JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS … · contoh, acetophenone yang menempati peranan...

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

commit to user

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK ACETOPHENONE

DARI ETHYLBENZENE

DENGAN OKSIDASI UDARA

KAPASITAS 5.000 TON/TAHUN

Oleh:

Pitri Herawati I1506021

Rissa Kurniawati I1506026

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA

2011


commit to user

DAFTAR ISI

Halaman Judul ................................................................................................. i

Lembar Pengesahan ......................................................................................... ii

Motto Persembahan ......................................................................................... iii

Kata Pengantar ................................................................................................. iv

Daftar Isi .......................................................................................................... v

Daftar Tabel ..................................................................................................... xii

Daftar Gambar ................................................................................................. xiv

Intisari .............................................................................................................. xv

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

1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik................................................ 1

1.2. Penentuan Kapasitas Produksi.................................................... 2

1.2.1Kapasits Pabrik yang Sudah Berdiri................................. 2

1.2.2Ketersediaan Bahan Baku................................................. 3

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik ............................................................ 4

1.4. Tinjauan Pustaka ........................................................................ 8

1.4.1 Macam – macam Proses................................................ 8

1.4.1.1Proses Oksidasi.................................................. 8

1.4.1.2Proses Asilasi Friedel Craft................................ 9

1.4.2 Kegunaan Produk ......................................................... 9

1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia .................................................... 10

v


commit to user

1.4.3.1 Bahan Baku.................................................. 10

1.4.3.2 Produk.......................................................... 13

1.4.3.3 Katalis........................................................... 15

1.4.4 Tinjauan Reaksi Secara Umum..................................... 16

BAB II DISKRIPSI PROSES ........................................................................ 18

2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk .......................................... 18

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ................................................ 18

2.1.2 Spesifikasi Bahan Pembantu......................................... 18

2.1.3 Spesifikasi Katalis......................................................... 19

2.1.4 Spesifikasi Produk......................................................... 19

2.2 Konsep Reaksi ........................................................................... 20

2.2.1 Dasar Reaksi ................................................................. 20

2.2.2 Mekanisme Reaksi........................................................ 20

2.2.3 Kondisi Operasi............................................................. 21

2.2.4 Tinjauan Thermodinamika............................................ 22

2.2.5 Tinjauan Kinetika.......................................................... 24

2.3 Diagram Alir Proses dan Langkah Proses ................................. 24

2.3.1 Diagram Alir Kualitatif................................................. 25

2.3.2 Diagram Alir Kuantitatif............................................... 26

2.3.3 Diagram Alir Proses...................................................... 27

2.3.4 Langkah Proses............................................................. 28

2.3.4.1.Penyiapan Bahan Baku………………… ........... 28

vi


commit to user

2.3.4.2.Tahap Reaksi................................................... . 28

2.3.4.3.Tahap Pemurnian Produk.................................. 29

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas .............................................. 29

2.4.1 Neraca Massa................................................................ 30

2.4.2 Neraca Panas ................................................................ 34

2.5 Tata Letak Pabrik dan Peralatan Proses..................................... 39

2.5.1 Tata Letak Pabrik ......................................................... 39

2.5.2 Tata Letak Peralatan Proses.......................................... 42

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ........................................... 44

3.1 Reaktor.......................................................................................... 44

3.2 Mixer............................................................................................ 46

3.3 Menara Distilasi 1......................................................................... 48

3.4 Menara Distilasi 2......................................................................... 49

3.5 Vaporizer...................................................................................... 50

3.6 Tangki Ethylbenzene..................................................................... 52

3.7 Tangki acetophenone.................................................................... 52

3.8 Hopper.......................................................................................... 53

3.9 Accumulator 01............................................................................ 54

3.10Accumulator 02........................................................................... 55

3.11Condenser 01............................................................................... 56

3.12Condenser 02............................................................................... 57

3.13Condenser 03............................................................................... 59

vii


commit to user

3.14Reboiler 01.................................................................................. 60

3.15Reboiler 02.................................................................................. 62

3.16Kompressor 01............................................................................. 63

3.17Heat Exchanger 01....................................................................... 64

3.18Pompa - 01................................................................................... 65

3.19Pompa - 02................................................................................... 66

3.20Pompa - 03................................................................................... 67

3.21Pompa - 04................................................................................... 67

3.22Pompa - 05................................................................................... 68

3.23Pompa - 06................................................................................... 69

3.24Pompa - 07................................................................................... 69

3.25Pompa - 08................................................................................... 70

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ............. 72

4.1 Unit Pendukung Proses ............................................................... 72

4.1.1 Unit Pengadaan Air ...................................................... 73

4.1.1.1 Sumber Air Pendingin....................................... 73

4.1.1.2 Air Umpan Boiler.............................................. 75

4.1.1.3 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi.................... 76

4.1.1.4 Pengolahan Air.................................................. 76

4.1.1.5 Kebutuhan Air................................................... 79

4.1.2 Unit Pengadaan Steam ................................................. 81

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan ....................................... 82

viii


commit to user

4.1.4 Unit Pengadaan Listrik ................................................. 83

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ....................................... 87

4.1.6 Unit Pengolahan Limbah............................................... 88

4.2 Laboratorium .............................................................................. 93

4.2.1Laboratorium Fisik ........................................................... 93

4.2.2Laboratorium Analitik ...................................................... 93

4.2.3Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ................... 93

4.2.4Prosedur Analisa Bahan Baku........................................... 94

4.2.4.1.Densitas............................................................. 94

4.2.5Prosedur Analisa Produk................................................... 94

4.2.5.1.Infra Red Spectrofotometer (IRS)..................... 94

4.2.6Analisa Air........................................................................ 94

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN ....................................................... 96

5.1 Bentuk Perusahaan ..................................................................... 96

5.2 Struktur Organisasi ..................................................................... 98

5.3 Tugas dan Wewenang ................................................................. 100

5.3.1 Pemegang Saham ........................................................ 100

5.3.2 Dewan Komisaris ......................................................... 101

5.3.3 Dewan Direksi .............................................................. 102

5.3.4 Staf Ahli ....................................................................... 103

5.3.5 Kepala Bagian............................................................... 104

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ................................................ 111

ix


commit to user

5.4.1 Karyawan Non Shift / harian......................................... 111

5.4.2 Karyawan Shift / Ploog................................................. 112

5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah ............................................. 114

5.5.1 Karyawan Tetap............................................................ 114

5.5.2 Karyawan Harian.......................................................... 114

5.5.3 Karyawan Borongan...................................................... 114

5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ................... 115

5.6.1 Penggolongan Jabatan .................................................. 115

5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji .......................................... 116

5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan ................................................. 118

5.8 Manajemen Produksi................................................................... 119

5.8.1Perencanaan Produksi....................................................... 120

5.8.2Pengendalian Produksi...................................................... 122

BAB VI ANALISA EKONOMI ...................................................................... 124

6.1 Penaksiran Harga Peralatan ........................................................ 125

6.2 Dasar Perhitungan ....................................................................... 126

6.3 Penentuan Total Capital Investment (TCI) ................................ 126

6.4 Hasil Perhitungan ...................................................................... 128

6.4.1Fixed Capital Investment (FCI) ....................................... 128

6.4.2Working Capital Investment (WCI) ................................. 129

6.4.3Total Capital Investment .................................................. 129

6.4.4Direct Manufacturing Cost (DMC) ................................. 129

x


commit to user

6.4.5Indirect Manufacturing Cost (IMC) ................................. 130

6.4.6Fixed Manufacturing Cost (FMC) ................................... 130

6.4.7Total Manufacturing Cost (TMC) .................................... 130

6.4.8General Expense .............................................................. 131

6.4.9Total Production Cost (TPC) ........................................... 131

6.4.10Perhitungan keuntungan produksi .................................. 131

Daftar Pustaka .................................................................................................. xvi

Lampiran

xi


commit to user

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Daftar Produsen Acetophenone dunia.......................................... 2

Tabel 1.2 Komposisi Udara (gas)................................................................. 11

Tabel 2.1 Neraca Massa di sekitar Mixer (M-01)......................................... 30

Tabel 2.2 Neraca Massa di sekitar Reaktor (R-01)....................................... 30

Tabel 2.3 Neraca Massa di sekitar Menara Destilasi (MD-01).................... 31

Tabel 2.4 Neraca Massa di sekitar Menara Destilasi (MD-02).................... 31

Tabel 2.5 Neraca Massa di sekitar Vapoizer (V-01).................................... 32

Tabel 2.6 Neraca Massa Total ..................................................................... 32

Tabel 2.7 Neraca Panas di sekitar Mixer (M-01).......................................... 34

Tabel 2.8 Neraca Panas di sekitar Kompressor 01 (C-01)............................ 34

Tabel 2.9 Neraca Panas di sekitar Heat Exchanger 01 (HE-01)................... 34

Tabel 2.10 Neraca Panas di sekitar Reaktor (R-01)........................................ 35

Tabel 2.12 Neraca Panas di sekitar Menara Destilasi (MD-01)..................... 35

Tabel 2.13 Neraca Panas di sekitar Menara Destilasi (MD-02)..................... 36

Tabel 2.14 Neraca Panas di sekitar Vapoizer (V-01)..................................... 36

Tabel 2.15 Neraca Panas di sekitar Condenser (CD-03)................................ 36

Tabel 2.16 Neraca Panas Total ...................................................................... 37

Tabel 4.1 Kebutuhan air pendingin .............................................................. 80

Tabel 4.2 Kebutuhan air steam .................................................................... 80

Tabel 4.3 Kebutuhan air konsumsi dan sanitasi .......................................... 81

Tabel 4.5 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas ................. 83

xii


commit to user

Tabel 4.6 Jumlah lumen berdasarkan lus bangunan..................................... 85

Tabel 4.7 Total kebutuhan listrik.................................................................. 86

Tabel 5.1 Jumlah karyawan proses.............................................................. 105

Tabel 5.2 Jumlah karyawan utilitas............................................................. 106

Tabel 5.3 Jadwal pembagian kelompok shift................................................ 113

Tabel 5.4 Jumlah karyawan menurut jabatan.............................................. 116

Tabel 5.5 Perincian golongan dan gaji karyawan........................................ 117

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat......................................................................... 125

Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment............................................................... 128

Tabel 6.3 Working Capital Investment......................................................... 129

Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost........................................................... 129

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost........................................................ 130

Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost............................................................ 130

Tabel 6.7 General Expense........................................................................... 131

Tabel 6.8 Analisa Kelayakan........................................................................ 131

xiii


commit to user

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Peta kota Cilegon.................................................................... 7

Gambar 1.2 Peta lahan pendirian pabrik acetophenone............................. 8

Gambar 2.1 Skema mekanisme reaksi....................................................... 21

Gambar 2.2 Diagram Alir Kualitatif.......................................................... 25

Gambar 2.3 Diagram Alir Kuantitatif........................................................ 26

Gambar 2.3 Diagram Alir Proses............................................................... 27

Gambar 2.4 Diagram Alir Neraca Massa................................................... 33

Gambar 2.5 Diagram Alir Neraca Panas.................................................... 38

Gambar 2.6 Tata letak pabrik..................................................................... 41

Gambar 2.7 Tata letak alat......................................................................... 43

Gambar 4.1 Skema pengolahan air laut...................................................... 74

Gambar 4.2 Skema pengolahan air KTI..................................................... 79

Gambar 4.3 Diagram alir pengolahan limbah cair..................................... 89

Gambar 5.1 Struktur organisasi pabrik Acetophenone............................... 101

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index.......................................... 125

Gambar 6.2 Grafik Analisa Kelayakan...................................................... 132

xiv


commit to user

Prarancangan Pabrik Acetophenonedari Ethylbenzene Dengan Proses OksidasiKapasitas 5.000 ton/tahun

PENDAHULUAN 1

1

I

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi disertai dengan kemajuan

sektor industri telah menuntut semua negara ke arah industrialisasi. Indonesia

sebagai negara berkembang banyak melakukan pembangunan di segala bidang.

Sampai saat ini pembangunan sektor industri mengalami peningkatan, salah

satunya adalah pembangunan sektor industri kimia. Namun ketergantungan impor

luar negeri masih lebih besar dibandingkan ekspornya. Indonesia masih banyak

mengimpor bahan baku atau produk industri kimia dari luar negeri. Sebagai

contoh, acetophenone yang menempati peranan penting dalam industri hulu

maupun hilir.

Ketergantungan impor telah menyebabkan devisa negara berkurang,

sehingga diperlukan suatu usaha penanggulangan. Salah satu upaya adalah

mendirikan pabrik untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Dengan pendirian

pabrik diharapkan dapat membuka kesempatan untuk alih teknologi, membuka

lapangan kerja baru, menghemat devisa negara dan membuka peluang berdirinya

pabrik lain yang menggunakan produk dari pabrik tersebut.

Acetophenone, juga dikenal sebagai metil phenil keton, atau

acethylbenzene, adalah senyawa kimia dengan rumus kimia C6H5COCH3. Ia

merupakan bentuk aromatik keton yang mengikat benzene. Pada "keadaan

atmosfer" acetophenone berbentuk cairan ,berwarna kuning terang, dan beracun

http://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_kimia

http://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimia

http://id.wikipedia.org/wiki/Alkohol


commit to user


PENDAHULUAN 2

2

I

dengan bau yang khas. Acetophenone digunakan dalam industri wangi-wangian,

dan kebanyakan ada dalam bunga melati, bumbu kenari, buah kersen dan arbei,

panili dan tembakau. Ditinjau dari pertimbangan kegunaan, konsumsi dan

ketersedian bahan baku acetophenone maka dapat dikatakan bahwa industri

acetophenone mempunyai prospek yang bagus di masa depan. Selain itu dengan

berdirinya pabrik acetophenone yang baru di Indonesia diharapkan dapat

memenuhi kebutuhan dalam negeri.

1.2 Kapasitas Perancangan

Dalam penentuan kapasitas perancangan pabrik acetophenone diperlukan

beberapa pertimbangan yaitu kebutuhan produk dan ketersediaan bahan baku.

1.2.1 Kapasitas Pabrik Acetophenone di Dunia

Untuk memproduksi acetophenone harus diperhitungkan juga

kapasitas produksi yang menguntungkan. Kapasitas produksi secara

komersial yang telah ada terlihat pada tabel berikut:

Tabel 1.1 Kapasitas Produksi Acetophenone di Luar Negeri

No Pabrik Negara Kapasitas (ton/tahun)

1 Ineous Phenol Germany 7.000

2Tianjing Hai Wang Fine

Chemical Co., Ltd.China 1.200

3 Pharma Express Shadnagar 165


commit to user


PENDAHULUAN 3

3

I

1.2.2 Kebutuhan acetophenone di dunia

Penentuan kapasitas dapat juga berdasarkan permintaan

acetophenone di dunia yaitu di Negara Cina sebesar 4.200 ton per tahun

(www.alibaba.com).

Penentuan kapasitas berdasar faktor di atas, dapat disimpulkan

bahwa kapasitas pabrik acetophenone sebesar 5.000 ton/tahun dengan

pertimbangan berdasarkan :

1. Berdasarkan kapasitas produksi acetophenone yang sudah ada di luar

negeri

2. Dapat memacu perkembangan industri dengan bahan baku

acetophenone di Indonesia

3. Dapat memberikan keuntungan yang ekonomis karena kapasitas

produksi berada dalam batas kapasitas produksi yang

menguntungkan

1.2.3 Ketersedian Bahan Baku

Untuk menjamin kelangsungan pabrik acetophenone, maka

penyediaan bahan baku harus benar – benar dipikirkan. Bahan baku

pembuatan acetophenone yaitu ethylbenzene yang dapat diperoleh dari PT.

Mono Styrindo Indonesia, Cilegon, Banten, yang mempunyai kapasitas

produksi 300.000 ton/tahun dengan harga U$. 0,54 /kg . Dalam proses ini

ethylbenzene yang dibutuhkan sekitar 4.446,09 ton/tahun. Sedangkan

sumber katalis cobalt asetat diperoleh dari Liaoyang Synthetic Catalyst

http://www.alibaba.com/


commit to user


PENDAHULUAN 4

4

I

Factory di China yang memiliki kapasitas 15.000 ton/tahun

(www.lycatalyst.com).

Dengan data kapasitas tersebut di atas maka ditetapkan kapasitas

pabrik acetophenone sebesar 5.000 ton/tahun, dengan harapan :

1. Dapat memenuhi kebutuhan acetophenone dalam negeri.

2. Dapat merangsang berdirinya industri-industri lainnya yang

menggunakan acetophenone.

1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik sangat penting dalam menentukan kelangsungan

hidup suatu pabrik. Pada dasarnya ada 2 faktor yang menentukan dalam pemilihan

lokasi pabrik yaitu:

1.3.1 Faktor Primer

a. Letak pabrik terhadap bahan baku

Sumber bahan baku merupakan faktor yang paling penting dalam

pemilihan lokasi pabrik terutama pada pabrik yang membutuhkan bahan baku

dalam jumlah besar. Hal ini dapat mengurangi biaya transportasi dan

penyimpanan sehingga perlu diperhatikan harga bahan baku, jarak dari

sumber bahan baku, biaya transportasi, ketersediaan bahan baku yang

berkesinambungan dan penyimpanannya. Apabila bahan baku didapatkan

dengan cara mengimpor maka yang harus diperhatikan adalah jarak pabrik ke

pelabuhan. Bahan baku ethylbenzene diperoleh dari PT. Mono Styrindo

Indonesia yang berlokasi di Cilegon, sedangkan kobalt asetat, didapatkan


commit to user


PENDAHULUAN 5

5

I

dengan cara mengimpornya dari China. Kawasan industri Cilegon cukup

dekat dengan pelabuhan sehingga tidak memberatkan biaya operasional.

b. Pemasaran Produk

Dengan pesatnya pembangunan industri di tempat tersebut maka

pasar untuk penjualan produk cukup baik.

c. Sarana Transportasi

Sarana dan prasarana transportasi sangat diperlukan untuk proses

penyediaan bahan baku dan pemasaran produk. Kawasan Industri Cilegon

dekat dengan Pelabuhan Merak yang mempermudah pengiriman produk

maupun penerimaan bahan baku. Selain itu kawasan ini juga dekat dengan

saran dan prasarana transportasi seperti bandara Soekarno-Hatta dan sarana

pengangkutan dengan kereta api maupun jalan raya, sehingga memberi

kemudahan dalam operaisional adsministrasi dan pengelolaan manajemen.

d. Tersedianya utilitas (sumber air dan tenaga listrik)

Perlu diperhatikan sarana – sarana pendukung seperti tersedianya air,

listrik dan saran lainnya sehingga proses produksi dapat berjalan dengan

baik. Kawasan industri cilegon merupakan kawasan industri yang terencana

sehingga kebutuhan utilitas seperti tenaga listrik, air dan bahan bakar dapat

diatasi. Kebutuhan air dapat langsung mengambil dari air laut dan untuk

kebutuhan air tawar dapat diperoleh dari PT.KTI yang memiliki kapasitas

57.024.000 m3/tahun (57.024.000 ton/tahun) (www.kti.ac.id). Sedangkan unit

pengadaan listrik diambil dari PLN setempat dan generator sebagai cadangan.

Untuk kebutuhan bahan bakar dapat diperoleh dari Pertamina.


commit to user


PENDAHULUAN 6

6

I

e. Tenaga Kerja

Tersedianya tenaga kerja yang terampil mutlak diperlukan untuk

menjalankan mesin – mesin produksi dan juga bagian pemasaran dan

administrasi. Tenaga kerja dapat direkrut dari daerah Jakarta, Jawa Barat,

Jawa Tengah dan sekitarnya.

1.3.2 Faktor Sekunder

a. Perluasan Area Pabrik

Cilegon memiliki kemungkinan untuk perluasan pabrik karena

mempunyai areal yang cukup luas. Hal ini perlu diperhatikan karena dengan

semakin meningkatnya permintaan produk, akan menuntut adanya perluasan

pabrik.

b. Karakteristik Lokasi

Menyangkut iklim di daerah tersebut serta kondisi sosial dan sikap

masyarakatnya yang sangat mendukung bagi sebuah kawasan industry

terpadu. Maka dari itu Cilegon bisa digunakan sebagai lokasi pendirian

Pabrik Acetophenone.

c. Kebijaksanaan Pemerintah

Sesuai dengan kebijaksanaan pengembangan industry, pemerintah

telah menetapkan daerah Cilegon sebagai kawasan industri yang terbuka

bagi investor asing. Pemerintah sebagai fasilitator telah memberikan

kemudahan-kemudahan dalam perizinan, pajak, dan lain-lain yang

menyangkut teknis pelaksanaan pendirian suatu pabrik.


commit to user


PENDAHULUAN 7

7

I

d. Kemasyarakatan

Dengan masyarakat yang akomodatif terhadap perkembangan industri

dan tersedianya fasilitas umum untuk hidup bermasyarakat, maka lokasi di

Cilegon dirasa tepat untuk didirikan Pabrik Acetophenone.

e. Buangan Limbah

Buangan air pendingin yang berasal dari air laut bisa dialirkan

kembali ke laut tanpa pengolahan terlebih dahulu. Sedangkan limbah cair

yang mengandung larutan kimia diolah terlebih dahulu di Waste Water

Treatment sebelum dialirkan ke laut.

Gambar 1.1 Peta Kota Cilegon


commit to user


PENDAHULUAN 8

8

I

Gambar 1.2 Peta lahan pendirian pabrik acetophenone

Keterangan : Kawasan dalam lingkaran merah adalah lahan pendirian pabrik

Dengan memperhatikan faktor-faktor tersebut di atas maka lokasi pabrik

akan didirikan di wilayah KIEC (Krakatau Industri Estate Cilegon) lokasi di

Cilegon, Banten.

1.4 Tinjauan Pustaka

1.4.1 Macam-macam Proses

Dalam pembuatan acetophenone didasarkan beberapa proses penting,

antara lain

1.4.1.1 Proses Oksidasi

Acetophenone dibuat dari bahan baku ethylbenzene dengan cara

oksidasi menggunakan udara dan menggunakan katalis kobalt asetat.

Reaksi berlangsung pada temperatur 1350C dan pada tekanan 30 psia.

Yield Acetophenone yang dihasilkan 93 % dengan konversi ethylbenzene


commit to user


PENDAHULUAN 9

9

I

82,17%. Proses ini diawali dengan oksidasi ethylbenzene oleh oksigen

yang terkandung dalam udara. Ethylbenzene mengalami oksidasi dan

pemecahan hidrolitik menjadi acetophenone. Proses ini bersifat ramah

lingkungan karena hasil sampingnya yaitu air. (US Patent 3,073,867)

1.4.1.2 Proses Asilasi Friedel Craft

Acetophenone juga dapat diperoleh dengan proses alkilasi, yaitu

dengan mereaksikan benzene dan acetil klorida dengan katalis alumunium

klorida pada suhu 260 oC dan tekanan 40 psia.

(www.chemguide.co.uk)

1.4.2 Kegunaan Produk

Produk acetophenone yang digunakan oleh banyak industri antara lain:

Industri cat

Acetophenone digunakan sebagai suatu bahan pelarut untuk bahan

kimia untuk cat / kertas, eter dan esters untuk produksi alkohol.

Industri sabun

Acetophenone digunakan untuk penambah bau harum dalam

sabun, dan deterjen.


commit to user


PENDAHULUAN 10

10

I

Industri parfum

Acetophenone digunakan sebagai penambah bau harum dalam

kosmetik, kebanyakan ada dalam bunga melati, bumbu kenari,

buah kersen dan arbei, panili dan tembakau. Acetophenone juga

bekerja baik untuk kombinasi parfum dengan anisaldehyde, dan

lain lain.

(www.wikipedia.com)

1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia

1.4.3.1 Bahan Baku

1. Ethylbenzene

Sifat – sifat Fisis :

Rumus Molekul : C8H10

Wujud : cair

Berat Molekul : 106,66 g/gmol

Densitas (20˚C) : 0,7791 g/cm3

Titik Didih (1 atm) : 136 º C

Temperatur Kritis : 617,17 K

Tekanan Kritis : 37,898 atm

Melting point : -95 º C

Viscositas (20 º C) : 0,669 cp

(Yaws, 1999)


commit to user


PENDAHULUAN 11

11

I

Sifat – sifat Kimia :

Dehidrogenasi

Proses ini dilakukan pada fase gas dengan katalis shell

ios. Reaksi berlangsung secara setimbang dan membutuhkan

panas.

Reaksi yang terjadi :

C6H5CH2CH3 C6H5CH=CH3 + H2

Oksidasi

Reaksi oksidasi akan menghasilkan produk acetophenone.

Reaksi yang terjadi:

C6H5CH2CH3 + O2 C6H5COCH3 + H2O

(www.chemicalland21.com)

2. Udara

Tabel 1.2 Komposisi udara (gas)

Nitrogen 79 %

Oksigen 21 %

a. Oksigen


Rumus Molekul : O2

Wujud : Gas tak berwarna, tak berasa dan

tak berbau

Berat Molekul : 32 g/gmol

Titik didih (1 atm) : -182,812 oC


commit to user


PENDAHULUAN 12

12

I

Titik lebur (1 atm) : -218,78 oC

Temperatur kritis : -118,419 oC

Tekanan kritis : 5,043 MPa (49,77 atm)

Densitas gas ( 25oC) : 1,327 g/cm3

Viskositas gas (25oC) : 0,20639 mPa.s

(Othmer, 1998)


Bereaksi dengan semua elemen lain kecuali gas helium, neon,

dan argon.

Untuk elemen tertentu seperti alkali logam rubidium, cesium,

energi aktivasi pada suhu kamar mencukupi, dan reaksi

berjalan spontan.

Bahan yang akan direaksikan dengan oksigen harus

dipanaskan terlebih dahulu sampai suhu tertentu untuk

pembakaran awal.

Jika direksikan dengan petroleum, gas alam, atau batu bara

akan dihasilkan panas, CO2 dan H2O.

(Othmer, 1998)

b. Nitrogen


Rumus Molekul : N2

Wujud : Gas tak berwarna,

tak berasa dan tak berbau


commit to user


PENDAHULUAN 13

13

I


Titik didih (1 atm) : -195,65 oC

Temperatur kritis : -146,8 oC

Tekanan kritis : 3,399 MPa (33,55 atm)

Densitas relatif udara : 0,967 (273.15K)

Viskositas dinamik : 15,9.10-3 MPa.s ( 273.15K)

(Othmer, 1998)

1.4.3.2 Produk

1. Acetophenone

Sifat- sifat Fisis

Rumus Molekul : C8H8O

Wujud : cair


Densitas : 0,993 g/cm3

Titik Didih : 202 oC

Suhu Kritis : 701 K

Tekanan Kritis : 35,618 atm

Melting point : 19 - 20 oC

(Yaws, 1999)

Sifat-sifat Kimia

Acetophenone mengalami proses dehidrasi alkohol dan

pengurangan rantai karbon dan menghasilkan styrene.


commit to user


PENDAHULUAN 14

14

I

4 C6H5C(O)CH3 + NaBH4 + 4 H2O → 4 C6H5CH(OH)CH 3 +

NaOH + B(OH)3

(www.wikipedia.org)

2. Air


Rumus molekul : H2O

Berat molekul : 18 g/gmol

Titik didih : 100 °C

Titik lebur : 0 °C

Tekanan kritis : 218 atm

Temperatur kritis : 374,2 °C

Panas difusi : 1,43 kkal/gmol

Panas penguapan : 9,71 kkal/gmol

Panas pembentukan : -68,31 kkal/gmol

Indeks bias : 1,333


Viskositas (cp) : 0,6985

(Perry, 2008)


Merupakan senyawa kovalen polar.

Merupakan elektrolit lemah dan mampu menghantarkan

listrik karena terionisasi.

H2O H+ + OH-

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_borohydride&prev=/search%3Fq%3Dacetophenone%26hl%3Did%26biw%3D1024%26bih%3D606%26prmd%3Divns&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjbAORK1Qn2e9hQxIRPOl-4L-2AQg


commit to user


PENDAHULUAN 15

15

I

Bersifat netral.

Dapat menguraikan garam menjadi asam dan basa.

Pelarut yang baik.

Bereaksi dengan oksida logam membentuk hidroksida yang

bersifat basa dan apabila bereaksi dengan oksida non logam

membentuk asam.

(Pudjaatmaka, 1984)

1.4.3.3. Sifat –sifat Fisis dan Kimia Katalis

1. Cobalt Asetat

Sifat - sifat Fisis :

Rumus Molekul : Co(CH3COO)2·4H2O

Berat molekul : 249 g/gmol

Warna : Merah Keunguan

Titik lebur : 140 °C

Wujud : serbuk

Specific Gravity : 1,7053

Ketidaklarutan dalam air : max. 0,02 % wt

(Perry, 2008)


1. Bereaksi dengan asetaldehid untuk menghasilkan asetil

radikal.


commit to user


PENDAHULUAN 16

16

I

O O║ ║

CH3 – C – H + Co3+ → CH3 – C* + H* + Co2+

(asetil radikal)

(Ulmann’s, 1999)

1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum

Reaksi pembentukan acetophenone (C8H8O) merupakan reaksi

oksidasi ethylbenzene (C8H10) dengan menggunakan udara dengan katalis

cobalt acetate. Reaksi berlangsung dalam fase cair dan fase gas dalam

reaktor gelembung (bubble reactor).

Reaksi utama :

C8H10 + O2 C8H8O + H2Oethylbenzene oksigen acetophenone air

Reaksi berlangsung pada suhu 135°C dan pada tekanan 30 psia.

Reaksi oksidasi berlangsung secara eksotermis sehingga diperlukan

pendingin agar suhu dalam reaktor tetap pada 135°C. Produk yang

diperoleh dari reaktor adalah acetophenone. Selanjutnya produk keluar

reaktor tersebut dialirkan ke menara distilasi 1 untuk dipisahkan antara

acetophenone dengan produk lainnya. Hasil atas menara distilasi 1 berupa

air, ethylbenzene dan sedikit acetophenone, diumpankan ke menara

distilasi 2. Hasil bawah menara distilasi 1 berupa sedikit ethylbenzene dan

kobalt asetat, diumpankan ke vaporizer. Acetophenone diuapkan sebagian

untuk memisahakan produk dengan katalisnya. Hasil bawah vaporizer

berupa cairan campuran antara kobalt asetat dan acetophenone yang


commit to user


PENDAHULUAN 17

17

I

diumpankan kembali ke mixer. Hasil atas vaporizer berupa uap

acetophenone, dan selanjutnya diembunkan menggunakan condenser.

Keluaran condenser berupa produk yaitu acetophenone.


commit to user


DESKRIPSI PROSES

18

18II

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1 Spesifikasi Bahan dan Produk

2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku

1. Ethylbenzene (C8H10)

Fase : Cair (30 ºC, 1 atm)



Kemurnian : 99,5%

Impuritas (air) : 0,5%

(PT. Mono Styrindo Indonesia)

2. Udara

Fase : Gas (30 ºC, 1 atm)


Komposisi : Oksigen (79%)

Nitrogen (21%)

2.1.2. Spesifikasi Bahan Pembantu

1. Air (H2O)



Spesific Gravity : 1

Titik Didih : 100 ºC


commit to user


DESKRIPSI PROSES

19

19II

Titik Beku : 0 ºC

(PT.KTI)

2.1.3. Spesifikasi Katalis

1. Cobalt Asetat (Co(CH3COO)2·4H2O)

Fase : Padat (30 ºC, 1 atm)

Warna : Merah keunguan



Titik Lebur : 140 ºC

Kemurnian : 100 %

(Liaoyang Synthetic Catalyst Factory)

2.1.4. Spesifikasi Produk

1. Acetophenone (C8H8O)


Warna : kuning



Titik didih : 202 ºC

Melting point : 19-20 ºC

Kemurnian : min 99 %

Impuritas : max 1 %

(www.chemcas.com)

http://www.chemcas.com/


commit to user


DESKRIPSI PROSES

20

20II

2.2. Konsep Proses

2.2.1 Dasar Reaksi

Reaksi pembentukan acetophenone merupakan reaksi dengan

adanya katalis cobalt acetate.

Reaksi utama :

C8H10 + O2 C8H8O + H2Oethylbenzene oksigen acetophenone air

Reaksi berjalan eksotermis dan merupakan reaksi yang

irreversible, jika diinginkan kondisi operasi yang isotermal maka

dibutuhkan pendinginan.

2.2.2. Mekanisme Reaksi

Reaksi pembuatan acetophenone merupakan reaksi heterogen pada

fase gas–cair. Untuk mengetahui mekanisme reaksi dalam reaksi fase gas-

cair terlebih dahulu harus mengetahui faktor yang paling berpengaruh

dalam proses yaitu: raksi kimia, transfer massa maupun keduanya.

Faktor yang paling berpengaruh dalam proses bisa diketahui

dengan menghitung nilai Hatta Number (MH).

Bila :

MH > 2 = reaksi kimia relatif sangat cepat dibandingkan

dengan transfer massa, sehingga transfer massa

yang paling berpengaruh.

2AL

AB2H k

..CkM

filmmelewatidifusitransferfilmdimaksimumkonversiM 2

H


commit to user


DESKRIPSI PROSES

21

21II

0,02 < MH < 2 = transfer massa dan reaksi kimia sama – sama

berpengaruh.

MH < 0,02 = reaksi kimia relatif sangat lambat dibandingkan

transfer massa, sehingga reaksi kimia yang paling

berpengaruh.

(Levenspiel, 1999)

Dalam perhitungan diperoleh MH sebesar 0,0015, sehingga dapat

dketahui bahwa transfer massa relatif berjalan sangat cepat, sehingga

reaksi kimia yang berpengaruh (kasus H). Jadi reaksi terjadi dibadan

cairan.

Jadi mekanisme reaksinya adalah sebagai berikut :

LiquidGas

PA

CB

CA

Gambar 2.1 Skema Mekanisme Reaksi

2.2.3. Kondisi Operasi

Pembuatan acetophenone dari ethylbenzene dengan proses oksidasi

dilakukan dalam reaktor gelembung (bubble reactor) pada suhu 135°C dan

pada tekanan 30 psia Reaksi berlangsung secara eksotermis, sehingga

membutuhkan pendingin. Yield pembentukan acetophenone sebesar 93%

(US Patent 3,073,867), dan dengan konversi 82,17 % dan diperoleh

kemurnian produk sebesar 99% (www.chemcas.com).

http://www.chemcas.com/


commit to user


DESKRIPSI PROSES

22

22II

2.2.4. Tinjauan Termodinamika

Untuk menentukan sifat reaksi apakah berjalan secara eksotermis

atau endotermis, maka perlu pembuktian denagn menggunakan panas

reaksi (ΔH) pada reaksi 30 psia. Panas reaksi (ΔH) dapat ditentukan

dengan menggunakan persamaan:

ΔH° = Σ ΔH°f produk - Σ ΔH°f reaktan

Persamaan reaksi :

C8H10 + O2 C8H8O + H2O

Data-data harga ΔH°f untuk masing-masing komponen pada 298°K

adalah:

ΔH°f C8H10 = -86.600 J/mol

ΔH°f O2 = 0 J/mol

ΔH°f C8H8O = 27.900 J/mol

ΔH°f H2O = -241.080 J/mol

Jika ΔH = (-) maka reaksi bersifat eksotermis

Jika ΔH = (+) maka reaksi bersifat endotermis

ΔH° reaksi = Σ ΔH°f produk - Σ ΔH°f reaktan

= (27.900 + (-241.080)) – (-86.600 + 0)

= -127.180 J/mol

Dari harga ΔH sebesar -127.180 J/mol dapat disimpulkan bahwa pada

reaksi oksidasi adalah sangat eksotermis. Untuk mengetahui reaksi

oksidasi ethylbenzene termasuk reaksi reversible atau irreversible, maka

harus dihitung harga tetapan kesetimbangan (K)


commit to user


DESKRIPSI PROSES

23

23II

Diketahui data-data sebagai berikut :

ΔG°f C8H10 = 130.580 J/mol

ΔG°f O2 = 0 J/mol

ΔG°f C8H8O = -1.270 J/mol

ΔG°f H2O = -228600 J/mol

Perubahan energi Gibbs reaksi dapat dihitung dengan persamaan :

ΔG°reaksi = Σ ΔG°f produk - Σ ΔG°f reaktan

= (-1.270 + (-228600)) – (-130.580 + 0)

= -99.290 J/mol

ΔG°reaksi 1 = -RT ln K

298,15K.K8,314J/molJ/mol99.290-

RT-ΔGKln

= 40,055

K = 2.488 x 1017

Untuk harga teteapan kesetimbangan pada T = 408,15 K

1

o

1 T1

T1

R-ΔH

KKln

ln (K/K1) = -13,828

K/K1 = 9,8798 x 10-7

Kreaksi = 2,518 x 1023

Dari perhitungan diatas tampak bahwa harga K sangat besar, sehingga

reaksi yang terjadi merupakan reaksi irreversible.


commit to user


DESKRIPSI PROSES

24

24II

2.2.5. Tinjauan Kinetika

Proses oksidasi ethylbenzene menjadi acetophenone merupakan

reaksi eksotermis.

Reaksi yang terjadi :

Reaksi

C8H10 + O2 C8H8O + H2O

A + B C + D

Reaksi di atas merupakan reaksi tunggal :

dapat dituliskan :

Dari perhitungan yang terlampir diperoleh nilai k sebesar =

= 0,0057 m3/kmol.menit

= 0,000095 m3/kmol.s

= 0,3420 m3/kmol.jam

2.3. Diagram Alir Proses dan Langkah Proses

2.3.1. Diagram Alir Kualitatif

Diagram alir kualitatif dapat dilihat pada gambar 2.2

2.3.2. Diagram Alir Kuantitatif

Diagram alir kuantitatif dapat dilihat pada gambar 2.3

2.3.3. Diagram Alir Proses

Diagram alir proses dapat dilihat pada gambar 2.4

k

BAA CCkr


commit to user


DESKRIPSI PROSES

25

25II

TANGKIC8H10

P=1atm

T=300C

REAKTOR

P=2.0418atm

T=1350C

MD1

P=1atm

VAP

P=1atm

T=202.550C

TANGKI

ACETOPHENON

P=1atm

T=300C

cUDARA

Cobaltacetate

P=1atm

T=300C

MIXER

P=1atm

T=300C

MD2

P=1atm

2

1

12

10

3

5

4

7

8

9

10 12

11

C8H10

H2O

H2O

C8H

10(C

o(CH

3CO

O) 2·

4H2O

C8H

8O

O2N2

O2N2

H2OC8H10

C8H8O

(Co(

CH

3CO

O) 2·

4H2O

H2OC8H10

C8H8O

H2OC8H10

H2OC8H10

C8H8O

C8H10

C8H8O

C8H

10C

8H8O

(Co(

CH3C

OO

) 2·4H

2O

C8H10

C8H8O

(Co(

CH

3CO

O) 2·

4H2O

Gambar2.2

DiagramAlirKualitatifPabrikAcetophenone

P=1atm

T=30C

P=1atm

T=79,16C

P=1atm

T=108,42C

P=1atm

T=108,42C

P=1atm

T=30C

P=2,014atm

T=135C

6

P=1atm

T=201,84C

P=1atm

T=134,28C

P=1atm

T=202,56C

P=1atm

T=202,56C


commit to user


DESKRIPSI PROSES

26

26II

TANGKI

C8H10

REAKTOR

MD1

VAP

TANGKI

ACETOPHENON

CUDARA

MIXER

MD2

2

1

12

10

3

5

4

6

7

8

9

12

C8H10=

H2O=

3,36

3kg/jam

672,

092kg/jam

8,40

1kg/jam

156,

258kg/jam

O2=

N2=

O2=

243,

086kg/jam

N2=

800,

556kg/jam

97,0

74kg/jam

119,

834kg/jam

781,

258kg/jam

8,40

1kg/jam

97,0

74kg/jam

113,

521kg/jam

0,00

8kg/jamH2O=

C8H10=

H2O=

C8H10=

C8H8O=

5,98

0kg/jam

625,

333kg/jam

0,33

3kg

/jam

157,

917kg/jam

8,40

1kg/jam

6,31

3kg/jam

781,

250kg/jam

8,40

1kg/jam

Cobalt

acetate

H2O=

C8H10=

(Co(

CH

3CO

O) 2

·4H

2O=

C8H8O=

558,

582kg/jam

2,79

3kg/jam

76,6

33kg/jam

800,

556kg/jam

H2O=

C8H10=

C8H8O=

96,5

04kg/jam

0,01

1kg/jam

0,03

2kg/jam

113,

509kg/jam

0,00

8kg/jam

H2O=

C8H10=

C8H8O=

(Co(

CH

3CO

O) 2

·4H

2O=

C8H10=

C8H8O=

(Co(

CH

3CO

O) 2

·4H

2O=

C8H10=

C8H8O=

(Co(

CH

3CO

O) 2

·4H

2O=C8H10=

C8H8O=

11

10

Gam

bar2

.3D

iagr

amA

lirK

uant

itatif

Pabr

ikAcetophenone


commit to user


DESKRIPSI PROSES

27

27II


commit to user


DESKRIPSI PROSES

28

28II

2.3.4. Langkah Proses

Secara garis besar, langkah proses pembuatan acetophenone dapat

dibagi menjadi 3 tahap utama : 1. Tahap penyiapan bahan baku

2. Tahap reaksi oksidasi

3. Tahap pemurnian produk

2.3.4.1 Tahap Penyiapan Bahan Baku

Ethylbenzene yang disimpan fase cair pada suhu 30°C dan tekanan

1 atm diumpankan ke mixer 01 dicampur dengan arus bawah menara

distilasi 02 pada suhu 134,28 °C dan arus bawah vaporizer pada suhu

202,55°C.

Udara dikompresi menggunakan compressor (C-01) yang dilengkapi

dengan intercooler.

2.3.4.2 Tahap Reaksi Oksidasi Pembentukan Acetophenone

Umpan reaktor dari M-01 dipompakan ke dalam reaktor

menggunakan pompa (P-01). Udara diumpankan pada tekanan 2,301 atm

dan suhu 135°C. Didalam reaktor terjadi reaksi oksidasi antara

ethylbenzene dan udara berlangsung pada reaktor gelembung (bubble

reactor) pada tekanan 30 psia dan suhu 135°C untuk mendapatkan

konversi 82,17%. Reaksi oksidasi berlangsung secara eksotermis sehingga

diperlukan pendingin agar suhu dalam reaktor tetap pada 135°C.

Pendingin reaktor menggunakan air laut yang masuk pada suhu 35°C dan

keluar pada suhu 45°C. Untuk menjaga tekanan didalam reaktor tetap 30

psia, reaktor dilengkapi dengan exhaust valve yang akan membuang udara


commit to user


DESKRIPSI PROSES

29

29II

sisa ke atmosfer. Produk yang diperoleh dari reaktor adalah acetophenone,

produk samping berupa air, serta sisa reaktan berupa ethylbenzene, serta

katalis. Produk reaktor kemudian diumpankan ke unit pemurnian.

2.3.4.3 Tahap Pemurnian Produk

Produk reaktor, diumpankan ke menara distilasi 1 (MD-01) untuk

dipisahkan menurut perbedaan titik didihnya. Menara distilasi yang

digunakan adalah packed tower dengan bahan isian raschig ring. Hasil

atas kolom distilasi 1 berupa air, ethylbenzene, dan acetophenone,

diumpankan ke menara distilasi 2 (MD-02). Hasil bawah MD-01

diumpankan ke vaporizer (V-01). Menara distilasi MD-02 adalah packed

tower dengan bahan isian raschig ring. Hasil bawah MD-02 berupa

ethylbenzene, acetophenone, dan sedikit air direcycle ke M-01. Hasil atas

MD-02 dibuang ke unit pengolahan limbah (UPL). Vaporizer (V-01)

adalah kettle reboiler. Hasil bawah V-01 berupa ethylbenzene

acetophenone dan cobalt acetate, direcycle ke M-01. Hasil atas V-01

merupakan produk acetophenone dengan kemurnian 99% dan

ethylbenzene 1% yang sebelumnya sudah didinginkan dan diembunkan

menggunakan condenser (CD-03).

2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas

Produk : Acetophenone 99% berat

Kapasitas perancangan : 5.000 ton/tahun

Waktu operasi selama 1 tahun : 330 hari


commit to user


DESKRIPSI PROSES

30

30II

2.4.1. Neraca Massa

a. Neraca Massa di Mixer 1 (M-01)

Tabel 2.1. Neraca Massa di Mixer 1 (M-01)

KomponenINPUT (kg/jam)

OUTPUT

(kg/jam)

Arus 1 Arus 2 Arus 10 Arus 12 Arus 3

C8H10 558,582 113,509 672,092Co(CH 3 COO)2 · 4H2O 8,401 8,401O2

N2

H2O 2,793 0,570 3,363C8H8O 0,008 156,250 156,258

Jumlah561,375 114,088 164,651 840,114

840,114 840,114

b. Neraca Massa di Reaktor (R)

Tabel 2.2. Neraca Massa di Reaktor (R)

KomponenINPUT (kg/jam) OUTPUT (kg/jam)

Arus 3 Arus 4 Arus 5 Arus 6

C8H10 672,092 119,834

Co(CH 3 COO)2 · 4H2O 8,401 8,401

O2 243,086 76,633

N2 800,556 800,556

H2O 3,363 97,074

C8H8O 156,258 781,258

Jumlah840,114 1.043,642 877,189 1.006,567

1.883,756 1.883,756


commit to user


DESKRIPSI PROSES

31

31II

c. Neraca Massa di Menara Distilasi 1 (MD-01)

Tabel 2.3. Neraca Massa di Menara Distilasi 1 (MD-01)

Komponen

INPUT

(kg/jam)OUTPUT (kg/jam)

Arus 6 Arus 7 Arus 8

H2O 97,074 97,074

C8H10 119,834 113,521 6,313

C8H8O 781,258 0,008 781,250

Co(CH 3 COO)2 · 4H2O 8,401 8,401

Jumlah 1.006,567210,603 795,964

1.006,567

d. Neraca Massa Menara Distilasi 2 (MD-02)

Tabel 2.4. Neraca Massa di Menara Distilasi 2 (MD-02)

KomponenINPUT


Arus 7 Arus 9 Arus 10H2O 97,074 96,504 0,570C8H10 113,521 0,011 113,509C8H8O 0,008 0,008

Jumlah 210,60396,515 114,088

210,603


commit to user


DESKRIPSI PROSES

32

32II

e. Neraca Massa Vaporizer (V-01)

Tabel 2.5. Neraca Massa di Vaporizer (V-01)

Komponen

INPUT


Arus 8 Arus 11 Arus 12

C8H10 6,313 5,980 0,333C8H8O 781,250 625,333 155,917Co(CH 3 COO)2 · 4H2O 8,401 8,401

Jumlah 795,964631,313 164,651

795,964

NERACA MASSA TOTAL

Tabel 2.6. Neraca Massa Total

KomponenINPUT (kg/jam) OUTPUT (kg/jam)

Arus 1 Arus 4 Arus 5 Arus 9 Arus 11

C8H10 558,582 0,011 5,980

Co(CH 3 COO)2 4H2O

O2 243,086 76,633

N2 800,556 800,556

H2O 2,793 96,504

C8H8O 625,333

Jumlah 561,375 1043,642 877,189 96,515 631,313

1.605,017 1.605,017


commit to user


DESKRIPSI PROSES

33

33II

TANGKIC8H10

REAKTOR

MD1

VAP

TANGKI

ACETOPHENON

cUDARA

Cobaltacetate

MIXER

MD2

2

1

12

10

3

5

4

6

7

8

9

10

12

11

Gambar2.5

DiagramArusNeracaMassaPabrikAcetophenone


commit to user


DESKRIPSI PROSES

34

34II

2.4.2. Neraca Panas

Basis perhitungan : 1 jam

a. Neraca Panas di Mixer 01 (M-01)

Tabel 2.7. Neraca Panas di Mixer 1 (M-01)

Komponen Panas Masuk (kJ) Panas Keluar (kJ)

Panas masuk 1 5.021,621Panas masuk 2 23.769,642Panas masuk 3 51.564,171Panas keluar 80.235,454

Jumlah 80.235,454 80.235,454

b. Neraca Panas di Kompresor 01 (C-01)

Tabel 2.8. Neraca Panas di Kompresor (C-01)


Panas Umpan 5.276,748Panas Keluar 77.152,646

Beban Kompresi 71.875,898Jumlah 77.152,646 77.152,646

c. Neraca Panas di HE-01

Tabel 2.9. Neraca Panas di HE-01


Panas Umpan 77.152,646Panas Keluar 116.751,909

Beban Pemanas 39.599,263Jumlah 116.751,909 116.751,909


commit to user


DESKRIPSI PROSES

35

35II

d. Neraca Panas di Reaktor - 01

Tabel 2.10. Neraca Panas di R-01


Panas Umpan arus 3 80.235,454Panas Udara arus 4 116.751,909Panas Reaksi 1.937.656,29Panas Keluar Arus 5 99.675,234Panas Keluar Arus 6 220.911,226Beban pendingin 1.814.057,2Jumlah 2.134.643,653 2.134.643,653

e. Neraca Panas di Menara Distilasi - 01

Tabel 2.12. Neraca Panas di MD-01


Panas Umpan 129.383,088Panas Reboiler 498.137,732Panas Distilat 48.201,739

Panas Bottom 126.211,548Panas Condenser 453.107,533Jumlah 627.520,820 627.520,820


commit to user


DESKRIPSI PROSES

36

36II

f. Neraca Panas di Menara Distilasi- 02

Tabel 2.13. Neraca Panas di MD-02


Panas Umpan 48.201,739Panas Reboiler 527.267,398Panas Distilat 30.249,030Panas Bottom 23.769,642Panas Condenser 521.451,048Jumlah 675.469,137 675.469,137

g. Neraca Panas di Vaporizer - 01

Tabel 2.14. Neraca Panas di V-01


Panas Umpan 126.211,548Beban Pemanas 62.775,757Panas Liquid 51.564,171Panas Penguapan 137.423,134Jumlah 188.987,305 188.987,305

h. Neraca Panas di Condenser- 03

Tabel 2.15. Neraca Panas di CD-03


Panas Umpan 137.423,134Panas Keluar 7.398,535Beban Pendinginan 130.024,599Jumlah 137.423,134 137.423,134


commit to user


DESKRIPSI PROSES

37

37II

NERACA PANAS TOTAL

Tabel 2.16. Neraca Panas Total

KomponenPANAS MASUK (KJ) PANAS KELUAR (KJ)

Arus Arus

Ethylbenzene 1 4,901.641Udara 4 5.276,748 5 99.675,234

Acetophenone 11 15.921,843

HE-01 39.599,263

Panas reaksi 1.937.656,29

Pendingin reaktor 1.814.057,2

Kompressor 01 71.875,898

Reboiler 1 498.137,732

Reboiler 2 527.267,398

CD 1 453.107,533

CD 2 521.451,048

CD 3 121.501,291

Vaporizer steam 62.775,757

UPL 9 31.340,218

TOTAL 3.003.469,935 3.003.469,935


commit to user


DESKRIPSI PROSES

38

38II


commit to user


DESKRIPSI PROSES

39

39II

2.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan

2.5.1. Lay Out Pabrik

Tata letak pabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal dari

seperangkat fasilitas-fasilitas dalam pabrik. Tata letak yang tepat sangat

penting untuk mendapatkan efisiensi, keselamatan, dan kelancaran kerja

para pekerja serta keselamatan proses.

Untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus

diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik adalah :

1. Pabrik acetophenone ini merupakan pabrik baru (bukan

pengembangan), sehingga penentuan lay out tidak dibatasi oleh

bangunan yang ada.

2. Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa

depan.

3. Faktor keamanan sangat diperlukan untuk bahaya kebakaran dan

ledakan, maka perencanaan lay out selalu diusahakan jauh dari

sumber api, bahan panas, dan dari bahan yang mudah meledak, juga

jauh dari asap atau gas beracun.

4. Sistem kontruksi yang direncanakan adalah out door untuk menekan

biaya bangunan dan gedung, dan juga karena iklim Indonesia

memungkinkan konstruksi secara out door.

5. Harga tanah amat tinggi sehingga diperlukan efisiensi dalam

pemakaian dan pengaturan ruangan / lahan.


commit to user


DESKRIPSI PROSES

40

40II

Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu :

a. Daerah administrasi / perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol

Merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur

kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat

pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses

serta produk yang dijual

b. Daerah proses

Merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses

berlangsung.

c. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk.

Merupakan daerah untuk tangki bahan baku dan produk.

d. Daerah gudang, bengkel dan garasi.

Merupakan daerah untuk menampung bahan-bahan yang diperlukan

oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses.

e. Daerah utilitas

Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung

proses berlangsung dipusatkan.

(Vilbrant, 1959)


commit to user


DESKRIPSI PROSES

41

41II

N

S

EW

TRUK

TRUK


commit to user


DESKRIPSI PROSES

42

42II

2.6.2 Lay Out Peralatan

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out

peralatan proses pada pabrik acetophenone, antara lain :

1. Aliran bahan baku dan produk

Pengaliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan

keuntungan ekonomi yang besar serta menunjang kelancaran dan

keamanan produksi.

2. Aliran udara

Aliran udara di dalam dan di sekitar area proses perlu diperhatikan

kelancarannya. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya

stagnasi udara pada suatu tempat sehingga mengakibatkan akumulasi

bahan kimia yang dapat mengancam keselamatan pekerja.

3. Cahaya

Penerangan seluruh pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat

proses yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan

tambahan.

4. Lalu lintas manusia

Dalam perancangan lay out pabrik perlu diperhatikan agar pekerja

dapat mencapai seluruh alat proses dangan cepat dan mudah. Hal ini

bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera

diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalani tugasnya juga

diprioritaskan.


commit to user


DESKRIPSI PROSES

43

43II


commit to user

Prarancangan Pabrik AcetophenoneDari Ethylbenzene Dengan Proses OksidasiKapasitas 5.000 ton/tahun

SPESIFIKASI ALAT

44

44III

BAB III

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1. Reaktor

Kode : R

Fungsi : Sebagai tempat berlangsungnya reaksi antara

reaktan utama ethylbenzene dengan udara,

menggunakan katalis cobalt acetat membentuk

acetophenone sebagai produk utama, dan air

sebagai hasil samping.

Tipe : Bubble reactor (reaktor gelembung)

Jumlah : 1

Volume : 29,914 m3

Kondisi Operasi : T = 135 ºC

P = 2,042 atm

Waktu Tinggal : 28,043 jam

Material : Low-alloy steel SA-204 grade C

Diameter : 3,365 m

Tinggi : 3,507 m

Tebal shell : 0,625 in

Jenis head : elliptical dished head

Tebal head : 0,625 in

Tinggi head : 0,933 m


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

45

45III

Tinggi Total : 5,374 m

Luas lubang masuk (orifice)

Diameter : 3 mm

Jumlah : 117716 buah

Pendingin

Tipe : Jaket

Bahan : Stainless stell 308

Tebal jaket : 0,0064 m

Tinggi jaket : 3,5628 m

Lebar jaket : 0,0586 m

Pipa pemasukan dan pengeluaran

Pipa pemasukan reaktan cair

IPS : 1 in

OD : 1,320 in

ID : 0,957 in

SN : 80

Pipa pemasukan reaktan gas

IPS : 4 in

OD : 4,5 in

ID : 4,026 in

SN : 40

Pipa pengeluaran produk cair

IPS : 1 in


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

46

46III

OD : 1,320 in

ID : 0,957 in

SN : 80

Pipa pengeluaran produk gas

IPS : 6 in

OD : 6,625 in

ID : 6,065 in

SN : 40

3.2. Mixer 01

Kode : M-01

Fungsi : Mencampur ethylbenzene dan cobalt asetat

Tipe : Tangki berpengaduk, silinder tegak dengan

torispherical head

Jumlah : 1 buah

Kondisi operasi : T out = 30 oC

P = 1 atm

Material : SA-283 grade C

Volume : 0,16 m3

Diameter : 0,58 m

Tinggi : 0,58 m




commit to user


SPESIFIKASI ALAT

47

47III


Tinggi total : 0,8878 m

Pengaduk

Jenis pengaduk : Flat Blade Turbine Impellers

Jumlah Pengaduk: 1 buah

Diameter : 0,19 m

Kecepatan : 96 rpm

Daya : 0,05 Hp

Pipa pemasukan dan pengeluaran

Pipa pemasukan ethylbenzene fresh feed

IPS : 0,75 in

OD : 1,05 in

ID : 0,742 in

SN : 80

Pipa pemasukan katalis dan produk (recycle dari hasil bawah

vaporizer)

IPS : 0,375 in

OD : 0,675 in

ID : 0,423 in

SN : 80

Pipa pemasukan ethylbenzene recycle dari hasil atas D-02

IPS : 0,25 in

OD : 0,54 in


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

48

48III

ID : 0,364 in

SN : 40

Pipa pemasukan dari Hopper 1

Diameter : 0,1905 m

Pipa pengeluran mixer M-01

IPS : 2,5 in

OD : 2,88 in

ID : 2,469 in

SN : 40

3.3. Menara Distilasi 1

Kode : MD-01

Fungsi : Memisahkan air, ethylbenzene dan sedikit

acetophenone dari komponen beratnya

Tipe : packed tower dengan bahan isian raschig ring

Jumlah : 1

Material : Carbon Steel SA 167

P : 1 atm

Kondisi operasi

Puncak : T = 108,43 oC

Bawah : T = 201,84 oC

Packing

Jenis : raschig ring


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

49

49III

Bahan : keramik

Ukuran : 1 in

Kolom

Diameter : 0,4851 m

Tinggi : 5,20 m


Head

Tipe : Torispherical dished head



Tinggi total menara : 5,5590 m

3.4. Menara Distilasi 2

Kode : MD-02

Fungsi : Memisahkan ethylbenzene dan acetophenone dari

air

Tipe : packed tower

Jumlah : 1

Material : Carbon Steel SA 167

P : 1 atm

Kondisi operasi

Puncak : T = 100,05 oC

Bawah : T = 134,28°C


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

50

50III

Packing

Jenis : raschig ring

Bahan : keramik

Ukuran : 1 in

Kolom

Diameter : 0,639 m

Tinggi : 9,6 m


Head

Tipe : Torispherical head



Tinggi total menara : 10,923 m

3.5. Vaporizer 01

Kode : VP-01

Fungsi : Menguapkan sebagian acetophenone sebagai

produk

Tipe : kettle reboiler

Beban panas : 62.775,76 Btu/jam

Tube

Fluida : Saturated steam


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

51

51III

Suhu : T in = 250 oC

T out = 250 oC

OD tube : 0,75 in

Susunan : Triangular pitch

BWG : 16

Pitch : 0,9375 in

Panjang tube : 8 ft

Jumlah tube : 21

Passes : 2

Delta P : 0,78 Psi

Shell

Fluida : Hasil bawah MD-01

Kapasitas : 3.985,033 lb/jam

Suhu T in = 201,84 oC

T out = 202,55 oC

ID shell : 8 in

Passes : 1

Delta P : Diabaikan

Uc : 114,0008 Btu/j.F.ft2

Ud : 90,7457 Btu/j.F.ft2

Rd required : 0,002 j.F.ft2/Btu

Rd : 0.0022 j.F.ft2/Btu


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

52

52III

3.6. Tangki ethylbenzene (T-01)

Kode : T-01

Fungsi : Menyimpan ethylbenzene selama 1 bulan

Tipe : Tangki silinder vertikal, flat bottomed dan atap

Torispherical

Jumlah : 1 buah

Kondisi operasi : T = 30 oC

P = 1 atm

Material : Carbon steel SA-283 grade C

Kapasitas : 114,987 m3

Diameter : 7,619 m

Tinggi : 3,658 m

Tebal shell : Course 1 = 5/8 in

Course 2 = 1/2 in

Tebal head : 7/16 in



3.7. Tangki acetophenone (T-02)

Kode : T-02

Fungsi : Menyimpan acetophenone selama 1 bulan

Tipe : Tangki silinder vertikal, flat bottomed dan atap

Torispherical

Jumlah : 1 buah


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

53

53III

Kondisi operasi : T = 40 oC

P = 1 atm



Diameter : 7,619 m

Tinggi : 3,658 m

Tebal shell : Course 1 = 5/8 in

Course 2 = 1/2 in

Tebal head : 7/16 in



3.8. Hopper 1

Kode : H-01

Fungsi : Mengumpankan cobalt asetat ke mixer 1

Tipe : Tangki silinder vertikal, cone 60º bottomed

Jumlah : 1 buah

Kondisi operasi : T = 30oC

P = 1 atm


Volume : 0,006 m3

Diameter : 0,1904 m

Tinggi : 0,1904 m


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

54

54III



Tebal bottom : 0,1875 in

Diameter conical : 0,2629 m

Tinggi conical : - Conical 1 = 0,055 m

- Conical 2 = 0,022 m


3.9. Accumulator 1

Kode : ACC-01

Fungsi : Menampung hasil atas menara distilasi MD-01

Tipe : Horisontal drum dengan torispherical head

Material : Carbon steel SA 283 grade C

Kondisi operasi : T = 108,42 °C

P = 1 atm


Diameter : 0,2164 m

Panjang : 0,6491 m



Panjang total : 0,8015 m

Pipa pengeluaran

IPS : 0,25 in


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

55

55III

OD : 0,54 in

ID : 0,364 in

SN : 40

3.10. Accumulator 2

Kode : ACC-02

Fungsi : Menampung hasil atas menara distilasi MD-02

Tipe : Horisontal drum dengan torispherical head

Material : Carbon steel SA 283 grade C

Kondisi operasi : T = 100,052 °C

P = 1 atm


Diameter : 0,1464 m

Panjang : 0,5857 m



Panjang total : 0,712 m

Pipa pengeluaran

IPS : 2 in

OD : 0,54 in

ID : 0,364 in

SN : 40


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

56

56III

3.11. Condenser 01

Kode : CD-01

Fungsi : Mengembunkan hasil atas menara distilasi MD-01

Tipe : Shell and tube heat exchanger


Luas transfer panas : 90,464 ft2

Tube

Fluida : Air laut


Material : Stainless stell 308

Suhu : T in = 35 oC

Tout = 45 oC

OD tube : 0,75 in


BWG : 16

Pitch : 0,9375 in

Panjang tube : 8 ft

Jumlah tube : 56

Passes : 2

Delta P : 0,543 Psi

Shell

Fluida : Hasil atas MD-01

Kapasitas : 741,053 lb/jam


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

57

57III

Material : Carbon Steel SA 283 grade C

Suhu : T in = 108,419 oC

T out = 100,419 oC

ID shell : 10 in

Passes : 1

Delta P : 0,0003 Psi

Uc : 44,559 Btu/j.F.ft2

Ud : 41,147 Btu/j.F.ft2


Rd : 0,0018 j.F.ft2/Btu

3.12. Condenser 2

Kode : CD-02

Fungsi : Mengembunkan hasil atas menara distilasi MD-02


Beban panas : 494,420,231 Btu/jam


Tube

Fluida : Air laut



Suhu : T in = 35 oC

Tout = 45 oC


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

58

58III

OD tube : 0,75 in


BWG : 16

Pitch : 0,9375 in

Panjang tube : 8 ft

Jumlah tube : 98

Passes : 2

Delta P : 0,006 Psi

Shell

Fluida : Hasil atas MD-02



Suhu : T in = 100,05 oC

T out = 100,05 oC

ID shell : 8 in

Passes : 1

Delta P : 6,09 E-15 Psi

Uc : 31,418 Btu/j.F.ft2

Ud : 29,747 Btu/j.F.ft2


Rd : 0,00017 j.F.ft2/Btu


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

59

59III

3.13. Condenser 03

Kode : CD-03

Fungsi : Mengembunkan hasil atas separator 01 (S-01)




Tube

Fluida : Air laut



Suhu : T in = 35 oC

Tout = 45 oC

OD tube : 0,75 in


BWG : 16

Pitch : 0,9375 in

Panjang tube : 8 ft

Jumlah tube : 98

Passes : 2


Shell

Fluida : Hasil atas separator 01



commit to user


SPESIFIKASI ALAT

60

60III


Suhu : T in = 202,546 oC

T out = 40 oC

ID shell : 20 in

Passes : 1


Uc : 42,863 Btu/j.F.ft2

Ud : 40,563 Btu/j.F.ft2


Rd : 0,0013 j.F.ft2/Btu

3.14. Reboiler 1

Kode : RB-01

Fungsi : Menguapkan sebagian hasil bawah menara

distilasi MD-01

Tipe : Kettle reboiler




Tube





commit to user


SPESIFIKASI ALAT

61

61III

T out = 204 oC

OD tube : 0,75 in


BWG : 16

Pitch : 0,9375 in

Panjang tube : 8 ft

Jumlah tube : 282

Passes : 2


Shell



Suhu T in = 191,38 oC

T out = 201,84 oC

ID shell : 19 1/4 in

Passes : 1

Delta P : Diabaikan

Uc : 136,364 Btu/j.F.ft2

Ud : 99,886 Btu/j.F.ft2


Rd : 0.0021 j.F.ft2/Btu


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

62

62III

3.15. Reboiler 2

Kode : RB-02

Fungsi : Menguapkan sebagian hasil bawah menara

distilasi MD-02

Tipe : Kettle reboiler




Tube




T out = 140 oC

OD tube : 0,75 in


BWG : 16

Pitch : 0,9375 in

Panjang tube : 8 ft

Jumlah tube : 282

Passes : 2

Delta P : 0,07 Psi

Shell



commit to user


SPESIFIKASI ALAT

63

63III

Kapasitas : 251,5176217lb/jam

Suhu : T in = 131,358 oC

T out = 134,28 oC

ID shell : 17 ¼ in

Passes : 1

Delta P : Diabaikan

Uc : 115,384 Btu/j.F.ft2

Ud : 88,461 Btu/j.F.ft2


Rd : 0,0026 j.F.ft2/Btu

3.16. Kompresor 01

Kode : K-01

Fungsi : Menaikan tekanan udara masuk reaktor dari 1 atm

menjadi 2,301 atm

Tipe : Reciprocating, multi stage compressor

Jumlah : 1

Flow udara : 1.043,64 kg/jam

Suhu masuk : 30 °C

Suhu keluar : 62,67 °C

Tenaga motor : 13,97 Hp


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

64

64III

3.17. Heat Exchanger 1

Kode : HE-01

Fungsi : Memanaskan hasil keluaran kompressor 1

Tipe : Double Pipe Heat Exchanger



Pipa dalam

Fluida : steam


Material : Carbon Steel SA 201 grade B



T out = 250 oC

IPS : 1,25 in

OD : 1,66 in

SN : 40

ID : 1,38 in

Panjang hairpin : 12 ft

Jumlah hairpin : 3

Pipa luar

Fluida : udara output kompresor




commit to user


SPESIFIKASI ALAT

65

65III

Delta P : 0,014 Psi

Suhu : T in = 97,854 oC

T out = 135 oC

IPS : 2 in

OD : 2,38 in

SN : 40

ID : 2,067 in

Uc : 22,925 Btu/j.ft2.F

Ud : 22,331 Btu/j.ft2.F


Rd : 0,0012 j.F.ft2/Btu

3.18. Pompa 1

Kode : P-01

Fungsi : Mengalirkan ethylbenzene dari tangki ke mixer 1

Tipe : Sentrifugal

Jumlah : 1

Kapasitas (gpm) : 3,4421

Tenaga pompa : 0,25 Hp


NPSH required : 0,647 ft

NPSH available : 39,429 ft


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

66

66III

Pipa

IPS : 3/4 in

OD : 1,05 in

ID : 0,742 in

SN : 80

3.19. Pompa 2

Kode : P-02

Fungsi : Mengalirkan output mixer 1 ke reaktor

Tipe : Sentrifugal

Jumlah : 1


Tenaga pompa : 1 Hp




Pipa

IPS : 1 in

OD : 1,32 in

ID : 0,957 in

SN : 80


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

67

67III

3.20. Pompa 3

Kode : P-03

Fungsi : Mengalirkan hasil atas MD-01 sebagai refluk dan

diumpankan ke MD-02

Tipe : Sentrifugal

Jumlah : 1






Pipa

IPS : 1/2 in

OD : 0,84 in

ID : 0,546 in

SN : 80

3.21. Pompa 4

Kode : P-04

Fungsi : Mengalirkan hasil keluaran reboiler 01 ke

vaporizer 01

Tipe : Sentrifugal

Jumlah : 1


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

68

68III






Pipa

IPS : 1,5 in

OD : 1,9 in

ID : 1,50 in

SN : 80

3.22. Pompa 5

Kode : P-05

Fungsi : Memompa hasil keluaran reboiler 02 ke mixer 01

Tipe : Sentrifugal

Jumlah : 1






Pipa

IPS : 3/8 in


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

69

69III

OD : 0,675 in

ID : 0,423 in

SN : 80

3.23. Pompa 6

Kode : P-06

Fungsi : Mengalirkan hasil atas MD-02 sebagai refluk dan

sebagian masuk UPL

Tipe : Sentrifugal

Jumlah : 1






Pipa

IPS : 1/4 in

OD : 0,54 in

ID : 0,364 in

SN : 40

3.24. Pompa 7

Kode : P-09


commit to user


SPESIFIKASI ALAT

70

70III

Fungsi : Mengalirkan bawah vaporizer sebagai recycle ke

mixer 01

Tipe : Sentrifugal

Jumlah : 1






Pipa

IPS : 3/8 in

OD : 0,675 in

ID : 0,423 in

SN : 80

3.25. Pompa 8

Kode : P-8

Fungsi : Mengalirkan produk hasil dari condenser menuju

ke tangki 02

Tipe : Sentrifugal

Jumlah : 1




commit to user


SPESIFIKASI ALAT

71

71III




Pipa

IPS : 3/4 in

OD :1,05 in

ID : 0,824 in

SN : 40


commit to user


UTILITAS DAN LABORATORIUM

72

I V

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1. Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan

utilitas merupakan bagian penting untuk penunjang proses produksi

dalam pabrik. Utilitas di pabrik asam adipat yang dirancang antara lain

meliputi unit recovery, unit pengadaan air, unit pengadaan steam, unit

pengadaan udara tekan, unit pengadaan listrik, dan unit pengadaan bahan

bakar.

Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik asam adipat

adalah:

1. Unit pengadaan air

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi

kebutuhan air sebagai berikut:

a. Air pendingin dan air proses

b. Air umpan boiler

c. Air konsumsi umum dan sanitasi

d. Air pemadam kebakaran

2. Unit pengadaan steam

Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media

pemanas pada Reboiler ( HE-01, RB-01, RB-02)


commit to user

73Prarancangan Pabrik Acetophenonedari Ethylbenzene Dengan Proses OksidasiKapasitas 5.000 ton/tahun

UTILITAS DAN LABORATORIUM I V

3. Unit pengadaan udara tekan

Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan

instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel,

dan untuk kebutuhan umum yang lain.

4. Unit pengadaan listrik

Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak

untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan -

peralatan elektronik atau listrik AC, maupun untuk penerangan.

Listrik di-supplay dari PLN dan dari generator sebagai cadangan

bila listrik dari PLN mengalami gangguan.

5. Unit pengadaan bahan bakar

Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk boiler

6. Unit pengolahan limbah

4.1.1. Unit Pengadaan Air

Air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi yang

digunakan adalah air yang diperoleh dari PT. Krakatau Tirta Industri

(PT. KTI) yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Untuk air pendingin

digunakan air laut.

4.1.1.1. Air pendingin

Air pendingin yang digunakan adalah air laut yang diperoleh

dari laut yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air laut

sebagai media pendingin adalah karena faktor- faktor sebagai berikut :


commit to user



Air laut dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya

murah.

Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi.

Tidak terdekomposisi.

Tidak dibutuhkan cooling tower, karena air laut langsung dibuang

lagi ke laut.

Hal - hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut sebagai

pendingin adalah partikel-partikel besar/ makroba (makhluk hidup laut

dan konstituen lain) dan partikel-partikel kecil/ mikroba laut (ganggang

dan mikroorganisme laut) yang dapat menyebabkan fouling pada alat

heat exchanger

Air pendingin yang diambil dari air laut kemudian disaring dan

ditambahkan klorin.

BU – 01 : BAK SARINGAN PASIRPU – 01-03 : POMPA UTILITASSU – 01 : BAR SCREEN

Air laut

TU - 02

TU - 03

PU - 01 PU - 02

SU - 01

BU - 01TU - 01

PU - 03

KETERANGAN

TU – 01 : TANGKI KLORINASITU – 02 : TANGKI AIR PEMADAM KEBAKARANTU – 03 : TANGKI AIR PENDINGIN

Gambar 4.1. Skema Pengolahan Air Laut


commit to user



4.1.1.2. Air Umpan Boiler

Untuk kebutuhan umpan boiler, sumber air yang digunakan

adalah air dari PT. KTI. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam

penanganan air umpan boiler adalah sebagai berikut:

a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi

Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air

mengandung larutan-larutan asam dan garam-garam terlarut

b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale reforming)

Pembentukan kerak disebsbkan karena kesadahan dan suhu yang

tinggi, yang biasanya berupa garam-garam silikat dan karbonat

c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming)

Air yang biasanya diambil dari proses pemanasan bisa

menyebabkan foaming pada boiler, karena adanya zat-zat organik,

anorganik, dan zat-zat tidak larut dalam jumlah yang besar. Efek

pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi.

Pengolahan Air Umpan Boiler

Air yang berasal dari PT. KTI belum memenuhi persyaratan

untuk digunakan sebagai air umpan boiler, sehingga harus menjalani

proses pengolahan terlebih dahulu. Air umpan boiler harus memenuhi

persyaratan tertentu agar tidak menimbulkan masalah-masalah, seperti:

Pembentukan kerak pada boiler

Terjadinya korosi pada boiler

Pembentukan busa di atas perrmukaan dalam drum boiler


commit to user



Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler

meliputi:

a. Filtrasi

b. Demineralisasi

c. Deaerasi

4.1.1.3. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum,

laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan

sanitasi harus memenuhi beberapa syarat yang meliputi syarat fisik,

syarat kimia, dan syarat bakteriologis.

Syarat fisik :

Suhu air sama dengan suhu lingkungan

Warna jernih

Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau

Syarat kimia:

Tidak mengandung zat organik maupun zat anorganik

Tidak beracun

Syarat bakteriologis:

Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri yang patogen

4.1.1.4. Pengolahan Air

Pengolahan air untuk kebutuhan pabrik meliputi pengolahan

secara fisik dan kimia, penambahan desinfektan maupun penggunaan ion

exchanger. Pengolahan air melalui beberapa tahapan:


commit to user



a. Unit demineralisasi

Unit ini berfungsi untuk menghilangkan mineral-mineral yang

terkandung dalam air seperti Ca2+, Mg 2+, K+, Fe2+, Al3+, HCO3-,

SO42-, Cl- dan lain-lain dengan bantuan resin. Air yang diperoleh

adalah air bebas mineral yang sebagian akan diproses lebih lanjut

menjadi air umpan boiler dan lainnya sebagai air proses.

Demineralisasi diperlukan karena air umpan ketel dan air proses

membutuhkan syarat-syarat sebagai berikut:

Tidak menimbulkan kerak pada boiler maupun pada tube alat

penukar panas jika steam digunakan sebagai pemanas. Kerak

akan mengakibatkan turunnya efisiensi operasi.

Babas dari semua gas-gas yang mengakibatkan terjadinya

korosi, terutama gas O 2 dan gas CO2

Air diumpankan ke cation exchanger yang berfungsi untuk menukar

ion-ion positif/kation (Ca2+, Mg 2+, K+, Fe2+, Al3+) yang ada di air

umpan. Alat ini sering disebut softener yang mengandung resin jenis

hydrogen-zeolite dimana kation-kation dalam umpan akan ditukar

dengan ion H+ yang ada pada resin.

Akibat tertukarnya ion H+ dari kation-kation yang ada dalam air

umpan, maka air keluaran cation exchanger mempunyai pH rendah

(3,7) dan Free Acid Material (FMA) yaitu CaCO3 sekitar 12 ppm.

FMA merupakan salah satu parameter untuk mengukur tingkat

kejenuhan resin. Pada operasi normal FMA stabil sekitar 12 ppm,


commit to user



apabila FMA turun berarti resin telah jenuh sehingga perlu

diregenerasi dengan H2SO4 dengan konsentrasi 4 %

Air keluaran cation exchanger kemudian diumpankan ke

degassifier, untuk menghilangkan gas CO2 dengan cara

menggelembungkan udara ke dalam air menggunakan blower. Air

kemudian diumpankan ke anion exchanger. Anion exchanger

berfungsi sebagai alat penukar anion-anion (HCO3-, SO4

2-, Cl-,

NO3+, dan CO3

-) yang terdapat di dalam air umpan. Di dalam anion

exchanger mengandung resin jenis Weakly Basic Anion Exchanger

(WBAE) dimana anion-anion dalam air umpan ditukar dengan ion

OH- dari asam-asam yang terkandung di dalam umpan exchanger

menjadi bebas dan berkaitan dengan OH- yang lepas dari resin yang

mengakibatkan terjadinya netralisasi sehingga pH air keluar anion

exchanger kembali normal dan ada penambahan konsentrasi OH-

sehingga pH akan cenderung basa.

Batasan yang diijinkan pH (8,8-9,1), kandungan Na+ = 0,08-2,5

ppm. Kandungan silica pada air keluaran anion exchanger

merupakan titik tolak bahwa resin telah jenuh (12 ppm). Resin

digenerasi menggunakan larutan NaOH 4%. Air keluaran cation dan

anion exchanger ditampung dalam tangki air demineralisasi sebagai

penyimpan sementara sebelum dipakai sebagai air proses dan

sebelum diproses lebih lanjut di unit deaerator


commit to user



b. Unit deaerator

Air yang sudah diolah di unit demineralisasi masih mengandung

sedikit gas-gas terlarut terutama O2. Gas-tersebut dihilangkan dari

unit deaerator karean menyebabkan korosi. Pada deaerator kadarnya

diturunkan sampai kurang dari 5 ppm.

Proses pengurangan gas-gas dalam unit deaerator dilakukan secara

mekanis dan kimiawi. Proses mekanis dilakukan dengan cara

mengontakkan air umpan boiler dengan uap tekanan rendah,

mengakibatkan sebagian besar gas terlarut dalam air umpan terlepas

dan dikeluarkan ke atmosfer. Selanjutnya dilakukan proses kimiawi

dengan penambahan bahan kimia hidrazin (N2H4). Adapun reaksi

yang terjadi adalah:

N2H4 (aq) + O2 N2 + 2 H2O

Gambar 4.2. Skema Pengolahan Air KTI

4.1.1.5. Kebutuhan air

a. Kebutuhan Air Laut

Kebutuhan Air Laut dapat dilihat pada tabel berikut:


commit to user



Tabel 4.1 Kebutuhan Air PendinginNama Alat lb/jam kg/jamR-01 66.550,324 30.186,561

CD-01 24.826,545 11.261,247

CD-02 28.571,204 12.959,813

CD-03 28.673,792 13.033,542

Pemadam 19.322,736 8.764,600

Total 167.994,601 76.338,455

Jumlah air laut yang dibutuhkan sebagai media pendingin untuk jaket

pendingin, kondensor, maupun heat exchanger adalah sebesar

= 52.587,598 kg/jam

b. Kebutuhan Air untuk Steam

Kebutuhan Air untuk steam dapat dilihat pada table berikut:

Tabel 4.2 Kebutuhan Air untuk SteamAlat Kebutuhan (kg/jam)Reboiler-01 245,56

Reboiler-02 233,09

HE-01 124,80

Vap-01 23,68

Jumlah air 627,13

Kebutuhan air untuk steam = 627,13 Kg/jam

Diperkirakan air yang hilang sebesar 10% sehingga kebutuhan make

up air untuk steam = 689,84 Kg/jam

c. Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi dapat dilihat pada

tabel berikut:


commit to user



Tabel 4.3 Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan SanitasiKebutuhan (Kg/hari)

Perkantoran 6.293

Laboratorium 2.489

Bengkel 1.600

Kantin 3.000

Hidran/Taman 9.957

Poliklinik 1.200

Jumlah air 18.739

Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi = 18.739 Kg/hari

= 780,778Kg/jam

Total air yang disuplay dari PT. KTI = make up air umpan boiler + air

konsumsi = 884,787 Kg/jam

4.1.2. Unit Pengadaan Steam

Steam yang diproduksi pada pabrik acetophenone ini digunakan

sebagai pemanas Reboiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini

merupakan saturated steam dengan suhu 250 °C dan tekanan 39,26 atm.

Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat

distribusi, jumlah steam dilebihkan sebanyak 10%. Jadi jumlah steam yang

dibutuhkan adalah 714,48 Kg/jam.

Spesifikasi boiler:

Kode : BO-01

Jenis : Boiler pipa api

Jumlah : 1 buah


commit to user



Heating surface : 588,568 ft2

Rate of steam : 1575,150 lb/jam

Tekanan steam : 39,26 atm

Suhu steam : 250 °C

Efisiensi : 80%

Bahan bakar : IDO

Kebutuhan bahan bakar : 79,777 L/jam

4.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan untuk perancangan pabrik acetophenone

ini diperkirakan sebesar 100 m3/jam, tekanan 2,061 atm dan suhu 30 °C.

Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompressor yang dilengkapi

dengan dryer yang berisi silika untuk menyerap air

Spesifikasi kompressor yang dibutuhkan:

Kode : KU-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan

Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 100 m3/jam

Tekanan suction : 1 atm

Tekanan discharge : 2,061 atm

Efisiensi : 80%

Daya kompressor : 4 Hp


commit to user



4.1.4. Unit Pengadaan Listrik

Kebutuhan tenaga listrik di pabrik acetophenone ini dipenuhi oleh

PLN dan generator pabrik. Hail ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik

dapat berlangsung secara kontinyu, meskipun ada gangguan pasokan dari

PLN.

Generator yang digunakan adalah generator bolak-balik karena

tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar dan tegangannya dapat dinaikan

atau diturunkan sesuai kebutuhan.

Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari :

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

2. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

3. Listrik untuk penerangan

4. Listrik untuk AC

Besarnya kebutuhan listrik masing-masing keperluan di atas dapat

diperkirakan sebagai berikut:

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Kebutuhan listrik untuk keperluan proses and keperluan pengolahan air

diperkirakan sebagai berikut:

Tabel 4.5 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitasNama ∑ HP kW ef.l Total HPP-01 1 0.13 0.1 78% 0.16P-02 1 0.25 0.186425 80% 0.30P-04 1 0.13 0.1 78% 0.16P-05 1 0.13 0.1 80% 0.16P-06 1 0.13 0.1 80% 0.16P-07 1 0.25 0.186 80% 0.30


commit to user



P-08 1 0.25 0.186 80% 0.30P-10 1 0.25 0.186 80% 0.30P-11 1 0.25 0.186 80% 0.30M-01 1 0.05 0.037 80% 0.06PU-01 1 2.75 2.051 80% 3.30PU-03 1 0.13 0.1 80% 0.16PU-04 1 0.20 0.15 80% 0.24PU-05 1 0.20 0.15 80% 0.24PU-06 1 0.20 0.15 80% 0.24PU-07 1 0.17 0.125 80% 0.20PU-08 1 0.13 0.1 80% 0.16C-01 2 14.00 10.4398 80% 33.60CU-01 3 4.00 2.9828 80% 14.40

Total 54.76

Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan

utilitas sebesar 54,76 Hp = 40,83 kW

2. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

Diperlukan menggunakan tenaga listrik sebesar 10 kW

3. Listrik untuk penerangan

Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan;

Dengan: L : Lumen per outlet

a : Luas area, ft2

F : Foot candle yang diperlukan (tabel 13 Perry 3th ed)

U : Koefisien utilitas (tabel 16 Perry 3th ed)

D : Efisiensi lampu (tabel 16 Perry 3th ed)

Perhitungan jumlah lumen dapat dilihat pada tabel 4.6

DU.F.a

L


commit to user



Tabel 4.6 Jumlah lumen berdasarkan luas bangunan

BangunanLuas,

m2 Luas, ft2 F U D F/U.D LumenPos keamanan 26 279.85 20 0.42 0.75 63.49 17768.56Parkir 640 6888.74 10 0.49 0.75 27.21 187448.57Musholla 64 688.87 20 0.55 0.75 48.48 33399.93Kantin 80 861.09 20 0.51 0.75 52.29 45024.41Kantor 800 8610.92 35 0.6 0.75 77.78 669738.14Poliklinik 80 861.09 20 0.56 0.75 47.62 41004.38Ruang kontrol 200 2152.73 40 0.56 0.75 95.24 205021.88Laboratorium 200 2152.73 40 0.56 0.75 95.24 205021.88Proses 1070 11517.10 30 0.59 0.75 67.80 780820.61Utilitas 1000 10763.65 10 0.59 0.75 22.60 243246.30Ruang generator 192 2066.62 10 0.51 0.75 26.14 54029.30Bengkel 144 1549.97 40 0.51 0.75 104.58 162087.89Garasi 220 2368.00 10 0.51 0.75 26.14 61908.57Gudang 100 1076.36 5 0.51 0.75 13.07 14070.13Pemadam 144 1549.97 20 0.51 0.75 52.29 81043.94Tangki bahan baku 500 5381.82 10 0.51 0.75 26.14 140701.29Tangki produk 500 5381.82 10 0.51 0.75 26.14 140701.29Jalan dan taman 2544 27382.72 5 0.55 0.75 12.12 331911.78Area perluasan 1000 10763.65 5 0.57 0.75 11.70 125890.63

Jumlah 4000 102297.72 3540839.47Jumlah lumen :

Untuk penerangan luar ruangan = 645.251 lumen

Untuk penerangan dalam bangunan = 2.895.588,5 lumen

Untuk semua area luar bangunan direncanakan menggunakan lampu

merkuri 100 Watt, dimana lumen output tiap lampunya 3000 lumen/buah.

Jadi jumlah lampu luar ruangan =

= 215 buah

Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu

flourescent 40 Watt, dimana satu lampu instant Starting Daylight 40 W

mempunyai lumen output = 1920 lumen/buah


commit to user



Jadi jumlah lampu dalam ruangan =

= 1508 buah

Total daya penerangan adalah = (40 W x 1508 + 100 W x 215)

= 81,83 kW

Tabel 4.7 Total Kebutuhan ListrikNo Kebutuhan Listrik Tenaga Listrik, kW1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 44,91

2. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi 10

3. Listrik untuk penerangan 40,92

Total 95,83

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai

efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapakan harus mempunyai output

sebesar 120 kW

Dipilih menggunakan generator dengan daya 120 kW

Spesifikasi generator yang diperlukan:

Kode : GU-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan listrik

Jenis : AC Generator

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 120 kW

Tegangan : 220/360 V

Efisiensi : 80%

Bahan bakar : Solar

Kebutuhan bakan bakar : 14,19 L/jam

2.895.588,51.920


commit to user



4.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi

kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan

adalah IDO (Industrial Diesel Oil) untuk boiler dan solar untuk generator.

Pemilihan IDO sebagai bahan bakar didasarkan pada alasan:

1. Mudah didapat

2. Lebih ekonomis

3. Mudah dalam penyimpanan

Bahan bakar IDO yang digunakan mempunyai spesifikasi sebagai

berikut:

Specific Gravity : 0,840

Viscosity : 35

Pour Point ( ºF ) : 65

Sulphur Content : 1,5 %

Water Content : 10 %

Sediment : 0,02 %

Ash : 0,02 %

Heating Value : 16764 Btu/lb

Efisiensi bahan bakar : 80 %

Kebutuhan bahan bakar dapat diperkirakan sebagai berikut:

Bahan bakar =

a. Kebutuhan bahan bakar untuk boiler

Kapasitas boiler = 1641876,82 Btu/jam

Kapasitas alat

Eff. ρ.h


commit to user



Kebutuhan bahan bakar = 79,777 L/jam

b. Kebtuhan bahan bakar untuk generator

Kapasitas generator = 120 kW

Kebutuhan bahan bakar = 14,19 L/jam

4.1.6. Unit Pengolahan Limbah

Sebelum limbah cair dibuang ke aliran laut, harus melewati pengolahan

terlebih dahulu di unit pengolahan limbah untuk menghilangkan kandungan zat

berbahaya yang mungkin terkandung, sehingga tidak menimbulkan

pencemaran laut. Limbah yang dihasilkan oleh pabrik acetophenone adalah

limbah cair yang berasal dari air limbah proses. Air limbah proses adalah

limbah cair yang berasal dari hasil atas menara distilasi D-02 yang

mengandung bahan organik. Berikut diagram pengolahan limbah cair di pabrik

acetophenone :


commit to user



Gambar 4.3 Diagram Alir Pengolahan Limbah Cair

1. Bak Penampung 1

Limbah cair dari berbagai sumber ditampung dari bak penampung 1

Fungsi unit ini adalah penampung sementara limbah cair sebelum

dinetralkan.

2. Netralizer

Pada unit pengolahan kimia, terjadi proses netralisasi pH limbah cair,

dengan penambahan NaOH atau H2SO4

3. Tangki Koagulasi

Pada bak koagulasi ini, terjadi proses koagulasi dengan penambahan

Alumunium sulfat

Alumunium sulfat akan mengikat partikel-partikel halus untuk membentuk

flok-flok yang mampu mengendap di bak pengendapan. Bak koagulasi

dilengkapi dengan pengaduk yang berputar cepat.


commit to user



4. Tangki Flokulasi

Pada bak flokulasi ini, terjadi proses flokulasi dengan penambahan

polielektrolit

Polieletrolit akan menarik flok-flok menjadi agregat yang lebih besar,

sehingga lebih mudah untuk diendapkan. Bak flokulasi dilengkapi dengan

pengaduk yang berputar lambat.

5. Clarifier 1

Air limbah yang mengandung partikel-partikel yang telah membentuk

agregat-agregat yang lebih besar dialirkan ke slarifier 1. Di clarifier 1,

sebagian besar pertikel akan mengendap sedangkan sisanya akan diuraikan

oleh bakteri di bak activated sludge. Endapan yang terbentuk dipompa

menuju ke bak penampung 2

6. Bak Penampung 2

Bak penampung ini merupakan bak penampung endapan yang dipisahkan

dari limbah cair pada clarifier 1

7. Bak Activated Sludge

Di dalam bak activated sludge, partikel atau senyawa-senyawa organik

diuraikan oleh bakteri aerob dan disertai penambahan nutrient yaitu

natrium phosphat sebagai unsur pendukung kelangsungan hidup bakteri.

Hasil penguraian dialirkan menuju clarifier 2

8. Clarifier 2

Clarifier ini merupakan bak pengolahan terakhir sebelum air limbah.

Lumpur aktif yang terbentuk dialirkan ke bak penampung 3, sebagian besar


commit to user



dialirkan kembali ke bak activated sludge, karena mengandung bakteri

yang akan bekerja kembali menguraikan senyawa organik. Sedangkan sisa

lumpur aktifnya dibuang.

9. Bak Penampung 3

Bak penampung ini merupakan bak penampung lumpur aktif yang

dipisahkan dari air limbah dari clarifier 2, yang mana lumpur aktif sebagian

akan dialirkan kembali ke bak activated sludge, sebagian lagi akan dibuang.

10. Bak Penampung 4

Bak penampung ini merupakan bak penampung akhir air limbah sebelum

dibuang ke laut. Pada bak ini akan dilakukan pengecekan kelayakan

terhadap air limbah. Pengecekan yang dilakukan antara lain pengecekan

pH, BOD, dan COD air.

4.2. Laboratorium

Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik

untuk memperoleh data – data yang diperlukan. Data – data tersebut digunakan

untuk evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk

pengendalian mutu.

Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada

hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang

dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu

dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau

produk.


commit to user



Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan

baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan.

Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan

normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan

yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi.

Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang

mempunyai tugas pokok antara lain :

a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk

b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi

c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan

lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi

Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja

shift dan nonshift.

1. Kelompok shift

Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa –

analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya,

kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama

24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift dalam 4 regu kerja. Masing – masing

shift bekerja selama 8 jam.

2. Kelompok nonshift

Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu

analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang

diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan


commit to user



kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium

utama dengan tugas antara lain :

a. Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium

b. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran

produksi

Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :

1. Laboratorium fisik

2. Laboratorium analitik

3. Laboratorium penelitian dan pengembangan

4.2.1. Laboratorium Fisik

Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan

terhadap sifat – sifat bahan baku, produk, dan air. Pengamatan yang dilakukan

yaitu antara lain :

specific gravity

kandungan air

4.2.2. Laboratorium Analitik

Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk

mengenai sifat – sifat kimianya.

Analisa yang dilakukan antara lain :

kadar kandungan kimiawi dalam produk

kandungan logam

4.2.3. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :

diversifikasi produk


commit to user



perlindungan terhadap lingkungan

4.2.4. Prosedur Analisa Bahan Baku

4.2.4.1.Densitas

Alat : Piknometer

Cara pengujian :

Menimbang piknometer kosong

Menuang sampel ke dalam piknometer, selanjutnya ditutup (usahakan

tidak terbentuk gelembung).

Menimbang piknometer yang berisi sampel

4.2.5. Prosedur Analisa Produk

4.2.5.1.Infra red Spectrofotometer (IRS).

Mengambil sampel Acetophenone secukupnaya kemudian dianalisa langsung

menggunakan Infra red Spectrofotometer (IRS). Dengan alat ini dapat

ditentukan kandungan gugus organik yang tersusun, apakah sudah memenuhi

kriteria sebagai produk atau belum.

4.2.6. Analisa Air

Air yang dianalisis antara lain:

1. Air baku

2. Air proses

3. Air demineralisasi

4. Air umpan boiler

5. Air limbah


commit to user



Parameter yang diuji antara lain warna, pH, kandungan klorin, tingkat

kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, sulfat, silika, dan

konduktivitas air.

Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air ini antara lain:

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

2. Spektrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu senyawa

teralrut dalam air

3. Spectroscopy, digunakan untuk mengetahui kadar silika, sulfat, hidrazin,

turbiditas, kadar fosfat, dan kadar sulfat

4. Peralatan titrasi, untuk mengetaui jumlah kandungan klorida, kesadahan

dan alkalinitas.

5. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut

dalam air

Air demineralisasi yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh

laboratorium ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan

kandungan silikat (SiO2), kandungan Mg2+, Ca2+


commit to user


MANAJEMEN PERUSAHAAN

96

96v

BAB V


5.1. Bentuk Perusahaan

Bentuk perusahaan yang direncanakan pada prarancangan pabrik

Acetophenone ini adalah Perseroan Terbatas (PT). Perseroan Terbatas

merupakan bentuk perusahaan yang mendapatkan modalnya dari penjualan

saham, dimana tiap sekutu turut mengambil bagian sebanyak satu saham atau

lebih. Saham adalah surat berharga yang dikeluarkan dari perusahaan atau

perseroan terbatas tersebut dan orang yang memiliki saham berarti telah

menyetorkan modal ke perusahaan, yang berarti pula ikut memiliki

perusahaan. Dalam perseroan terbatas, pemegang saham hanya bertanggung

jawab menyetor penuh jumlah yang disebutkan dalam tiap saham.

Pabrik Acetophenone yang akan didirikan mempunyai :

Bentuk perusahaan : Perseroan Terbatas (PT)

Lapangan Usaha : Industri Acetophenone

Lokasi Perusahaan : Cilegon, Banten, Jawa Barat

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor,

antara lain (Widjaja, 2003) :

1. Mudah mendapatkan modal dengan cara menjual saham di pasar

modal atau perjanjian tertutup dan meminta pinjaman dari pihak

yang berkepentingan seperti badan usaha atau perseorangan.


commit to user



97

97v

2. Tanggung jawab pemegang saham bersifat terbatas, artinya

kelancaran produksi hanya akan ditangani oleh direksi beserta

karyawan sehingga gangguan dari luar dapat dibatasi.

3. Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin karena tidak

terpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi berserta

stafnya, dan karyawan perusahaan.

4. Mudah mendapat kredit bank dengan jaminan perusahaan yang sudah

ada.

5. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik

perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan

adalah direksi beserta stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris.

6. Efisiensi dari manajemen

Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan

komisaris dan direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman.

7. Lapangan usaha lebih luas

Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari

masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas

usahanya.

8. Merupakan bidang usaha yang memiliki kekayaan tersendiri yang

terpisah dari kekayaan pribadi

9. Mudah bergerak di pasar modal


commit to user



98

98v

5.2. Struktur Organisasi

Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat

menunjang kelangsungan dan kemajuan perusahaan, karena berhubungan

dengan komunikasi yang terjadi dalam perusahaan demi tercapainya

kerjasama yang baik antar karyawan. Untuk mendapatkan sistem organisasi

yang baik maka perlu diperhatikan beberapa azas yang dapat dijadikan

pedoman, antara lain (Widjaja, 2003) :

Pendelegasian wewenang

Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas

Pembagian tugas kerja yang jelas

Kesatuan perintah dan tanggung jawab

Sistem kontrol atas kerja yang telah dilaksanakan

Organisasi perusahaan yang fleksibel

Dengan berpedoman terhadap asas - asas tersebut, maka dipilih organisasi

kerja berdasarkan Sistem Line and Staff. Pada sistem ini, garis wewenang

lebih sederhana, praktis dan tegas. Demikian pula dalam pembagian tugas

kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional, sehingga

seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja.

Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-

orang yang ahli di bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan

oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan perusahaan.

Menurut Djoko (2003), ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam

menjalankan organisasi kerja berdasarkan sistem garis dan staff ini, yaitu :


commit to user



99

99v

1. Sebagai garis atau lini, yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas

pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan.

2. Sebagai staff, yaitu orang - orang yang melakukan tugas sesuai

dengan keahliannya, dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran -

saran kepada unit operasional.

Dewan Komisaris mewakili para pemegang saham (pemilik perusahaan)

dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas untuk menjalankan

perusahaan dilaksanakan oleh seorang Direktur Utama yang dibantu oleh

Direktur Produksi dan Direktur Keuangan-Umum. Direktur Produksi

membawahi bidang produksi dan teknik, sedangkan direktur keuangan dan

umum membawahi bidang pemasaran, keuangan, dan bagian umum. Kedua

direktur ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan bertanggung

jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian

wewenang dan tanggung jawab. Masing-masing kepala bagian akan

membawahi beberapa seksi dan masing-masing seksi akan membawahi dan

mengawasi para karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya.

Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang

dipimpin oleh seorang kepala regu dimana setiap kepala regu akan

bertanggung jawab kepada pengawas masing - masing seksi (Widjaja,

2003).

Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut :

a. Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dan

tanggung jawab setiap orang yang terlibat di dalamnya


commit to user



100

100v

b. Penempatan tenaga kerja yang tepat

c. Pengawasan, evaluasi dan pengembangan perusahaan serta

manajemen perusahaan yang lebih efisien.

d. Penyusunan program pengembangan manajemen

e. Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada

f. Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila

tebukti kurang lancar.

Struktur organisasi pabrik Acetophenone dapat dilihat pada gambar 5.1

5.3. Tugas dan Wewenang

5.3.1. Pemegang Saham

Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal

untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut.

Para pemilik saham adalah pemilik perusahaan. Kekuasaan tertinggi pada

perusahaan yang mempunyai bentuk perseroan terbatas adalah Rapat Umum

Pemegang Saham (RUPS).

Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang (Widjaja, 2003) :

1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris

2. Mengangkat dan memberhentikan Direksi

3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta laba rugi tahunan perusahaan


commit to user



101

101v

Gambar 5.1 Struktur organisasi pabrik Acetophenone

5.3.2. Dewan Komisaris

Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik

saham sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik

saham.

Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi (Widjaja, 2003) :


commit to user



102

102v

1. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum,

target perusahaan, alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan

pemasaran

2. Mengawasi tugas - tugas direksi

3. Membantu direksi dalam tugas - tugas penting

5.3.3. Dewan Direksi

Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan

bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan.

Direktur utama bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala

tindakan dan kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan perusahaan.

Direktur utama membawahi Direktur Teknik dan Produksi, serta Direktur

Keuangan dan Administrasi.

Tugas-tugas Direktur Utama meliputi :

1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan

pekerjaannya secara berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada

pemegang saham.

2. Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat

kelangsungan hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan,

karyawan, dan konsumen.

3. Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan

rapat pemegang saham.

4. Mengkoordinir kerja sama dengan Direktur Teknik dan Produksi, dan

Direktur Keuangan dan Administrasi.


commit to user



103

103v

Tugas-tugas Direktur Teknik dan Produksi meliputi :

1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi,

teknik, dan rekayasa produksi.

2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan

kepala- kepala bagian yang menjadi bawahannya.

3. Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan

bidang teknik, produksi pengembangan, pemeliharaan peralatan dan

laboratorium.

Tugas-tugas Direktur Keuangan dan Administrasi meliputi :

1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran,

keuangan, administrasi, dan pelayanan umum.

2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan

kepala- kepala bagian yang menjadi bawahannya.

5.3.4. Staf Ahli

Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu

direktur dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan

teknik maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur

utama sesuai dengan bidang keahlian masing - masing.

Tugas dan wewenang staf ahli meliputi :

1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan.

2. Memberi masukan - masukan dalam perencanaan dan pengembangan

perusahaan.

3. Memberi saran - saran dalam bidang hukum.


commit to user



104

104v

5.3.5. Kepala Bagian

Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur,

dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai

dengan garis wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala

bagian dapat juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian

bertanggung jawab kepada direktur Utama. Kepala Bagian membawahi

Kepala Seksi. Kepala Seksi merupakan pelaksana pekerjaan dalam

lingkungan bagiannya sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala

bagian masing-masing, agar diperoleh hasil yang maksimum dan efektif

selama berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung

jawab terhadap kepala bagian masing-masing sesuai dengan seksinya.

Kepala bagian terdiri dari:

1. Kepala Bagian Produksi dan Utilitas

Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dalam

bidang mutu, jalannya operasi pabrik sehari-hari, dan menjaga

kelancaran proses produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi

yang menjadi bawahannya.

Kepala Bagian produksi membawahi dua Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Proses Produksi

Tugas : Mengawasi jalannya proses produksi, menjalankan

tindakan seperlunya terhadap kejadian-kejadian

yang tidak diharapkan sebelum diambil oleh seksi

yang berwenang.


commit to user



105

105v

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift (S-1 / D3 Teknik Kimia)

32 orang operator (STM / SLTA)

Tabel 5.1. Perincian Jumlah Karyawan Proses

Nama AlatJumlah orang

tiap shift

Jumlah orang

x 4 shift

Unit persiapan bahan

(tangki, kompresor,

pompa, heat exhanger )

Unit Reaksi

(mixer, reaktor, menara

distilasi, vaporizer)

TOTAL

1

5

6

4

20

24

b) Kepala Seksi Utilitas

Tugas : Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk

memenuhi kebutuhan proses, kebutuhan uap, dan

air.

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift (S-1 / D3 Teknik Kimia)

20 orang operator (STM / SLTA)


commit to user



106

106v

Tabel 5.2. Perincian Jumlah Karyawan Utilitas

Nama Alat Jumlah orang

tiap shift

Jumlah orang

x 4 shift

Unit Recovery

Unit pengolahan air dan

penyediaan steam

Unit pengolahan limbah

TOTAL

3

3

2

8

12

12

8

32

2. Kepala Bagian Teknik

Tugas kepala bagian teknik, antara lain:

a. Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya

b. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang

peralatan dan utilitas

Kepala Bagian teknik membawahi dua Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Listrik dan Instrumentasi

Tugas : Bertanggung jawab terhadap penyediaan listrik serta

alat-alat instrumentasi.

Pendidikan: Sarjana Teknik Elektro

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift (S-1 / D3 Teknik Elektro)

8 orang operator (STM Listrik)


commit to user



107

107v

b) Kepala Seksi Peralatan dan Bengkel

Tugas : Bertanggung jawab terhadap kegiatan perawatan dan

penggantian alat-alat serta fasilitas pendukungnya,

dan melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan

peralatan pabrik.

Pendidikan : Sarjana Teknik Mesin

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift (S-1 / D3 Teknik Mesin)

8 orang operator (STM Mesin)

3. Kepala Bagian Pengembangan dan Penelitian (Litbang)

Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dan

bertanggung jawab memimpin aktivitas laboratorium, pengendalian

mutu, penelitian dan pengembangan.

Kepala Bagian Litbang membawahi dua Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Laboratorium dan Pengendalian Mutu

Tugas : Menyelenggarakan pemantauan hasil (mutu) dan

pengolahan limbah.

Pendidikan: Sarjana Teknik Kimia

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift (S-1 T. Kimia / MIPA Kimia)

8 orang operator (D3 MIPA / Analitik)


commit to user



108

108v

b) Kepala Seksi Penelitian dan Pengembangan

Tugas : Mengkoordinir kegiatan yang berhubungan dengan

peningkatan produksi dan efisiensi proses secara

keseluruhan.

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 8 orang (S-1 Teknik Kimia / Mesin / Elektro)

4. Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran

Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan

Administrasi dalam bidang administrasi, keuangan, dan pemasaran

termasuk pembelian bahan baku, bahan pembantu, dan penjualan

produk.

Kepala Bagian Keuangan membawahi tiga Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Keuangan

Tugas : Bertanggung jawab terhadap pembukuan serta hal-

hal yang berkaitan dengan keuangan perusahaan.

Pendidikan: Sarjana Ekonomi / Akuntansi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S-1 / D3 Ekonomi / Akuntansi)

4 orang staff II (SMEA)

b) Kepala Seksi Pemasaran

Tugas : Mengkoordinir kegiatan pemasaran produk dan

mengatur distribusi barang dari gudang.


commit to user



109

109v

Pendidikan : Sarjana Ekonomi / Teknik Industri

Jumlah : 1 orang



c) Kepala Seksi Pembelian

Tugas : Mengatur dan mengumpulkan semua informasi

mengenai bahan baku dan bahan lain yang

dibutuhkan perusahaan dan mengadakan tender

pembelian.

Pendidikan : Sarjana Ekonomi / Teknik Industri

Jumlah : 1 orang



5. Kepala Bagian Administrasi


Administrasi dalam bidang administrasi pabrik, personalia, dan tata

usaha.

Kepala Bagian Administrasi membawahi dua Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Personalia

Tugas : Mengkoordinasi kegiatan yang berhubungan

dengan kepegawaian.

Pendidikan : Sarjana Hukum / Psikologi

Jumlah : 1 orang


commit to user



110

110v

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

2 orang staff II (SLTA)

b) Kepala Seksi Tata Usaha

Tugas : Bertanggung jawab terhadap kegiatan yang

berhubungan dengan rumah tangga perusahaan

serta tata usaha kantor.

Pendidikan : Sarjana Ekonomi / Hukum

Jumlah : 1 orang

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

2 orang staff II (SLTA)

6. Kepala Bagian Umum


Administrasi dalam mengelola bidang hubungan masyarakat,

keamanan dan kesejahteraan karyawan.

Kepala Bagian Umum membawahi dua Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Hubungan Masyarakat

Tugas : Menyelenggarakan kegiatan yang berkaitan dengan

relasi perusahaan, pemerintah dan masyarakat serta

mengawasi langsung masalah keamanan

perusahaan.

Pendidikan: Sarjana Hukum / Psikologi / Komunikasi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S-1 / D3 Komunikasi)


commit to user



111

111v

4 orang kepala shift

20 orang satpam

b) Kepala Seksi Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3)

Tugas : Bertanggung jawab terhadap masalah kesehatan

karyawan dan keluarga serta menangani masalah

keselamatan kerja dalam perusahaan.

Pendidikan: Sarjana Kedokteran Umum

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S-1 / D4 Hiperkes)

4 orang staff II (D3 Hiperkes / Akper)

5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik Acetophenone ini direncanakan beroperasi selama 330 hari

dalam satu tahun dan proses produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari

yang bukan hari libur digunakan untuk perawatan, perbaikan, dan shutdown

pabrik. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua

golongan yaitu karyawan shift dan non shift

5.4.1. Karyawan non shift / harian

Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses

produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur,

staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta karyawan yang berada di kantor.

Karyawan harian akan bekerja selama 5 hari dalam seminggu dan

libur pada hari Sabtu, Minggu dan hari besar,dengan pembagian kerja

sebagai berikut :


commit to user



112

112v

Jam kerja :

Hari Senin – Kamis : Jam 08.00 – 17.00

Hari Jum’at : Jam 08.00 – 17.00

Jam Istirahat :

Hari Senin – Kamis : Jam 12.00 – 13.00

Hari Jum’at : Jam 11.00 – 13.00

5.4.2. Karyawan Shift / Ploog

Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani

proses produksi atau mengatur bagian - bagian tertentu dari pabrik yang

mempunyai hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi.

Yang termasuk karyawan shift ini adalah operator produksi, sebagian dari

bagian teknik, bagian gudang dan bagian utilitas, pengendalian,

laboratorium, dan bagian - bagian yang harus selalu siaga untuk menjaga

keselamatan serta keamanan pabrik.

Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam, dengan

pengaturan sebagai berikut :

o Shift Pagi : Jam 07.00 – 15.00

o Shift Sore : Jam 15.00 – 23.00

o Shift Malam : Jam 23.00 – 07.00

Untuk karyawan shift ini dibagi menjadi 4 kelompok (A / B / C / D)

dimana dalam satu hari kerja, hanya tiga kelompok masuk, sehingga ada

satu kelompok yang libur. Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan


commit to user



113

113v

pemerintah, kelompok yang bertugas tetap harus masuk. Jadwal pembagian

kerja masing-masing kelompok ditampilkan dalam bentuk tabel sebagai

berikut :

Tabel 5.3. Jadwal pembagian kelompok shift

Tgl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Pagi A A D D C C B B A A

Sore B B A A D D C C B B

Malam C C B B A A D D C C

Off D D C C B B A A D D

Tgl 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Pagi D D C C B B A A D D

Sore A A D D C C B B A A

Malam B B A A D D C C B B

Off C C B B A A D D C C

Tgl 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Pagi C C B B A A D D C C

Sore D D C C B B A A D D

Malam A A D D C C B B A A

Off B B A A D D C C B B


commit to user



114

114v

Jadwal untuk tanggal selanjutnya berulang ke susunan awal.

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor

kedisiplinan para karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi

kelangsungan dan kemajuan perusahaan. Untuk itu kepada seluruh karyawan

perusahaan dikenakan absensi. Disamping itu masalah absensi digunakan

oleh pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan

karier para karyawan di dalam perusahaan (Djoko, 2003).

5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah

Pada pabrik Acetophenone ini sistem upah karyawan berbeda - beda

tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian.

Menurut status karyawan dapat dibagi menjadi tiga golongan sebagai

berikut:

5.5.1 Karyawan Tetap

Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat

keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan

kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya.

5.5.2 Karyawan Harian

Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK

direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan.

5.5.3 Karyawan Borongan

Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja.

Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan.


commit to user



115

115v

5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji

5.6.1. Penggolongan Jabatan

1. Direktur Utama : Sarjana Ekonomi / Teknik /

Hukum

2. Direktur Teknik dan Produksi : Sarjana Teknik Kimia

3. Direktur Keuangan Dan Administrasi : Sarjana Ekonomi/Akuntansi

4. Kepala Bagian Produksi dan Utilitas : Sarjana Teknik Kimia

5. Kepala Bagian Teknik : Sarjana Teknik Kimia /

Mesin / Elektro

6. Kepala Bagian Litbang : Sarjana Teknik Kimia/

Mesin / Elektro

7. Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran : Sarjana Ekonomi

8. Kepala Bagian Administrasi : Sarjana Ekonomi/Hukum

9. Kepala Seksi : Sarjana

10. Kepala Shift : Sarjana atau D3

11. Pegawai Staff 1 : Sarjana atau D3

12. Pegawai Staff 2 : Sarjana atau D3

13. Operator : D3 atau STM

14. Sopir, Keamanan, Pesuruh : SLTA / Sederajat


commit to user



116

116v

5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji

Jumlah Karyawan harus ditentukan dengan tepat, sehingga semua

pekerjaan dapat diselenggarakan dengan baik dan efektif.

Tabel 5.4. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan

No Jabatan Jumlah

1 Direktur Utama 1

2 Direktur produksi dan teknik 1

3 Direktur keuangan dan umum 1

4 Staff ahli 2

5 Litbang 1

6 Sekretaris 2

7 Kepala Bag.Produksi 1

8 Kepala Bag.Litbang 1

9 Kepala Bag.Teknik 1

10 Kepala Bag.Umum 1

11 Kepala Bag.Keuangan 1

12 Kepala Bag.Pemasaran 1

13 Kepala Seksi Proses 1

14 Kepala Seksi Pengendalian 1

15 Kepala Seksi Safety dan Lingkungan 1

16 Kepala Seksi Pemeliharaan 1

17 Kepala Seksi Utilitas 1

18 Kepala Seksi Administrasi 1

19 Kepala Seksi Keuangan 1

20 Kepala Seksi Pembelian 1

21 Kepala Seksi Personalia 1

22 Kepala Seksi Humas 1

23 Kepala Seksi Keamanan 1


commit to user



117

117v

24 Kepala Seksi Penjualan 1

25 Kepala Seksi Pemasaran 1

26 Karyawan Proses 24

27 Karyawan Pengendalian 12

28 Karyawan Laboratorium 4

29 Karyawan Penjualan 4

30 Karyawan Pembelian 4

31 Karyawan Pemeliharaan 4

32 Karyawan Utilitas 32

33 Karyawan Administrasi 2

34 Karyawan Kas 2

35 Karyawan Personalia 2

36 Karyawan Humas 2

37 Karyawan Keamanan 20

38 Karyawan Pemasaran 2

39 Dokter 3

40 Perawat 4

41 Sopir 5

42 Pesuruh 5

Jumlah 160

Tabel 5.5. Perincian golongan dan gaji karyawan

Gol. Jabatan Gaji/bulan (Rp.) Kualifikasi

I

II

III

IV

Direktur Utama

Direktur

Kepala Bagian

Staff Ahli

40.000.000,00

30.000.000,00

15.000.000,00

10.000.000,00

S-1/S-2/S-3

S-1/S-2

S-1

S-1/S-2


commit to user



118

118v

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Kepala Seksi

Kepala Shift

Pegawai Staff 1

Pegawai Staff 2

Operator

Security

Sopir

Cleaning Service

7.500.000,00

4.000.000,00

2.500.000,00

1.500.000,00

2.500.000,00

1.000.000,00

1.000.000,00

1.000.000,00

S-1

S-1/D-3

S-1/D-3

SLTA

D-3

SLTA

SLTA

SLTA

5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan

Kesejahteraan sosial yang diberikan oleh perusahaan pada para karyawan,

antara lain (Masud, 1989) :

1. Tunjangan

o Tunjangan yang berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan

golongan karyawan yang bersangkutan.

o Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang

dipegang karyawan.

o Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja

diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja.

2. Pakaian Kerja

Diberikan kepada setiap karyawan setiap tahun sejumlah empat pasang.


commit to user



119

119v

3. Cuti

o Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari

kerja dalam satu tahun.

o Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang menderita sakit

berdasarkan keterangan dokter.

o Cuti hamil diberikan kepada karyawati yang hendak melahirkan,

masa cuti berlaku selama 2 bulan sebelum melahirkan sampai 1

bulan sesudah melahirkan.

4. Pengobatan

o Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang

diakibatkan oleh kecelakaan kerja, ditanggung oleh perusahaan

sesuai dengan undang-undang.

o Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak

disebabkan oleh kecelakaan kerja, diatur berdasarkan

kebijaksanaan perusahaan.

5. Asuransi Tenaga Kerja

Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan

lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp.

1.000.000,00 per bulan.

5.8. Manajemen Perusahaan

Manajemen produksi merupakan salah satu bagian dari manajemen

perusahaan yang fungsi utamanya adalah menyelenggarakan semua kegiatan


commit to user



120

120v

untuk memproses bahan baku menjadi produk dengan mengatur penggunaan

faktor - faktor produksi sedemikian rupa sehingga proses produksi berjalan

sesuai dengan yang direncanakan.

Manajemen produksi meliputi manajemen perancangan dan

pengendalian produksi. Tujuan perencanaan dan pengendalian produksi

mengusahakan perolehan kualitas produk sesuai target dalam jangka waktu

tertentu. Dengan meningkatnya kegiatan produksi maka selayaknya diikuti

dengan kegiatan perencanaan dan pengendalian agar penyimpangan

produksi dapat dihindari.

Perencanaan sangat erat kaitannya dengan pengendalian dimana

perencanaan merupakan tolak ukur bagi kegiatan operasional sehingga

penyimpangan yang terjadi dapat diketahui dan selanjutnya dikembalikan

pada arah yang sesuai.

5.8.1. Perencanaan Produksi

Dalam menyusun rencana produksi secara garis besar ada direktur

keuangan dan umum. Hal yang perlu dipertimbangkan yaitu faktor internal

dan faktor eksternal. Faktor internal adalah kemampuan pabrik sedangkan

faktor eksternal adalah faktor yang menyangkut kemampuan pasar terhadap

jumlah produk yang dihasilkan.

Dipengaruhi oleh keandalan dan kemampuan mesin yaitu jam kerja efektif

dan beban yang diterima.

1. Kemampuan Pasar

Dapat dibagi menjadi 2 kemungkinan, yaitu :


commit to user



121

121v

Kemampuan pasar lebih besar dibandingkan kemampuan pabrik,

maka rencana produksi disusun secara maksimal.

Kemampuan pasar lebih kecil dari kemampuan pabrik.

Ada tiga alternatif yang dapat diambil :

Rencana prduksi sesuai kemampuan pasar atau produksi diturunkan

sesuai dengan kemampuan pasar, dengan mempertimbangkan untung

dan rugi.

Rencana produksi tetap dengan mempertimbangkan bahwa kelebihan

produksi disimpan dan dipasarkan tahun berikutnya.

Mencari daerah pemasaran baru.

2. Kemampuan Pabrik

Pada umumnya kemampuan pabrik ditentukan oleh beberapa faktor,

antara lain

Bahan Baku

Dengan pemakaian yang memenuhi kualitas dan kuantitas, maka

akan mencapai jumlah produk yang diinginkan.

Tenaga kerja

Kurang terampilnya tenaga kerja akan menimbulkan kerugian,

sehingga diperlukan pelatihan agar kemampuan kerja

keterampilannya meningkat dan sesuai dengan yang diinginkan.

Peralatan (Mesin)

Ada dua hal yang mempengaruhi kehandalan dan kemampuan

mesin, yaitu jam kerja mesin efektif dan kemampuan mesin. Jam


commit to user



122

122v

kerja mesin efektif adalah kemampuan suatu alat untuk beroperasi

pada kapasitas yang diinginkan pada periode tertentu. Kemampuan

mesin adalah kemampuan mesin dalam memproduksi.

5.8.2. Pengendalian Produksi

Setelah perencanaan produksi disusun dan proses produksi dijalankan,

perlu adanya pengawasan dan pengendalian produksi agar proses berjalan

baik. Kegiatan proses produksi diharapkan menghasilkan produk dengan

mutu sesuai dengan standard dan jumlah produk sesuai dengan rencana

dalam jangka waktu sesuai jadwal.

a. Pengendalian Kualitas

Penyimpangan kualitas terjadi karena mutu bahan baku tidak baik,

kerusakan alat, dan penyimpangan operasi. Hal - hal tersebut dapat

diketahui dari monitor atau hasil analisis laboratorium.

b. Pengendalian Kuantitas

Penyimpangan kuantitas terjadi karena kesalahan operator, kerusakan

mesin, keterlambatan bahan baku serta perbaikan alat yang terlalu lama.

Penyimpangan perlu diketahui penyebabnya, baru dilakukan evaluasi.

Kemudian dari evaluasi tersebut diambil tindakan seperlunya dan

diadakan perencanaan kembali dengan keadaan yang ada.

c. Pengendalian Waktu

Untuk mencapai kuantitas tertentu perlu adanya waktu tertentu pula.

d. Pengendalian Bahan Proses


commit to user



123

123v

Bila ingin dicapai kapasitas produksi yang diinginkan maka bahan

proses harus mencukupi sehingga diperlukan pengendalian bahan

proses agar tidak terjadi kekurangan.


commit to user


ANALISA EKONOMI V I

124

BAB VI

ANALISA EKONOMI

Pada perancangan pabrik acetophenone ini dilakukan evaluasi atau

penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang

dirancang menguntungkan atau tidak. Komponen terpenting dari perancangan ini

adalah estimasi harga alat - alat, karena harga ini dipakai sebagai dasar untuk

estimasi analisa ekonomi. Analisa ekonomi dipakai untuk mendapatkan

perkiraan/estimasi tentang kelayakan investasi modal dalam suatu kegiatan

produksi suatu pabrik dengan meninjau kebutuhan modal investasi,besarnya laba

yang diperoleh,lamanya modal investasi dapat dikembalikan, dan terjadinya titik

impas. Selain itu analisa ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik

yang dirancang dapat menguntungkan atau tidak jika didirikan.

6.1. Penaksiran Harga Peralatan

Harga peralatan proses tiap alat tergantung pada kondisi ekonomi

yang sedang terjadi. Untuk mengetahui harga peralatan yang pasti setiap

tahun sangat sulit sehingga diperlukan suatu metoda atau cara untuk

memperkirakan harga suatu alat dari data peralatan serupa tahun-tahun

sebelumnya. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan

data indeks harga.


commit to user


ANALISA EKONOMI V I

125

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat

Cost Indeks tahun Chemical Engineering Plant Index

1991 361,3

1992 358,2

1993 359,2

1994 368,1

1995 381,1

1996 381,7

1997 386,5

1998 389,5

1999 390,6

2000 394,1

2001 394,3

2002 390,4

Sumber : Tabel 6-2 Peters & Timmerhaus, ed.5, 2003

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index

Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan

least square sehingga didapatkan persamaan berikut:

Y = 3,6077 X - 6823,1744

y = 3.6077x - 6823.1744

355360365370375380385390395400405

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004

Inde

ks

Tahun


commit to user


ANALISA EKONOMI V I

126

Tahun 2015 adalah tahun ke 25, sehingga indeks tahun 2015 adalah 446,34.

Harga alat dan yang lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2015) dan

dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut

pada masa sekarang digunakan persamaan (Peters & Timmerhaus, 2003) :

Ex = Ey .

Ex = Harga pembelian pada tahun 2015

Ey = Harga pembelian pada tahun 2002

Nx = Indeks harga pada tahun 2015

Ny = Indeks harga pada tahun 2002

6.2. Dasar Perhitungan

Kapasitas produksi : 5.000 ton/tahun

Satu tahun operasi : 330 hari

Pabrik didirikan : 2015

Harga bahan baku Ethylbenzene : US $ 0,58 / kg

Harga bahan pembantu

Katalis Kobalt Asetat : US $ 6,85 / kg

6.3. Penentuan Total Capital Investment (TCI)

Asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi :

1. Pembangunan fisik pabrik akan dilaksanakan pada tahun 2011 dan

pabrik dapat beroperasi secara komersial pada awal tahun 2015.

2. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu.

NyNx


commit to user


ANALISA EKONOMI V I

127

3. Kapasitas produksi adalah 5.000 ton/tahun.

4. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun.

5. Shut down pabrik dilaksanakan selama 30 hari dalam satu tahun untuk

perbaikan alat-alat pabrik.

6. Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan.

7. Umur alat-alat pabrik diperkirakan 10 tahun (kecuali alat-alat tertentu

(umur pompa dan tangki adalah 5 tahun).

8. Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah nol.

9. Situasi pasar, biaya dan lain-lain diperkirakan stabil selama pabrik

beroperasi.

10. Upah buruh asing U$ 11 per man hour.

11. Upah buruh local Rp.5.000,00 per man hour.

12. Satu man hour asing sama dengan dua man hour Indonesia.

13. Kurs rupiah yang dipakai Rp.8.813,00.

14. Semua produk Acetophenone habis terjual.

15. Harga jual Acetophenone U$ 1,61/kg.


commit to user


ANALISA EKONOMI V I

128

6.4. Hasil Perhitungan

6.4.1 Fixed Capital Invesment (FCI)

Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment

No Jenis US $ Rp. Total Rp.

1 Purchase equipment cost 375,980 0 3.313.515.716

2 Instalasi 32,761 71.660.224 359.593.314

3 Pemipaan 127,055 87.218.036 1.206.957.829

4 Instrumentasi 63,009 13.436.292 566.735.822

5 Isolasi 7,779 11.786.221 80.341.719

6 Listrik 25,930 11.786.221 240.304.546

7 Bangunan 77,789 0 685.554.976

8 Tanah dan perbaikan 33,709 4.000.000.000 4.297.073.623

9 Utilitas 231,625 2.041.308.070

Physical plant cost 975,547 4.195.886.994 12.793.385.814

10. Engineering & construction 195,109 839.177.399 2.558.677.163

Direct plant cost 1,170,657 5.035.064.392 15.352.062.976

11. Contractor’s fee 58,533 251.753 767.603.143

12. Contingency 292,664 1.258.766.038 3.838.015.744

Fixed capital invesment (fci) 1,521,854 6.545.583.710 19.957.681.869


commit to user


ANALISA EKONOMI V I

129

6.4.2 Working Capital Investment (WCI)

Tabel 6.3 Working Capital InvestmentNo. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Raw material inventory 772,172 0 6.805.147.522

2. Inprocess inventory 8,526 23.216.156 98.358.095

3. Product inventory 388,092 1.056.735.385 4.476.989.163

4. Extended Credit 669,971 0 5.904.451.175

5. Available Cash 388,092 1.056.735.385 4.476.989.163

Working Capital Investment

(WCI)2,226,852 2.136.686.926 21.761.935.118

6.4.3 Total Capital Investment (TCI)

TCI = FCI + WCI= Rp 41.719.616.988

6.4.4 Direct Manufacturing Cost (DMC)

Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Harga Bahan Baku 2,952,773 0 26.022.786.211

2. Gaji Pegawai 0 2.370.000.000 2.370.000.000

3. Supervisi 0 2.424.000.000 2.424.000.000

4. Maintenance 91,311 392.735.023 1.197.460.912

5. Plant Supplies 13,697 58.910.253 179.619.137

6. Royalty & Patent 241,189 0 2.125.602.423

7. Utilitas 0 5.003.120.971 5.003.120.971

Direct Manufacturing Cost 3,298,970 10.248.766.247 39.322.589.654


commit to user


ANALISA EKONOMI V I

130

6.4.5 Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost


1. Payroll Overhead 0 355.500.000 355.500.000

2. Laboratory 0 237.000.000 237.000.000

3. Plant Overhead 0 1.185.000.000 1.185.000.000

4. Packaging & Shipping 1,354,626 0 11.938.314.978

Indirect Manufacturing Cost 1,354,626 1.777.500.000 13.715.814.978

6.4.6 Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost


1. Depresiasi 121,748 523.646.697 1.596.614.550

2. Property Tax 15,219 65.455.837 199.576.819

3. Asuransi 15,219 65.455.837 199.576.819

Fixed Manufacturing Cost 152,185 654.558.371 1.995.768.187

6.4.7 Total Manufacturing Cost (TMC)

TMC = DMC + IMC + FMC TMC = DMC + IMC + FMC

= Rp 53.723.869.955


commit to user


ANALISA EKONOMI V I

131

6.4.8 General Expense (GE)

Tabel 6.7 General Expense

No. Jenis US $ Rp Total Rp

1. Administrasi 0 2.674.000.000 2.674.000.000

2. Sales 160,733 0 1.417.068.282

3. Research 160,733 0 1.417.068.282

4. Finance 205,060 323.891.112 2.131.087.181

General Expense (GE) 526,646 2.997.891.112 7.639.223.744

6.4.9 Total Production Cost (TPC)

TPC = TMC + GE = Rp. 61.363.093.700

6.4.10 Analisa Kelayakan

Tabel 6.8 Analisa Kelayakan

No. Keterangan Perhitungan Batasan

1.

Percent Return On Investment (% ROI)

ROI sebelum pajak 47,55 % min.11 %

ROI setelah pajak 35,66 %

2.

Pay Out Time (POT), tahun

POT sebelum pajak 1,80 tahun max 5 tahun

POT setelah pajak 2,29 tahun

3. Break Even Point (BEP) 41,28 %

4. Shut Down Point (SDP) 28,93 %

5. Discounted Cash Flow (DCF) 24,52 %


commit to user


ANALISA EKONOMI V I

132

Grafik analisa kelayakan dapat dilihat pada Gambar 6.2

Gambar 6.2 Grafik analisa kelayakan pabrik

0

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Har

ga (

dala

m m

ilyar

, Rp)

Kapasitas Produksi ( % )

BEPSDP0,3 RaFa

Va

Ra

Sa

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS … · contoh, acetophenone yang menempati peranan...

Documents

Transcript of JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS … · contoh, acetophenone yang menempati peranan...