperoleh dengan menggunakan alat ini, yaitu diantaranya untuk menahan

padatan yang bersamaan dengan air limbah. Prinsip dasar dari penyaringan adalah

menghilangkan material padat yang berasal dari aliran, dimana material ini dapat

menyebabkan kerusakan pada alat proses, mengurangi efektivitas alat dan proses

perawatan alat, mengakibatkan kontaminasi pada jalan air.

(Metcalf dan Eddy, 1991)

7.2.2 Koagulasi dan Flokulasi

Koagulasi dan flokulasi adalah metode pengolahan untuk mengumpulkan

partikel yang halus dan memisahkan partikel-partikel yang ada di dalam air, sehingga

menjadikan partikel tersebut menjadi lebih besar. Tujuan koagulasi dan flokulasi

adalah untuk mempermudah proses pemisahan partikel dengan air, dimana proses

pemisahan ini dapat dilakukan dengan proses pengendapan dan pengapungan.


IX-79

Koagulan yang sering digunakan adalah garam besi dan garam aluminium,

sedangkan flokulan yang sering digunakan adalah polimer sintesis yang memiliki

berat molekul yang besar.

Koagulan dapat menetralkan permukaan partikel yang mengandung elektron,

dan mengubah elektron menjadi stabil dalam air, sedangkan flokulan dapat

menggabungkan partikel yang netral sehingga membentuk suatu flok yang berukuran

besar. Alat yang sering digunakan untuk memisahkan flok dengan air adalah folator,

filter, pengental, dan lain-lain.

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

Selain penetralan pH, soda abu juga digunakan untuk menyingkirkan

kesadahan permanent menurut proses soda dingin menurut reaksi (Degremont,

1991):

CaSO4 + Na2CO3 Na2SO4 + CaCO3 ↓

CaCl2 + Na2CO3 2NaCl + CaCO3 ↓

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).


IX-80

Perhitungan alum dan abu soda yang diperlukan :

Total kebutuhan air = 35585,6557kg/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 × 35585,6557= 1,7793 kg/jam

Larutan abu soda Na2CO3 yang dibutuhkan = 27.10-6 × 35585,6557 = 0,9608 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 pupuk urea menggunakan media filtrasi

granular (Granular Medium Filtration) sebagai berikut :

1. Lapisan atas terdiri dari pasir hijau (green sand). Lapisan ini bertujuan

memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Lapisan yang

digunakan setinggi 10,24 in (26,02 cm).

2. Untuk menghasilkan penyaringan yang efektif, perlu digunakan medium berpori

misalnya atrasit atau marmer. Untuk beberapa pengolahan dua tahap atau tiga

tahap pada pengolahan effluent pabrik, perlu menggunakan bahan dengan luar

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 5,33 in (13,55 cm).

3. Lapisan bawah menggunakan batu kerikil/ gravel setinggi 2,99 in (7,59 cm)

(Metcalf & Eddy, 1991).

Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan.

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


IX-81

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 = 551,5035 kg/jam

Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 %

Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air

Total kebutuhan kaporit = (2.10-6 × 551,5035)/ 0,7 = 0,0016 kg/jam

7.2.4 Demineralisasi

Proses demineralisasi bertujuan untuk menghilangkan garam-garam terlarut

yang terdapat pada air sebelum diumpankan ke ketel uap. Alat demineralisasi dibagi

atas 2 :

a. Pertukaran Kation (Cation Exchanger)

Pertukaran kation berfungsi untuk mengikat logam-logam alkali dan

mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran

antara kation Ca, Mg, dan kation lain yang larut dalam air dengan kation dari resin,

resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IR-22 (Lorch,1981).

Reaksi yang terjadi :

2H+R + Ca2+ Ca2+R + 2H+

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


IX-82

Perhitungan Kesadahan Kation :

Air sungai Rokan, Riau mengandung kation Fe2+, Cr2+, Mn2+, Ca2+, dan Mg2+.

Masing-msing dengan nilai 0,019, 0,016 ppm, 63 ppm, 0,0012 ppm, 87 ppm, dimana

1 gr/ gal = 17,1 ppm.

Total kesadahan kation = 0,016 + 63 + 0,0012 + 87 + 0,019

= 150,0362 ppm

= 150,0362 ppm/ 17,1

= 8,7740 gr/ gal

Jumlah air yang diolah = 6698,4179 kg/ jam

= 33 /17,264

/24,996jamkg/ 6698,4179 mgalx

mkg

= 1777,1985 gal/ jam

Kesadahan air = 8,7740 gr/ gal x 1777,1985 gal/ jam x 24 jam/ hari

= 374237,3572 gr/ hari = 374,2374 kg/ hari

Perhitungan ukuran cation exchanger :

Jumlah air yang diolah = 1777,1985 gal/ jam = 29,62 gal/ menit

Dari tabel 12.4 Nalco Water Treatment, 1988 diperoleh data-data sebagai berikut :

• Diameter pertukaran kation = 2 ft-6 in

• Luas penampang penukar kation = 4,91 ft2

• Jumlah penukar kation = 1 unit

Volume resin yang diperlukan :

Total kesadahan air = 374,2374 kg/ hari


• Kapasitas Resin = 20 kg/ ft3

• Kebutuhan regenerant = 6 lb H2SO4/ ft3

Jadi :

Kebutuhan resin = 3ftkg/20harikg/374,2374 = 18,7119 ft3/ hari

Tinggi resin = 2

3

ft91,4/harift18,7119 = 3,8110 ft


IX-83

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

Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 3,8110 ft x 4,91 ft2 = 18,7119 ft3

Waktu regenerasi = kg/hari374,2374

kg/ft20xft4,91x1 33

= 0,2624 hari = 6,2976 jam

Kebutuhan regenerant H2SO4 = 374,2374 kg/ hari x 3

3

kg/ft20lb/ft6

= 112,2712 lb/ hari = 50,9262 kg/ hari

= 2,1219 kg/ jam

b. Penukaran 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- R2SO4 + 2OH-

ROH + Cl- RCl + OH-

Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi:

R2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2ROH

RCl + NaOH NaCl + ROH

Perhitungan kesadahan Anion

Air sungai Rokan, Riau mengandung anion Cl-, SO4-, NO3

-, PO42-, dan CO3

2-, dimana

jumlahnya adalah 1,3 ppm, 16 ppm, 95 ppm, 0,245 ppm, dan 0,2 ppm.

Dimana 1 gr/ gal = 17,1 ppm.


IX-84

Total kesadahan anion = 1,3 + 16 + 95 + 0,245 + 0,2

= 112,745 ppm

= 112,745 ppm/ 17,1

= 6,5933 gr/ gal

Jumlah air yang diolah = 6698,4179 kg/ jam

= 33 /17,264

/24,996jamkg/ 6698,4179 mgalx

mkg

= 1777,1985 gal/ jam

Kesadahan air = 6,5933 gr/ gal x 1777,1985 gal/ jam x 24 jam/ hari

= 281221,4042 gr/ hari = 281,2214 kg/ hari

Perhitungan ukuran anion exchanger :

Jumlah air yang diolah = 1777,1985 gal/ jam = 29,62 gal/ menit


• Diameter pertukaran kation =2 ft-6 in

• Luas penampang penukar kation = 4,91 ft2

• Jumlah penukar kation = 1 unit

Volume resin yang diperlukan :

Total kesadahan air = 281,2214 kg/ hari


• Kapasitas Resin = 20 kg/ ft3

• Kebutuhan regenerant = 6 lb NaOH/ ft3

Jadi : Kebutuhan resin = 3/20/2214,281

ftkgharikg = 14,0611 ft3/ hari

Tinggi resin = 2

3

91,4/0611,14

ftharift = 2,8638 ft

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

Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 2,8638 ft x 4,91 ft2 = 14,0611 ft3


IX-85

Waktu regenerasi = kg/hari281,2214

kg/ft20xft4,91x 1 33

= 1,0476 hari = 25,1418 jam = 26 jam

Kebutuhan regenerasi NaOH = 281,2214 kg/ hari x 3

3

kg/ft20lb/ft6

= 84,3664 lb/ hari = 38,2628 kg/ hari

= 1,5945 kg/ jam

7.2.5 Deaerator

Deaerator berfungsi untuk memanaskan air yang keluar dari alat penukar ion

(ion exchanger) dan kondensat bekas sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Pada

deaerator ini, air dipanaskan sehingga 90°C supaya gas-gas terlarut dalam air, seperti

O2 dan CO2 dapat dihilangkan, sebab gas-gas tersebut dapat menyebabkan korosi.

Pemanasan dapat dilakukan dengan menggunakan koil pemanas di dalam deaerator.

7.3 Kebutuhan Bahan Kimia

Kebutuhan bahan kimia pada utilitas pabrik pupuk urea adalah sebagai

berikut :

1. Al2(SO4)3 = 1,7793 kg/jam

2. Na2CO3 = 0,9608 kg/jam

3. Kaporit = 0,0016 kg/ jam

4. NaCl = 2,1219 kg/ jam

5. NaOH = 1,5945 kg/ jam


IX-86

7.4 Kebutuhan Listrik

Perincian kebutuhan listrik dapat dilihat dari tabel 7.5 berikut:

Tabel 7.5 Kebutuhan listrik pabrik

No. Pemakaian Jumlah (hP)

1. Unit proses 674,8756 2. Unit utilitas 60 3. Ruang kontrol dan Laboratorium 20 4. Bengkel 30 5. Penerangan Mess dan perkantoran 60 Total 844,8756

Total kebutuhan listrik = 674,8756 + 60 + 20 + 30 + 60

= 844,8756 hp × 0,7457 kW/hp

= 630,0237 kW

Kebutuhan listrik untuk cadangan 20%, sehingga:

= 1,2 x 630,0237 kW

= 756,0284 hp

= 563,7704 kW

Efisiensi generator 80 %, maka :

Daya output generator = 630,0237/0,8 = 787,5297 kW

7.5 Kebutuhan Bahan Bakar

Kebutuhan bahan bakar adalah :

1. Untuk bahan bakar generator

Nilai bakar solar = 19.860 btu/lb (Perry & Green,1999)

Densitas solar = 0,89 kg/l (Perry & Green,1999)

Daya yang dibutuhkan = hp1

btu/jam5,2544hp5297,787 ×

= 2687114,2318 btu/jam


IX-87

Jumlah solar yang dibutuhkan untuk bahan bakar generator adalah :

liter/jam68,9573kg/l0,89kg/jam61,3720kg/jam3720,61

lbkg0,454lb/jam3028,135

btu/lb19.860btu/jam182687114,23

=

=

=

×=

=

2. Untuk bahan bakar ketel uap

Untuk Ketel Uap :

Steam/uap yang dihasilkan ketel uap = 6698,4179 kg/jam

Panas superheated steam (550°C-300°C) = 2251,4 kJ/kg

(Reklaitis, 1983 Hal 670)

Panas yang dibutuhkan ketel = 6698,4179 kg/jam × 2251,4 kJ/kg

= 14.365.426,9897 kJ/jam

= (14.365.426,9897 kJ/jam) / (1,05506 kJ/Btu)

= 13.616.518,2318 Btu/jam

Efisiensi ketel uap = 75 %

Panas yang harus disuplai ketel= 75,0

,231813.616.518

= 18.155.357,9649 Btu/jam

Nilai bahan bakar solar = 19.860 Btu/lb (Perry&Green,1999)

Jumlah bahan bakar = (18.155.357,9649 Btu/jam) / (19.860 Btu/lbm)

= 914,1671 lbm/jam × 0,4535 kg/lbm

= 414,6570 kg/jam

Kebutuhan solar = (414,6570 kg/jam) / (0,89 kg/ltr)


IX-88

= 465,9068 ltr/jam

Maka total kebutuhan solar = 68,9753 ltr/jam + 465,9068 ltr/ jam

= 534,8641 ltr/jam

7.6 Unit Pengolahan Limbah

Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau

atmosfer, karena limbah tersebut mengandung bermacam-macam zat yang dapat

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 pupuk urea 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 netralisasi menggunakan

Na2CO3, karena kandungan senyawa yang dihasilkan adalah air.


IX-89

Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah :

Diperkirakan jumlah air buangan pabrik :

1. Pencucian peralatan pabrik dan limbah proses diperkirakan 50 liter/jam

2. Limbah domestik dan kantor

Diperkirakan air buangan tiap orang untuk :

- domestik = 10 ltr/hari (Metcalf & Eddy, 1991)

- kantor = 20 ltr/hari (Metcalf & Eddy, 1991)

Jadi, jumlah limbah domestik dan kantor

= 167x (20 + 10) ltr/hari x 1 hari / 24 jam

= 208,7500 ltr/jam

3. Laboratorium = 15 liter/jam

4. Limbah unit proses = 4538,6408 kg/jam = 4538,6406 liter/jam = 4,5558 m3/jam

Total air buangan = 50 + 208,7500 + 15 + 4538,6406 liter /jam

= 4812,3908 liter/jam = 4,8124 m3/ jam = 115,4976 m3/hari

7.6.1 Bak Penampungan

Fungsi : Tempat menampung air buangan sementara

Laju volumetrik air buangan : 4,8124 m3/jam

Waktu penampungan air buangan : 10 hari

Volume air buangan : 4,8124 m3/ jam x 10 hari x 24 jam/ hari

: 1154,9737 m3

Bak terisi 90 %, maka volume bak : 9,09737,1154

= 1283,3042 m3

Jika digunakan 4 bak penampungan maka :

Volume 1 bak = 1/4 x 1283,3042 m3

= 320,8260 m3

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut:

- panjang bak (p) = 2 x lebar bak (l)

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

Maka : Volume bak = p x l x t

320,8260 m3 = 2l x l x l


IX-90

l = 5,4335 m

Jadi, panjang bak = 10,8670 m

Lebar bak = 5,4335 m

Tinggi bak = 5,4335 m

Luas bak = 59,0459 m2

7.6.2 Bak Pengendapan Awal

Fungsi : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan

Laju alir volumetrik limbah : 4,8124 m3/jam

Waktu tinggal air : 2 jam (Perry & Green, 1999)

Volume bak (V) = 4,8124 m3/jam x 2 jam

= 9,6248 m3

Bak terisi 90 % maka volume bak = 9,6428 / 0,9 = 10,6942 m3


- panjang bak, p = 2 × lebar bak, l

- tinggi bak, t = 1 × lebar bak, l

Maka : Volume bak = p × l × t

10,6942 m3 = 2l × l × l

l = 1,7487 m




Luas bak = 6,1157m2

7.6.3 Bak Netralisasi

Fungsi : Tempat menetralkan pH limbah


IX-91

Laju volumetrik air buangan : 4,8124 m3/jam

Direncanakan waktu penampungan air buangan selama 3 hari.

Volume air buangan = 4,8124 m3/jam × 3 hari × (24 jam/1 hari) = 346,4928 m3

Direncanakan menggunakan 1 buah bak penetralan

Bak terisi 90 % maka volume bak = 346,4928 / 0,9 = 384,9920 m3


- panjang bak, p = 2 × lebar bak, l

- tinggi bak, t = 1 × lebar bak, l

Maka : Volume bak = p × l × t

384,9920 m3 = 2l × l × l

l = 5,7740 m




Luas bak = 66,6773 m2

Air buangan pabrik yang mengandung bahan kimia mempunyai pH = 5

(Hammer, 1998). Limbah pabrik yang terdiri dari bahan-bahan organik harus

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

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

limbah adalah 0,15 gr Na2CO3/ 30 ml air limbah (Lab. Analisa FMIPA USU,1999).

Jumlah air buangan = 4,8124 m3/ jam = 4812,3908 L/ jam

Kebutuhan Na2CO3 :

= (4,8124 m3/ jam) × (106 mL/m3) x (0,15gr/30 mL) x (1kg/1000gr)

= 24,0619 kg/jam

7.7 Spesifikasi Peralatan Utillitas

7.7.1 Screening (SC)

Fungsi : Menyaring partikel-partikel padat yang besar


IX-92

Jenis : Bar screen

Bahan konstruksi : Stainless steel

Jumlah : 1 unit

Ukuran screening : panjang = 4 m

lebar = 4 m

Ukuran bar : lebar = 5 mm

tebal = 20 mm

Bar clear spacing : 20 mm

Slope : 30°

Bak sedimentasi (BS)

Fungsi : Untuk mengendapkan lumpur yang terikut dengan air.

Jenis : Grift chamber sedimentation

Aliran : Horizontal sepanjang bak sedimentasi

Bahan kontruksi : Beton kedap air

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : Temperatur 30°C dan tekanan 1 atm

Bentuk : Bak dengan dua daerah persegi panjang

Kapasitas : 240 ft3

Panjang : 10 ft

Lebar : 4 ft

Tinggi : 6 ft

Waktu retensi : 13,6992 menit

7.7.3 Tangki Pelarutan Alum (TP-01)

Fungsi : Membuat larutan alum Al2(SO4)3

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-212, Grade B

Kondisi pelarutan : Temperatur 28 °C ; Tekanan 1 atm

Jumlah : 1 unit


IX-93

Kapasitas : 3,7596 m3

Diameter : 1,4725 m

Tinggi : 2,2088 m

Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller

Jumlah baffle : 4 buah

Daya motor : 1,75 hp

7.7.4 Tangki Pelarutan Soda Abu (Na2CO3) (TP-02)

Fungsi : Membuat larutan soda abu Na2CO3




Jumlah : 1 unit


Diameter : 0,8099 m

Tinggi : 1,2149 m



Daya motor : 1/4 hp

7.7.5 Clarifier (CL)

Fungsi : Memisahkan endapan (flok-flok) yang terbentuk

karena penambahan alum dan soda abu

Tipe : External Solid Recirculation Clarifier


Kondisi operasi : Temperatur 28 °C ; Tekanan 1 atm

Jumlah : 1 unit


Diameter : 3,8948 m

Tinggi : 5,8421 m

Kedalaman air : 3 m

Daya motor : 0,5 hp

7.7.6 Sand Filter (SF)


IX-94

Fungsi : Menyaring endapan (flok-flok) yang masih terikut

dengan air yang keluar dari Clarifier (V-05)




Jumlah : 1 unit


Diameter tangki : 1,9969 m

Tinggi tangki : 5,9907 m

Tinggi filter : 1,4977 m

7.7.7 Menara Air (MA)

Fungsi : Menampung air sementara dari Sand Filter (SF)



Kondisi operasi : Temperatur 28°C ; Tekanan 1 atm

Jumlah : 1 unit


Tinggi : 6,1788 m

Diameter : 5,1490 m

7.7.8 Tangki Pelarutan H2SO4 (TP-03)

Fungsi : Membuat larutan asam sulfat H2SO4




Jumlah : 1 unit


Diameter : 2,9146 m

Tinggi : 3,8862 m




IX-95

Daya motor : 10 hp

7.7.9 Penukar Kation/Cation Exchanger (CE)

Fungsi : Mengikat logam-logam alkali dan mengurangi

kesadahan air

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal


Kondisi operasi : Temperatur 28°C ; Tekanan 1 atm

Jumlah : 1 unit

Resin yang digunakan : IRR-122

Silinder : - Diameter : 0,6096 m

- Tinggi : 1,6987 m

Alas / Tutup : - Diameter : 0,6096 m

- Tinggi : 0,1524 m

7.7.10 Tangki NaOH (TP-04)

Fungsi : Tempat membuat larutan NaOH




Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 1,8148 m3/jam

Diameter : 1,3323 m

Tinggi : 1,9834 m



Daya motor : 1/2 hp

7.7.11 Penukar Anion (anion exchanger) (AE)


IX-96

Fungsi : Mengikat anion yang terdapat dalam air umpan ketel

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal



Jumlah : 1 unit

Resin yang digunakan : IRA-410


- Tinggi : 1,0475 m

Alas / Tutup : - Diameter : 0,6096 m

- Tinggi : 1,3523 m

7.7.12 Deaerator (DE)

Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air

umpan ketel

Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup elipsoidal


Kondisi operasi : Temperatur 91,2027 °C ; Tekanan 0,7334 bar

Jumlah : 1 unit



- Tinggi : 14,0527 m

Tutup : - Diameter : 9,3685 m

- Tinggi : 2,3421 m

7.7.13 Ketel Uap (KU)

Fungsi : Menyediakan uap untuk keperluan proses

Jenis : Ketel pipa api


Jumlah : 1 unit

Panjang tube : 40 ft

Diameter tube : 6 in


IX-97

Jumlah tube : 482 buah

Kebutuhan panas : 55.015,1356 kg/jam

7.7.14 Menara Pendingin Air /Water Cooling Tower (CT)

Fungsi : Mendinginkan air dari temperatur 60 °C menjadi 30 °C

Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower


Kondisi operasi : Suhu air masuk menara = 60 oC

Suhu air keluar menara = 30 oC

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 422,9398 gal/menit

Luas menara : 220,6643 ft2

Tinggi : 4,4004 m

Daya : 7 hp

7.7.15 Tangki Pelarutan Kaporit (TP-05)

Fungsi : Tempat membuat larutan klorin untuk proses klorinasi

air domestik




Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 0,0047m3/hari

Diameter : 0,1582 m

Tinggi : 0,2372 m



Daya motor : 1/8 hp

7.7.16 Tangki Utilitas (TU)


IX-98

Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan untuk kebutuhan

domestik




Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 15,9432 m3/hari

Diameter : 2,5675 m

Tinggi : 3,0810 m

7.7.17 Tangki Penyimpanan Cairan Dowtherm J (V-01)

Fungsi : Menyimpan cairan Dowtherm J untuk kebutuhan 3 hari

Jenis : single stage refrigation cycle

Kapasitas : 585,6333 m3/hari

Diameter : 7,6483 m

Tinggi : 11,4724 m

7.7.18 Tangki Bahan Bakar (TB)

Fungsi : Tempat penyimpanan bahan bakar.


Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C

Jenis sambungan : Single welded butt joints

Jumlah : 1 unit


Diameter : 4,0945 m

Tinggi : 8,1891 m

7.7.19 Pompa Screening (PU-01)

Fungsi : memompa air dari sungai ke bak pengendapan

Jenis : Centrifugal pump

Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : Commercial steel


IX-99

Daya motor : 1 hp

7.7.20 Pompa Sedimentasi (PU-02)

Fungsi : memompa air dari bak pengendapan ke clarifier


Jumlah : 1 unit


Daya motor : 1 hp

7.7.21 Pompa Alum (PU-03)

Fungsi : Memompa larutan alum dari tangki pelarutan alum ke

clarifier



Jumlah : 1 unit

Daya motor : 1/4 hp

7.7.22 Pompa Soda Abu (PU-04)

Fungsi : Memompa larutan soda abu dari tangki pelarutan soda

abu ke clarifier



Jumlah : 1 unit

Daya motor : 1/4 hp

7.7.23 Pompa sand filter (PU-05)

Fungsi : Memompa air dari sand filter ke menara air



Jumlah : 1 unit

Daya motor : 1 hp 7.7.24 Pompa Cation Exchanger (PU-06)


IX-100

Fungsi : memompa air dari manara air ke cation exchanger


Jumlah : 1 unit


Daya motor : 1/2 hp

7.7.25 Pompa ke Menara Pendingin Air (PU-07)

Fungsi : memompa air dari menara air ke cooling tower


Jumlah : 1 unit


Daya motor : 1/8 hp

7.7.26 Pompa Tangki Utilitas (PU-08)

Fungsi : memompa air dari menara air ke tangki tangki utilitas


Jumlah : 1 unit


Daya motor : 1/8 hp

7.7.27 Pompa H2SO4 (PU-09)

Fungsi : memompa larutan asam sulfat dari tangki pelarutan

asam sulfat ke penukar kation (cation exchanger)



Jumlah : 1 unit

Daya motor : 1/20 hp

7.7.28 Pompa Cation Exchanger (PU-10)

Fungsi : memompa air dari cation exchanger ke anion

exchanger



IX-101


Jumlah : 1 unit

Daya motor : 1/2 hp

7.7.29 Pompa NaOH (PU-11)

Fungsi : memompa larutan natrium hidroksida dari tangki

pelarutan natrium hidroksida ke penukar anion

(anion exchanger)



Jumlah : 1 unit

Daya motor : 1/8 hp

7.7.30 Pompa Anion Exchanger (PU-12)

Fungsi : memompa air dari anion exchanger ke deaerator



Jumlah : 1

Daya motor : 1/2 hp

7.7.31 Pompa Kaporit (PU-13)

Fungsi : memompa larutan kaporit dari tangki pelarutan

kaporit ke tangki utilitas.


Jumlah : 1 unit


7.7.32 Pompa Domestik (PU-14)

Fungsi : memompa air dari Tangki Utilitas (TU) ke kebutuhan

domestik


Jumlah : 1 unit



IX-102

Daya motor : 1/8 hp

7.7.33 Pompa Water Cooling Tower (PU-15)

Fungsi : Memompa air pendingin dari Water Cooling Tower

(WTC) untuk keperluan air pendingin proses


Jumlah : 1 unit


Daya motor : 1/2 hp

7.7.34 Pompa Deaerator (PU-16)

Fungsi : memompa air dari deaerator ke ketel uap


Jumlah : 1 unit


Daya motor : 1 /2 hp

7.8.35 Pompa Tangki Bahan Bakar (PU-17)

Fungsi : Memompa bahan bakar solar dari V-19 ke Generator


Bahan konstruksi : Commercial Steel

Jumlah : 1 unit


Daya motor : 1/64hp

7.8.36 Pompa Unit Refrigerasi (PU-18)

Fungsi : Memompa cairan Dowtherm J dari unit refrigerasi ke

proses


Jumlah : 1 unit


IX-103


Daya motor : 1/8 hp

7.8.37 Pompa Dowtherm J (PU-19)

Fungsi : Memompa cairan Dowtherm J dari refrigerasi ke proses


Bahan konstruksi : Commercial Steel

Jumlah : 1 unit


Daya motor : 16 hp


IX-104

BAB VIII

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

Tata letak peralatan dan fasilitas dalam suatu rancangan pabrik merupakan

syarat penting untuk memperkirakan biaya secara akurat sebelum mendirikan pabrik

yang meliputi desain sarana perpipaan, fasilitas bangunan, jenis dan jumlah peralatan

dan kelistrikan. Hal ini secara khusus akan memberikan informasi yang dapat

diandalkan terhadap biaya bangunan dan tempat sehingga dapat diperoleh

perhitungan biaya yang terperinci sebelum pendirian pabrik.

8.1 Lokasi Pabrik

Secara geografis, penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan serta

kelangsungan dari suatu industri kini dan pada masa yang akan datang karena

berpengaruh terhadap faktor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan.

Pemilihan lokasi pabrik harus tepat berdasarkan perhitungan biaya produksi dan

distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi dan budaya masyarakat di

sekitar lokasi pabrik (Peters et. al., 2004).

8.1.1 Faktor Primer/Utama

Faktor ini secara langsung mempengaruhi tujuan utama dari usaha pabrik yaitu meliputi produksi dan distribusi produk yang diatur menurut macam dan kualitasnya. Yang termasuk dalam faktor utama adalah (Bernasconi, 1995) :

1. Letak pasar

Pabrik yang letaknya dekat dengan pasar dapat lebih cepat melayani konsumen,

sedangkan biayanya juga lebih rendah terutama biaya angkutan.

2. Letak sumber bahan baku

Idealnya, sumber bahan baku tersedia dekat dengan lokasi pabrik. Hal ini lebih

menjamin penyediaan bahan baku, setidaknya dapat mengurangi keterlambatan

penyediaan bahan baku, terutama untuk bahan baku yang berat.


IX-105

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 transportasinya

− Harga bahan baku serta biaya pengangkutan

− Kemungkinan mendapatkan sumber bahan baku yang lain

3. Fasilitas pengangkutan

Pertimbangan – pertimbangan kemungkinan pengangkutan bahan baku dan

produk menggunakan angkutan gerbong kereta api, truk, angkutan melalui sungai

dan laut dan juga angkutan melalui udara yang sangat mahal.

4. Tenaga kerja

Tersedianya tenaga kerja menurut kualifikasi tertentu merupakan faktor

pertimbangan pada penetapan lokasi pabrik tetapi tenaga terlatih atau skilled

labor di daerah setempat tidak selalu tersedia. Jika didatangkan dari daerah lain

diperlukan peningkatan upah atau penyediaan fasilitas lainnya sebagai daya tarik.

5. Pembangkit tenaga listrik

Pabrik yang menggunakan tenaga listrik yang besar akan memilih lokasi yang

dekat dengan sumber tenaga listrik.

8.1.2 Faktor Sekunder

Yang termasuk ke dalam faktor sekunder antara lain adalah :

1. Harga tanah dan gedung

Harga tanah dan gedung yang murah merupakan daya tarik tersendiri. Perlu

dikaitkan dengan rencana jangka panjang. Jika harga tanah mahal mungkin hanya

dapat diperoleh luasan tanah yang terbatas, sehingga perlu dipikirkan untuk

membuat bangunan bertingkat walaupun pembangunan gedungnya lebih mahal.

2. Kemungkinan perluasan

Perlu diperhatikan apakah perluasan di masa yang akan datang dapat dikerjakan

di satu tempat atau perlu lokasi lain, apakah di sekitar sudah banyak pabrik lain.


IX-106

Hal ini menjadi masalah tersendiri dalam hal perluasan pabrik di masa

mendatang.

3. Fasilitas servis

Terutama untuk pabrik kimia yang relatif kecil yang tidak memiliki bengkel

sendiri. Perlu dipelajari adanya bengkel – bengkel di sekitar daerah tersebut yang

mungkin diperlukan untuk perbaikan alat – alat pabrik. Perlu juga dipelajari

adanya fasilitas layanan masyarakat, misalnya rumah sakit umum, sekolah –

sekolah, tempat – tempat ibadah, tempat – tempat kegiatan olahraga, tempat –

tempat rekreasi, dan sebagainya.

Untuk pabrik yang besar, mungkin beberapa fasilitas tersebut dapat dilayani

sendiri walaupun merupakan beban tambahan. Keuntungannya, selain merupakan

daya tarik bagi para pekerja, juga membantu penjagaan kesehatan fisik dan

mental sehingga efisiensi kerja dapat tetap dipertahankan.

4. Fasilitas finansial

Perkembangan perusahaan dibantu oleh fasilitas finansial, misalnya adanya pasar

modal, bursa, sumber – sumber modal, bank, koperasi simpan pinjam, dan

lembaga keuangan lainnya. Fasilitas tersebut akan lebih membantu untuk

memberikan kemudahan bagi suksesnya dalam usaha pengembangan pabrik.

5. Persediaan air

Suatu jenis pabrik memerlukan sejumlah air yang cukup banyak, misalnya pabrik

kertas. Karena itu, di daerah lokasi diperlukan adanya sumber air yang

kemungkinan diperoleh dari air sungai, danau, sumur (air tanah), laut.

6. Peraturan daerah setempat

Peraturan daerah setempat perlu dipelajari terlebih dahulu, mungkin terdapat

beberapa persyaratan atau aturan yang berbeda dengan daerah lain.

7. Masyarakat daerah

Sikap, tangggapan dari masyarakat daerah terhadap pembangunan pabrik perlu

diperhatikan dengan seksama, karena hal ini akan menentukan perkembangan

pabrik di masa yang akan datang. Keselamatan dan keamanan masyarakat perlu

dijaga dengan baik. Hal ini merupakan suatu keharusan sebagai sumbangan

kepada masyarakat.


IX-107

8. Iklim di daerah lokasi

Suatu pabrik ditinjau dari segi teknik, adakalanya membutuhkan kondisi operasi

misalnya kelembapan udara, panas matahari, dan sebagainya. Hal ini

berhubungan dengan kegiatan pengolahan, penyimpanan bahan baku atau produk.

Disamping itu, iklim juga mempengaruhi gairah kerja dan moral para karyawan.

Keaktifan kerja karyawan dapat meningkatkan hasil produksi.

9. Keadaan tanah

Sifat – sifat mekanika tanah dan tempat pembangunan pabrik harus diketahui. Hal

ini berhubungan dengan rencana pondasi untuk alat – alat, bangunan gedung, dan

bangunan pabrik.

10. Perumahan

Bila di sekitar daerah lokasi pabrik telah banyak perumahan, selain lebih

membuat kerasan para karyawan juga dapat meringankan investasi untuk

perumahan karyawan.

11. Daerah pinggiran kota

Daerah pinggiran kota dapat menjadi lebih menarik untuk pembangunan pabrik.

Akibatnya dapat timbul aspek desentralisasi industri. Alasan pemilihan daerah

lokasi di pinggiran kota antara lain :

− Upah buruh relatif rendah

− Harga tanah lebih murah

− Servis industri tidak terlalu jauh dari kota

Berdasarkan faktor-faktor tersebut, maka Pabrik Pembuatan Pupuk Urea dari

Gas sintetis ini direncanakan berlokasi di daerah Dumai, yang merupakan kawasan

hilir Sungai Rokan,Riau .

Dasar pertimbangan dalam pemilihan lokasi pabrik adalah:

a. Bahan baku

Suatu pabrik sebaiknya didirikan di daerah yang dekat dengan sumber bahan

baku, disamping juga harus diperhatikan jarak pabrik tersebut dengan daerah

pemasaran, sehingga pengaduan transportasi mudah diatasi. Bahan baku pabrik

merupakan gas sintesis yang dikumpul dari kilang perminyakan, yakni Dumai,


IX-108

dan bahan baku CO2 disupply dari Hydrogen Plant yang terdapat di dalam lokasi

pengilangan minyak tersebut.

sedangkan bahan kimia pendukung dapat diperoleh dari supplier bahan kimia di

dalam provinsi.

b. Transportasi

Pembelian bahan baku dan penjualan produk dapat dilakukan melalui darat

ataupun laut. Lokasi yang dipilih dalam rencana pendirian pabrik ini merupakan

kawasan perluasan industri, yang telah memiliki sarana pelabuhan.

c. Pemasaran Produk

Kebutuhan akan Urea terus menunjukkan peningkatan dari tahun ke tahun

dengan semakin banyaknya pertanian yang sangat membutuhkan pupuk,

sehingga pemasarannya tidak akan mengalami hambatan. Lokasi pendirian

pabrik ini berada pada daerah yang mempunyai daerah perkebunan yang cukup

luas seperti perkebunan kelapa sawit sehingga produk dapat dipasarkan di Dumai

dan sekitarnya bahkan ke luar negeri seperti ke Singapura dan Malaysia melalui

pelabuhan di Dumai.

d. Kebutuhan air

Air yang dibutuhkan dalam proses diperoleh dari Daerah Aliran Sungai Rokan

yang mengalir di sekitar pabrik untuk proses, sarana utilitas dan keperluan

domestik.

e. Kebutuhan tenaga listrik dan bahan bakar

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

penunjang yang paling penting. Pembangkit listrik utama untuk pabrik Urea ini

adalah menggunakan generator yang digerakkan oleh turbin/expander gas dari

unit proses. Selain itu, tenaga listrik berlebih yang dihasilkan dapat dijual ke

Perusahaan Listrik Negara (PLN) Dumai.

f. Tenaga kerja

Sebagai kawasan industri, daerah ini merupakan salah satu tujuan para pencari

kerja. Di daerah ini tersedia tenaga kerja terdidik maupun yang tidak terdidik

serta tenaga kerja yang terlatih maupun tidak terlatih.

g. Biaya tanah


IX-109

Tanah yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas dan dalam harga yang

terjangkau.

h. Kondisi iklim dan cuaca

Seperti daerah lain di Indonesia, maka iklim di sekitar lokasi pabrik relatif stabil.

Temperatur udara tidak pernah mengalami penurunan maupun kenaikan yang

cukup tajam dimana temperatur udara berada diantara 30-35 oC dan tekanan

udara berkisar pada 760 mmHg dan kecepatan udaranya sedang.

i. Kemungkinan perluasan dan ekspansi

Ekspansi pabrik dimungkinkan karena tanah yang tersedia cukup luas dan di

sekeliling lahan tersebut belum banyak berdiri pabrik serta tidak mengganggu

pemukiman penduduk.

j. Sosial masyarakat

Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian pabrik pembuatan

Magnesium klorida ini karena akan menjamin tersedianya lapangan kerja bagi

mereka. Selain itu pendirian pabrik ini diperkirakan tidak akan mengganggu

keselamatan dan keamanan masyarakat di sekitarnya.

8.2 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.

Desain yang rasional harus memasukkan unsur lahan proses, storage

(persediaan) dan lahan alternatif (areal handling) dalam posisi yang efisien dan

dengan mempertimbangkan faktor-faktor sebagai berikut (Peters et. al., 2004):

1. Urutan proses produksi.

2. Pengembangan lokasi baru atau penambahan/perluasan lokasi yang belum

dikembangkan pada masa yang akan datang.

3. Distribusi ekonomis pada pengadaan air, steam proses, tenaga listrik dan bahan

baku

4. Pemeliharaan dan perbaikan.


IX-110

5. Keamanan (safety) terutama dari kemungkinan kebakaran dan keselamatan kerja.

6. Bangunan yang meliputi luas bangunan, kondisi bangunan dan konstruksinya

yang memenuhi syarat.

7. Fleksibilitas dalam perencanaan tata letak pabrik dengan mempertimbangkan

kemungkinan perubahan dari proses/mesin, sehingga perubahan-perubahan yang

dilakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi.

8. Masalah pembuangan limbah cair.

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

sedemikian rupa sehingga tidak terlalu jauh dari tempat kerja.

Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa

keuntungan, seperti (Peters et. al., 2004):

1. Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan produksi, sehingga mengurangi

material handling.

2. Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan

mesin dan peralatan yang rusak.

3. Mengurangi ongkos produksi.

4. Meningkatkan keselamatan kerja.

5. Mengurangi kerja seminimum mungkin.

6. Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik.

8.3 Perincian Luas Tanah

Luas tanah yang digunakan sebagai tempat berdirinya pabrik diuraikan dalam

Tabel 8.1 berikut ini:

Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah No Nama Bangunan Luas (m2)

1 Pos Keamanan 20

2 Parkir 350

3 Taman 1500

4 Areal Bahan Baku 600

5 Ruang Kontrol 200

6 Areal Proses 4500

7 Areal Produk 1000


IX-111

8 Perkantoran 350

9 Laboratorium 250

10 Poliklinik 150

11 Kantin 150

12 Ruang Ibadah 150

13 Gudang Peralatan 300

14 Bengkel 500

15 Perpustakaan 200

16 Unit Pemadam Kebakaran 100

17 Unit Pengolahan Air 1000

18 Pembangkit Listrik 350

19 Pengolahan Limbah 350

20 Area Perluasan 2000

21 Jalan 1000

Total 14920

Jadi, direncanakan pengadaan tanah untuk pembangunan pabrik pembuatan

Pupuk Urea ini sekitar 14.920 m2. Susunan areal – areal bagian pabrik Pupuk Urea

seperti yang tertera pada Tabel 8.1 dapat dilihat pada gambar 8.1.


IX-112

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN

Masalah organisasi merupakan hal yang penting dalam perusahaan, hal ini

menyangkut efektivitas dalam peningkatan kemampuan perusahaan dalam

memproduksi dan mendistribusikan produk yang dihasilkan. Dalam upaya

peningkatan efektivitas dan kinerja perusahaan maka pengaturan atau manajemen

harus menjadi hal yang mutlak. Tanpa manajemen yang efektif dan efisien tidak akan

ada usaha yang berhasil cukup lama. Dengan adanya manajemen yang teratur baik

dari kinerja sumber daya manusia maupun terhadap fasilitas yang ada secara

otomatis organisasi akan berkembang.

9.1 Organisasi Perusahaan

Perkataan organisasi, berasal dari kata lain “organum” yang dapat berarti alat,

anggota badan. James D. Mooney, mengatakan : “Organisasi adalah bentuk setiap

perserikatan manusia untuk mencapai suatu tujuan bersama”, sedang Chester I.

Barnard memberikan pengertian organisasi sebagai : “Suatu sistem daripada aktivitas

kerjasama yang dilakukan dua orang atau lebih” (Siagian, 1992).

Dari pendapat ahli yang dikemukakan di atas dapat diambil arti dari kata

organisasi, yaitu kelompok orang yang secara sadar bekerjasama untuk mencapai

tujuan bersama dengan menekankan wewenang dan tanggung jawab masing–

masing. Secara ringkas, ada tiga unsur utama dalam organisasi, yaitu (Sutarto, 2002):

1. Adanya sekelompok orang

2. Adanya hubungan dan pembagian tugas

3. Adanya tujuan yang ingin dicapai

Menurut pola hubungan kerja, serta lalu lintas wewenang dan tanggung jawab, maka

bentuk-bentuk organisasi itu dapat dibedakan atas :


IX-113

1. Bentuk organisasi garis

2. Bentuk organisasi fungsional

3. Bentuk organisasi garis dan staf

4. Bentuk organisasi fungsional dan staf

9.1.1 Bentuk Organisasi Garis

Ciri dari organisasi garis adalah : organisasi masih kecil, jumlah karyawan sedikit,

pimpinan dan semua karyawan saling kenal dan spesialisasi kerja belum begitu tinggi

(Siagian, 1992).

Kebaikan bentuk organisasi garis, yaitu :

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

tangan.

− Proses pengambilan keputusan berjalan dengan cepat karena jumlah orang

yang diajak berdiskusi masih sedikit atau tidak ada sama sekali.

− Rasa solidaritas di antara para karyawan umumnya tinggi karena saling

mengenal.

Keburukan bentuk organisasi garis, yaitu :

− Seluruh organisasi terlalu bergantung kepada satu orang sehingga kalau

seseorang itu tidak mampu, seluruh organisasi akan terancam kehancuran.

− Kecenderungan pimpinan bertindak secara otoriter.

− Karyawan tidak mempunyai kesempatan untuk berkembang.

9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsional

Ciri–ciri dari organisasi fungsional adalah segelintir pimpinan tidak mempunyai

bawahan yang jelas, sebab setiap atasan berwenang memberi komando kepada setiap

bawahan, sepanjang ada hubungannya dengan fungsi atasan tersebut (Siagian, 1992).

Kebaikan bentuk organisasi fungsional, yaitu :

− Pembagian tugas-tugas jelas

− Spesialisasi karyawan dapat dikembangkan dan digunakan semaksimal

mungkin


IX-114

− Digunakan tenaga - tenaga ahli dalam berbagai bidang sesuai dengan fungsi -

fungsinya

Keburukan bentuk organisasi fungsional, yaitu :

− Karena adanya spesialisasi, sukar mengadakan penukaran atau pengalihan

tanggung jawab kepada fungsinya.

− Para karyawan mementingkan bidangnya, sehingga sukar dilaksanakan

koordinasi.

9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf

Kebaikan bentuk organisasi garis dan staf adalah :

− Dapat digunakan oleh setiap organisasi yang besar, apapun tujuannya, betapa

pun luas tugasnya dan betapa pun kompleks susunan organisasinya.

− Pengambilan keputusan yang sehat lebih mudah diambil, karena adanya staf

ahli.

− Perwujudan “The Right Man on The Right Place” lebih mudah dilaksanakan.

Keburukan bentuk organisasi garis dan staf, adalah :

− Karyawan tidak saling mengenal, solidaritas sukar diharapkan.

− Karena rumit dan kompleksnya susunan organisasi, koordinasi kadang -

kadang sukar diharapkan.

9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional dan Staf

Bentuk organisasi fungsional 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

(Manulang, 1982).

Dari uraian di atas dapat diketahui kebaikan dan keburukan dari beberapa

bentuk organisasi. Setelah mempertimbangkan baik dan buruknya maka pada Pra


IX-115

rancangan Pabrik Pembuatan Pupuk Urea ini menggunakan bentuk organisasi garis

dan staf.

9.2 Manajemen Perusahaan

Umumnya perusahaan modern mempunyai kecenderungan bukan saja terhadap

produksi, melainkan juga terhadap penanganan hingga menyangkut organisasi dan

hubungan sosial atau manajemen keseluruhan. Hal ini disebabkan oleh aktivitas yang

terdapat dalam suatu perusahaan atau suatu pabrik diatur oleh manajemen. Dengan

kata lain bahwa manajemen bertindak memimpin, merencanakan, menyusun,

mengawasi, dan meneliti hasil pekerjaan. Perusahaan dapat berjalan dengan baik

secara menyeluruh, apabila perusahaan memiliki manajemen yang baik antara atasan

dan bawahan.

Fungsi dari manajemen adalah meliputi usaha memimpin dan mengatur faktor –

faktor ekonomis sedemikian rupa, sehingga usaha itu memberikan perkembangan

dan keuntungan bagi mereka yang ada di lingkungan perusahaan. Dengan demikian,

jelaslah bahwa pengertian manajemen itu meliputi semua tugas dan fungsi yang

mempunyai hubungan yang erat dengan permulaan dari pembelanjaan perusahaan

(financing).

Dengan penjelasan ini dapat diambil suatu pengertian bahwa manajemen itu

diartikan sebagai seni dan ilmu perencanaan (planning), pengorganisasian,

penyusunan, pengarahan, dan pengawasan dari sumber daya manusia untuk

mencapai tujuan (criteria) yang telah ditetapkan (Siagian, 1992).

Pada perusahaan besar, dibagi dalam tiga kelas, yaitu :

1. Top manajemen

2. Middle manajemen

3. Operating manajemen

Orang yang memimpin (pelaksana) manajemen disebut dengan manajer. Manajer ini

berfungsi atau bertugas untuk mengawasi dan mengontrol agar manajemen dapat


IX-116

dilaksanakan dengan baik sesuai dengan ketetapan yang digariskan bersama. Syarat –

syarat manajer yang baik adalah (Madura,2000):

1. Harus menjadi contoh (teladan)

2. Harus dapat menggerakkan bawahan

3. Harus bersifat mendorong

4. Penuh pengabdian terhadap tugas – tugas

5. Berani dan mampu mengatasi kesulitan yang terjadi

6. Bertanggungjawab, tegas dalam mengambil atau melaksanakan keputusan yang

diambil.

7. Berjiwa besar

9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha

Dalam mendirikan suatu perusahaan yang dapat mencapai tujuan dari perusahaan itu

secara terus – menerus, kita harus memilih bentuk perusahaan apa yang harus kita

dirikan agar tujuan itu tercapai. Bentuk – bentuk badan usaha yang ada dalam

praktek di Indonesia, antara lain adalah (Sutarto, 2002):

1. Perusahaan Perorangan

2. Persekutuan dengan firma

3. Persekutuan Komanditer

4. Perseroan Terbatas

5. Koperasi

6. Perusahaan Negara

7. Perusahaan Daerah

Bentuk badan usaha Pra–rancangan Pabrik Pembuatan Pupuk Urea yang

direncanakan adalah perusahaan yang berbentuk Perseroan Terbatas (PT). Perseroan

Terbatas adalah badan hukum yang didirikan berdasarkan perjanjian, melakukan


IX-117

kegiatan usaha dengan modal dasar yang seluruhnya terbagi dalam saham, dan

memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam UU No. 1 tahun 1995 tentang

Perseroan Terbatas (UUPT), serta peraturan pelaksananya (Rusdji, 1999).

Syarat – syarat pendirian Perseroan Terbatas adalah :

1. Didirikan oleh dua orang atau lebih, yang dimaksud dengan “orang” adalah orang

perseorangan atau badan hukum.

2. Didirikan dengan akta otentik, yaitu di hadapan notaris

3. Modal dasar perseroan, yaitu paling sedikit 20 juta rupiah serta paling sedikit

25 % dari modal dasar harus telah ditempatkan dan telah disetor (Rusdji,1999).

Prosedur pendirian Perseroan Terbatas adalah :

1. Pembuatan akta pendirian di hadapan notaris

2. Pengesahan oleh Menteri Kehakiman

3. Pendaftaran Perseroan

4. Pengumuman dalam tambahan berita negara (Rusdji, 1999).

Dasar – dasar pertimbangan pemilihan bentuk perusahaan PT adalah sebagai berikut

:

1. Kontinuitas perusahaan sebagai badan hukum lebih terjamin, sebab tidak

tergantung pada pemegang saham, dimana pemegang saham dapat berganti-ganti.

2. Mudah memindahkan hak pemilik dengan menjual sahamnya kepada orang lain.

3. Mudah mendapatkan modal, yaitu dari bank maupun dengan menjual saham.

4. Tanggung jawab yang terbatas dari pemegang saham terhadap hutang

perusahaan.

5. Penempatan pemimpin atas kemampuan pelaksanaan tugas (Manulang, 1982).


LC-118

9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab

9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)

Pemegang kekuasaan tertinggi pada PT adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). RUPS tahunan diadakan dalam waktu paling lambat enam bulan setelah tutup buku. RUPS lainnya dapat diadakan sewaktu – waktu berdasarkan kebutuhan. RUPS dihadiri oleh pemilik saham, komisaris, dan direksi.

Hak dan wewenang RUPS (Sutarto,2002):

− Meminta pertanggungjawaban komisaris dan direksi lewat suatu sidang

− Dengan musyawarah dapat mengganti komisaris atau direksi serta

mengesahkan anggota pemegang saham bila mengundurkan diri, diatur

melalui prosedur yang berlaku

− Menetapkan besar laba tahunan yang diperoleh untuk dibagikan, dicadangkan

atau ditanamkan kembali (Manulang, 1982).

9.4.2 Dewan Komisaris

Dewan komisaris dipilih dalam RUPS untuk mewakili para pemegang saham dalam mengawasi jalannya perusahaan. Tugas dewan komisaris antara lain :

− Mengadakan pertemuan tahunan para pemegang saham.

− Mengawasi dan memberikan nasehat kepada direksi jika dirasakan perlu.

− Meminta laporan pertanggungjawaban direktur secara periodik.

9.4.3 Direktur

Direktur merupakan pimpinan tertinggi yang diangkat oleh RUPS. Tugas direktur

adalah :

− Memimpin dan membina perusahaan secara efektif dan efisien serta

menyusun dan melaksanakan kebijaksanaan umum sesuai dengan

kebijaksanaan RUPS.


LC-119

− Membina dan mengadakan kerja sama dengan pihak luar demi kepentingan

perusahaan.

− Mengkoordinir tugas – tugas yang didelegasikan kepada setiap manajer.

Dalam melaksanakan tugasnya, direktur dibantu oleh manajer teknik dan produksi,

manajer R dan D, dan manajer umum dan keuangan.

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 untuk menangani masalah surat-menyurat

untuk pihak perusahaan, menangani kearsipan dan pekerjaan lainnya untuk

membantu direktur dalam menangani administrasi perusahaan. Sekretaris

bertanggung jawab langsung kepada direktur perusahaan.

9.4.6 Manajer Teknik dan Produksi

Manajer teknik dan produksi bertanggung jawab kepada direktur dan bertugas mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan operasi pabrik baik proses maupun teknik. Manajer ini dibantu oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian produksi dan kepala bagian teknik.

9.4.7 Manajer Umum dan Keuangan

Manajer personalia dan umum bertanggung jawab kepada direktur dalam mengawasi dan mengatur keuangan, administrasi, pemasaran, dan personalia. Dalam menjalankan tugasnya manajer umum dan keuangan dibantu oleh dua kepala bagian yaitu kepala bagian umum dan personalia dan kepala bagian keuangan dan administrasi.


LC-120

9.4.8 Manajer R & D (Research and Development)

Manajer R & D bertanggung jawab langsung kepada direktur dalam usaha

pengembangan proses produksidan perbaikan kualitas produksi dari pabrik.

Dalam menjalankan tugasnya manajer R & D dibantu oleh kepala bagian QC/QA

(Quality Control/Quality Analyze) dan kepala bagian R & D.

9.5 Sistem Kerja

Pabrik direncanakan beroperasi secara kontinu selama 24 jam sehari dalam 330 hari

setahun. Karyawan dibedakan atas dua golongan berdasarkan waktu kerja.

9.5.1 Karyawan Non-Shift

Karyawan non-shift terdiri dari para karyawan yang pekerjaannya tidak langsung

berhubungan dengan proses produksi, misalnya: bagian administrasi, bagian gudang,

dan lain-lain.. jam kerja karyawan non-shift ditetapkan 45 jam per minggu dan jam

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

berikut :

− Senin s.d. Kamis

Kerja : 08.00 – 16.00 WIB

Istirahat : 12.00 – 13.00 WIB

− Jumat

Kerja : 08.00 – 16.00 WIB

Istirahat : 12.00 – 14.00 WIB


LC-121

− Sabtu

Kerja : 08.00 – 14.00 WIB

9.5.2 Karyawan Shift

Untuk pekerjaan yang langsung berhubungan dengan proses produksi yang

membutuhkan pengawasan terus menerus selama 24 jam, para karyawan diberi

pekerjaan bergilir (shift work). Pekerjaan dalam satu hari dibagi tiga shift, yaitu tiap

shift bekerja selama 8 jam dan 15 menit pergantian shift dengan pembagian sebagai

berikut :

− Shift I (pagi) : 08.00 – 16.15 WIB

− Shift II (sore) : 16.00 – 00.15 WIB

− Shift III (malam) : 00.00 – 08.15 WIB

Jam kerja bergiliran berlaku bagi karyawan. Untuk memenuhi kebutuhan pabrik,

setiap karyawan shift dibagi menjadi empat regu dimana tiga regu kerja dan satu regu

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

1 hari setelah setelah tiga kali shift.

Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift

Regu Hari

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

A I I I II II II - - III III III -

B II II II - - III III III - I I I

C - - III III III - I I I II II II

D III III - I I I II II II - - III


LC-122

9.5.3 Karyawan borongan

Apabila diperlukan, maka perusahaan dapat menambah jumlah karyawan

yang dikerjakan secara borongan selama kurun jangka waktu tertentu yang

ditentukan menurut kebijaksanaan perusahaan.

9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan

Dalam melaksanakan kegiatan perusahaan/ pabrik, dibutuhkan susunan karyawan

seperti pada struktur organisasi. Jumlah karyawan yang dibutuhkan adalah sebagai

berikut:

Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya

Jabatan Jumlah Pendidikan

Direktur 1

Teknik Kimia (S1)

Berpengalaman minimal 5 tahun

Dewan Komisaris 2

Ekonomi/Teknik (S2)


Staf Ahli 2

Teknik Kimia/ Informatika (S1)


Sekretaris 1 Kesekretariatan (D3)

Manajer Teknik dan Produksi 1

Teknik Kimia (S2)


Manajer Umum dan Keuangan 1 Ekonomi/Manajemen (S2)


LC-123


Manajer R&D 1

Teknik Industri/Kimia (S2)


Kepala Bagian Teknik 1

Teknik Industri (S1)


Kepala Bagian Produksi 1

Teknik Kimia (S1)


Kepala Bagian Keuangan dan Adm 1

Ekonomi/Manajemen (S1)


Kepala Bagian Umum dan Personalia 1

Hukum (S1)


Kepala Bagian R&D 1

Teknik Kimia (S1)


Kepala Bagian QC/QA 1

MIPA Kimia (S1)


Kepala Seksi Teknik 1

Teknik Mesin (S1)


Kepala Seksi Listrik 1

Teknik Elektro (S1)


Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya…….................(lanjutan)


Kepala Seksi Proses 1 Teknik Kimia (S1)


Kepala Seksi Utilitas 1 Teknik Kimia (S1)


Kepala Seksi Pemasaran 1 Manajemen pemasaran (D3)



LC-124

Kepala Seksi Administrasi 1 Sekretaris (D3)


Kepala Seksi Keuangan 1 Akuntansi (S1)


Kepala Seksi Humas 1 Ilmu Komunikasi (S1)


Kepala Seksi Keamanan 1 Pensiunan ABRI


Karyawan Teknik 4 Teknik Mesin(S1)/Politek. Mesin (D3)

Karyawan Unit Pembangkit Listrik 10 Teknik Elektro/Mesin

Karyawan Proses 60 Teknik Kimia (S1)/Politeknik (D3)

Karyawan Laboratorium, R & D 6 MIPA Kimia (S1)/ Politeknik (D3)

Karyawan Utilitas 10 Teknik Kimia (S1)/Politeknik (D3)

Karyawan Bag. Keuangan 3 Akutansi/Manajemen (D3)

Karyawan Pemasaran/Penjualan 6 Manajemen Pemasaran (D3)

Karyawan Bag. Administrasi 4 Ilmu Komputer (D1)

Karyawan Bag. Humas 3 Akutansi/Manajemen (D3)

Karyawan Bag. Personalia 3 Akutansi/Manajemen (D3)

Petugas Keamanan 11 SLTP/STM/SMU/D1

Karyawan Gudang / Logistik 6 SLTP/STM/SMU/D1

Dokter 1 Kedokteran (S1)

Perawat 2 Akademi Perawat (D3)

Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya…….................(lanjutan)


Petugas Kebersihan 8 SLTP/SMU


LC-125

Supir 6 SMU/STM

Jumlah 169

9.7 Sistem Penggajian

Penggajian karyawan didasarkan kepada jabatan, tingkat pendidikan,

pengalaman kerja, keahlian, resiko kerja. Perincian gaji karyawan dapat dilihat pada

Tabel 9.3.

Tabel 9.3 Gaji Karyawan

Jabatan

Jumlah

Gaji/bulan (Rp)

Jumlah gaji/bulan

(Rp)

Direktur 1 15.000.000 15.000.000 Dewan Komisaris 2 20.000.000 40.000.000 Staf Ahli 2 10.000.000 20.000.000 Sekretaris 1 3.000.000 3.000.000 Manajer Teknik dan Produksi 1 8.000.000 8.000.000 Manajer Umum dan Keuangan 1 8.000.000 8.000.000 Manajer R&D 1 8.000.000 8.000.000 Kepala Bagian Teknik 1 7.000.000 7.000.000 Kepala Bagian Produksi 1 7.000.000 7.000.000 Kepala Bagian Keuangan dan Adm 1 7.000.000 7.000.000 Kepala Bagian Umum dan Personalia 1 7.000.000 7.000.000

Kepala Bagian R&D 1 7.000.000 7.000.000

Kepala Bagian QC/QA 1 7.000.000 7.000.000

Kepala Seksi Teknik 1 7.000.000 7.000.000

Kepala Seksi Listrik 1 7.000.000 7.000.000 Kepala Seksi Proses 1 7.000.000 7.000.000 Kepala Seksi Utilitas 1 7.000.000 7.000.000 Kepala Seksi Pemasaran 1 7.000.000 7.000.000 Kepala Seksi Administrasi 1 7.000.000 7.000.000 Kepala Seksi Keuangan 1 7.000.000 7.000.000


LC-126

Tabel 9.3 Gaji Karyawan……......………………................…...................(lanjutan)

Jabatan

Jumlah

Gaji/bulan (Rp)

Jumlah gaji/bulan

(Rp) Kepala Seksi Humas 1 7.000.000 7.000.000 Kepala Seksi Keamanan 1 7.000.000 7.000.000 Karyawan Teknik 4 3.500.000 14.000.000 Karyawan Unit Pembangkit Listrik 10 3.500.000 35.000.000 Karyawan Proses 60 3.500.000 210.000.000 Karyawan Laboratorium, R & D 6 3.500.000 21.000.000 Karyawan Utilitas 10 3.500.000 35.000.000 Karyawan Bag. Keuangan 3 3.500.000 10.500.000 Karyawan Pemasaran/Penjualan 6 2.000.000 12.000.000 Karyawan Bag. Administrasi 4 2.000.000 8.000.000 Karyawan Bag. Humas 3 2.000.000 6.000.000 Karyawan Bag. Personalia 3 2.000.000 6.000.000 Petugas Keamanan 11 1.500.000 16.500.000 Karyawan Gudang / Logistik 6 2.000.000 12.000.000 Dokter 1 5.000.000 5.000.000 Perawat 2 2.500.000 5.000.000 Petugas Kebersihan 8 1.000.000 8.000.000 Supir 6 1.000.000 6.000.000 Total 169 - 629.800.000

9.8 Fasilitas Tenaga Kerja

Selain upah resmi, perusahaan juga memberikan beberapa fasilitas kepada setiap

tenaga kerja antara lain:

1. Fasilitas cuti tahunan.

2. Tunjangan tempat tinggal, hari raya dan bonus.

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. Pelayanan kesehatan secara cuma-cuma.

5. Penyediaan sarana transportasi/bus karyawan.

6. Penyediaan kantin, tempat ibadah dan sarana olah raga.


LC-127

7. Penyediaan seragam dan alat-alat pengaman (sepatu, seragam dan sarung

tangan).

8. Fasilitas kenderaan untuk para manager bagi karyawan pemasaran dan pembelian.

9. Family Gathering Party (acara berkumpul semua karyawan dan keluarga) setiap

satu tahun sekali.

10. Bonus 0,5 % dari keuntungan perusahaan akan didistribusikan untuk seluruh

karyawan.


LC-128

STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN

PABRIK PEMBUATAN PUPUK UREA DARI GAS SINTETIS

RUPS

General Manager

Dewan Komisaris

Keterangan :

Garis Komando

Supervisor Proses

Supervisor Laboratorium

Supervisor Utilitas

Manajer Produksi Manajer Personalia

Supervisor HRD

Supervisor GA

Manajer Marketing

Supervisor Gudang

Supervisor Pemasaran

Manajer Maintenance & Repair

Supervisor Sipil

Supervisor Mekanik

Karyawan

Manajer Keuangan

Supervisor Keuangan

Staf ahli Keselamatan Kerja

Garis Koordinasi

Supervisor Listrik/ Instrumentasi


LC-129

BAB X

EVALUASI EKONOMI

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:

10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI)


LC-130

Modal investasi tetap adalah modal yang diperlukan untuk menyediakan segala peralatan dan fasilitas manufaktur pabrik. Modal investasi tetap ini terdiri dari:

1. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) / Direct Fixed Capital Investment

(DFCI), yaitu modal yang diperlukan untuk mendirikan bangunan pabrik,

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

diperlukan untuk operasi pabrik.

Modal investasi tetap langsung ini meliputi:

- 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 393.555.792.207,-

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 supervise

- Modal untuk biaya kontraktor (contractor’s fee)

- Modal untuk biaya tak terduga (contigencies)

Dari perhitungan pada Lampiran E diperoleh modal investasi tetap tak langsung,

MITTL sebesar Rp 131.321.004.237,-


LC-131

Maka total modal investasi tetap, MIT = MITL + MITTL

= Rp 393.555.792.207 ,- + Rp 131.321.004.237,-

= Rp. 524.876.796.444,-

10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC)

Modal kerja adalah modal yang diperlukan untuk memulai usaha sampai

mampu menarik keuntungan dari hasil penjualan dan memutar keuangannya. Jangka

waktu pengadaan biasanya antara 1 – 3 bulan, tergantung pada cepat atau lambatnya

hasil produksi yang diterima. Dalam perancangan ini jangka waktu pengadaan modal

kerja diambil 1 bulan. Modal kerja ini meliputi:

- Modal untuk biaya bahan baku proses dan utilitas

- Modal untuk kas

Kas merupakan cadangan yang digunakan untuk kelancaran operasi dan

jumlahnya tergantung pada jenis usaha. Alokasi kas meliputi gaji pegawai, biaya

administrasi umum dan pemasaran, dan biaya lainnya.

- Modal untuk mulai beroperasi (start-up)

- Modal untuk piutang dagang

Piutang dagang adalah biaya yang harus dibayar sesuai dengan nilai penjualan

yang dikreditkan. Besarnya dihitung berdasarkan lamanya kredit dan nilai jual

tiap satuan produk.

Rumus yang digunakan:

HPT12IPPD ×=

dimana: PD = piutang dagang

IP = jangka waktu kredit yang diberikan (1 bulan)

HPT = hasil penjualan tahunan

Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh modal kerja, MK sebesar

Rp . 346.367.770.783,-

Maka, total modal investasi = Modal Investasi Tetap + Modal Kerja

= Rp 524.876.796.444,- + Rp. 346.431.838.991,-


LC-132

= Rp 871.308.635.435,-

Modal investasi berasal dari:

- Modal sendiri/saham-saham sebanyak 60 % dari modal investasi total

Dari Lampiran E diperoleh modal sendiri = Rp 522.785.181.261,-

- Pinjaman dari bank sebanyak 40 % dari modal investai total

Dari Lampiran E diperoleh pinjaman bank = Rp 348.523.454.174

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

Biaya produksi total merupakan semua biaya yang digunakan selama pabrik beroperasi. Biaya produksi total meliputi:

10.2.1 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 290.364.070.669,-

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


LC-133

Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya tergantung pada jumlah produksi. Biaya variabel meliputi:

- Biaya bahan baku proses dan utilitas

- Biaya karyawan tidak tetap/tenaga kerja borongan

- Biaya pemasaran

- Biaya laboratorium serta penelitian dan pengembangan (litbang)

- Biaya pemeliharaan

- Biaya tambahan

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

= Rp 318.821.768.220,-

Maka, biaya produksi total = Biaya Tetap + Biaya Variabel

= Rp 290.364.070.669 ,- + Rp 617.633.326.897,-

= Rp 609.185.838.889,-

10.3 Total Penjualan (Total Sales)

Penjualan diperoleh dari hasil penjualan produk pupuk urea dan fuel gas yaitu

sebesar Rp 893.452.764.917,-

10.4 Bonus Perusahaan

Sesuai fasilitas tenaga kerja dalam pabrik pembuatan pupuk urea maka

perusahaan memberikan bonus 0,5% dari keuntungan perusahaan yaitu sebesar

Rp 1.421.334.630,-

10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha

Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh:

1. Laba sebelum pajak = Rp 282.845.591.397,-

2. Pajak penghasilan = Rp 84.823.677.419,-

3. Laba setelah pajak = Rp 198.009.413.978,-

10.6 Analisa Aspek Ekonomi

10.6.1 Profit Margin (PM)


LC-134

Profit Margin adalah persentase perbandingan antara keuntungan sebelum

pajak penghasilan PPh terhadap total penjualan.

PM = penjualantotal

pajaksebelumLaba× 100 %

PM = %1004.917893.452.761.397282.845.59 x

= 31,66 %

Dari hasil perhitungan diperoleh profit margin sebesar 31,66 % maka pra

rancangan pabrik ini memberikan keuntungan.

10.6.2 Break Even Point (BEP)

Break Even Point adalah keadaan kapasitas produksi pabrik pada saat hasil

penjualan hanya dapat menutupi biaya produksi. Dalam keadaan ini pabrik tidak

untung dan tidak rugi.

BEP = VariabelBiayaPenjualanTotal

TetapBiaya−

× 100 %

BEP = %1008.220318.821.764.917893.452.76

0.669290.364.07 x−

= 50,53 %

Kapasitas produksi pada titik BEP = 60.636,6323 ton/tahun

Nilai penjualan pada titik BEP = Rp 451.466.390.194,-

Dari perhitungan diperoleh BEP = 50,53%, maka pra rancangan pabrik ini layak.

10.6.3 Return on Investment (ROI)

Return on Investment adalah besarnya persentase pengembalian modal tiap

tahun dari penghasilan bersih.

ROI = investasi modal Total

pajak setelah Laba× 100 %


LC-135

ROI = 100%x 5.435,-871.308.63 Rp

3.978,-198.009.41 Rp

= 22,73%

Analisa ini dilakukan untuk mengetahui laju pengembalian modal investasi total dalam pendirian pabrik. Kategori resiko pengembalian modal tersebut adalah:

• ROI ≤ 15 % resiko pengembalian modal rendah

• 15 ≤ ROI ≤ 45 % resiko pengembalian modal rata-rata

• ROI ≥ 45 % resiko pengembalian modal tinggi

Dari hasil perhitungan diperoleh ROI sebesar 22,73%, sehingga pabrik yang akan

didirikan ini termasuk resiko laju pengembalian modal rata-rata.

10.6.4 Pay Out Time (POT)

Pay Out Time adalah angka yang menunjukkan berapa lama waktu

pengembalian modal dengan membandingkan besar total modal investasi dengan

penghasilan bersih setiap tahun. Untuk itu, pabrik dianggap beroperasi pada

kapasitas penuh setiap tahun.

POT = tahun1x 0,2273

1

POT = 4,4 tahun

Dari harga di atas dapat dilihat bahwa seluruh modal investasi akan kembali setelah 4,4 tahun operasi.

10.6.5 Return on Network (RON)

Return on Network merupakan perbandingan laba setelah pajak dengan modal

sendiri.

RON = sendiriModal

pajaksetelahLaba× 100 %


LC-136

RON = 100%x 1.261,-522.785.18 Rp

3.978,-198.009.41 Rp

RON = 37,88%

10.6.6 Internal Rate of Return (IRR)

Internal Rate of Return merupakan persentase yang menggambarkan

keuntungan rata-rata bunga pertahunnya dari semua pengeluaran dan pemasukan

besarnya sama.

Apabila IRR ternyata lebih besar dari bunga riil yang berlaku, maka pabrik

akan menguntungkan tetapi bila IRR lebih kecil dari bunga riil yang berlaku maka

pabrik dianggap rugi. Dari perhitungan Lampiran E diperoleh IRR = 35,23%,

sehingga pabrik akan menguntungkan karena, IRR yang diperoleh lebih besar dari

bunga pinjaman bank saat ini, sebesar 15 % (Bank Mandiri, 2009).


LC-137

BAB XI

KESIMPULAN

Hasil analisa perhitungan pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Urea dari

Gas Sintesis dengan kapasitas 120.000 ton/tahun diperoleh beberapa kesimpulan,

yaitu :

1. Kapasitas produksi pupuk urea 120.000 ton/tahun menggunakan bahan baku

nitrogen, hidrogen, karbondioksida

2. Bentuk hukum perusahaan yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT)

3. Bentuk organisasi yang direncanakan adalah garis dan staf dengan jumlah tenaga

kerja yang dibutuhkan 169 orang.

4. Luas tanah yang dibutuhkan adalah 14.920 m2

5. Analisa ekonomi:

Total Modal Investasi : Rp 871.308.635.435 ,-

Biaya Produksi : Rp 609.185.838.889 ,-

Hasil Penjualan : Rp 893.452.764.917 ,-

Laba Bersih : Rp 198.009.413.978 ,-

Profit Margin : 31,66 %

Break Even Point : 50,53 %

Return on Investment : 22,73 %

Pay Out Time : 4,4 tahun

Return on Network : 37,88 %

Internal Rate of Return : 35,23 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan

Urea dari Gas Sintesis ini layak untuk didirikan.


Chapter III XI

Documents

Transcript of Chapter III XI