PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin...

149

Click here to load reader

Transcript of PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin...

Page 1: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL KLORIDA DAN KLORIN KAPASITAS

30.000 TON/TAHUN

OLEH:

NURYAH DEWI I.0506006 AJENG WIDIHAPSARI I.0506009

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2011

Page 2: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

Page 3: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kepada Allah SWT, hanya karena rahmat dan ridho-Nya,

Penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan

judul “Prarancangan Pabrik Metilen Klorida dari Metil Klorida dan Klorin

Kapasitas 30.000 Ton / Tahun” ini.

Dalam penyusunan tugas akhir ini Penulis memperoleh banyak bantuan

baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena

itu, Penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat

yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.

2. Enny Kriswiyanti A., S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I dan Bregas

S.T. Sembodo, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan

dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir.

3. Wirawan Ciptonugroho, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji I dan Ir. Endang

Mastuti selaku Dosen Penguji II atas saran dan kritik yang membangun

dalam penulisan tugas akhir ini.

4. Ir. Arif Jumari, M.Sc. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UNS.

5. Dwi Ardiana S., S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik.

6. Segenap Civitas Akademika atas semua bantuannya.

7. Teman-teman mahasiswa teknik kimia FT UNS khususnya tekimers ’06.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh

karena itu, Penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang

membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi Penulis dan

pembaca sekalian.

Surakarta, April 2011

Penulis

Page 4: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

iv

DAFTAR ISI

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

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

Kata Pengantar ................................................................................................... iii

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

Daftar Tabel ...................................................................................................... xi

Daftar Gambar ................................................................................................. xiii

Intisari .............................................................................................................. xiv

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

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

1.2 Penentuan Kapasitas Perancangan .......................................... 2

1.2.1 Kebutuhan Metilen Klorida di Indonesia .................... 3

1.2.2 Kebutuhan Bahan ....................................................... 4

1.2.3 Kapasitas Rancangan Pabrik ...................................... 4

1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik .......................................................... 5

1.4 Tinjauan Pustaka ..................................................................... 7

1.4.1 Macam-Macam Proses ................................................. 7

1.4.2 Kegunaan Produk ......................................................... 10

1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk ............ 11

1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum .................................... 17

Page 5: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

v

BAB II DESKRIPSI PROSES........................................................................ 18

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

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

2.1.2 Spesifikasi Produk ........................................................ 19

2.2 Konsep Proses ......................................................................... 21

2.2.1 Dasar Reaksi ................................................................ 21

2.2.2 Mekanisme Reaksi ....................................................... 21

2.2.3 Kondisi Operasi ........................................................... 23

2.2.4 Tinjauan Termodinamika.............................................. 23

2.2.5 Tinjauan Kinetika ........................................................ 25

2.3 Diagram Alir Proses ................................................................ 26

2.3.1 Diagram Alir Kualitatif................................................. 27

2.3.2 Diagram Alir Kuantitatif............................................... 28

2.3.3 Diagram Alir Lengkap .................................................. 29

2.3.4 Langkah Proses............................................................. 30

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas ............................................. 34

2.4.1 Neraca Massa ............................................................... 34

2.4.2 Neraca Panas ................................................................ 39

2.5 Tata Letak Pabrik dan Peralatan............................................... 44

2.5.1 Tata Letak Pabrik.......................................................... 44

2.5.2 Tata Letak Peralatan ..................................................... 47

Page 6: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

vi

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ........................................... 50

3.1 Tangki Penyimpan Bahan Baku ................................................ 50

3.2 Tangki Penyimpan Produk ........................................................ 51

3.3 Reaktor ...................................................................................... 53

3.4 Absorber ...................................................................................... 54

3.5 Menara Distilasi ......................................................................... 55

3.6 Separator ................................................................................... 56

3.7 Kondensor-01 ............................................................................. 57

3.8 Kondensor-02 ............................................................................. 58

3.9 Kondensor-03 ............................................................................. 59

3.10 Reboiler-01 ................................................................................ 60

3.11 Reboiler-02 ................................................................................ 61

3.12 Reboiler-03 ................................................................................ 62

3.13 Accumulator .............................................................................. 63

3.14 Penukar Panas-01 ...................................................................... 64

3.15 Penukar Panas-02 ...................................................................... 64

3.16 Penukar Panas-03 ...................................................................... 65

3.17 Penukar Panas-04 ...................................................................... 65

3.18 Penukar Panas-05 ...................................................................... 66

3.19 Penukar Panas-06 ...................................................................... 66

3.20 Penukar Panas-07 ...................................................................... 67

3.21 Penukar Panas-08 ...................................................................... 67

Page 7: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

vii

3.22 Penukar Panas-09 ...................................................................... 68

3.23 Penukar Panas-10 ...................................................................... 68

3.24 Penukar Panas-11 ...................................................................... 69

3.25 Pompa-01................................................................................... 70

3.26 Pompa-02................................................................................... 70

3.27 Pompa-03................................................................................... 70

3.28 Pompa-04................................................................................... 71

3.29 Pompa-05................................................................................... 71

3.30 Pompa-06................................................................................... 71

3.31 Pompa-07................................................................................... 72

3.32 Pompa-08................................................................................... 72

3.33 Pompa-09................................................................................... 72

3.34 Pompa-10................................................................................... 73

3.35 Pompa-11................................................................................... 73

3.36 Pompa-12................................................................................... 73

3.37 Pompa-13................................................................................... 74

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM............. 75

4.1 Unit Pendukung Proses ............................................................ 75

4.1.1 Unit Pengadaan Air ...................................................... 76

4.1.2 Unit Pengadaan Pendingin Reaktor ............................. 85

4.1.3 Unit Pengadaan Steam .................................................. 85

4.1.4 Unit Pengadaan Udara Tekan ....................................... 88

Page 8: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

viii

4.1.5 Unit Pengadaan Listrik ................................................ 89

4.1.4.1 Listrik Untuk Keperluan Proses dan Utilitas . 89

4.1.4.2 Listrik Untuk Penerangan............................... 90

4.1.4.3 Listrik Untuk AC........................................... 92

4.1.4.4 Listrik Untuk Laboratorium dan Instrumentasi 92

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ...................................... 93

4.2 Laboratorium ........................................................................... 94

4.2.1 Laboratorium Fisik .................................................... 96

4.2.2 Laboratorium Analitik ............................................... 97

4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ............ 97

4.2.4 Prosedur Analisa Bahan Baku .................................... 97

4.2.5 Prosedur Analisa Produk ............................................ 99

4.2.6 Analisa Air.................................................................. 99

4.3 Unit Pengolahan Limbah ......................................................... 100

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN........................................................ 102

5.1 Bentuk Perusahaan .................................................................. 102

5.2 Struktur Organisasi .................................................................. 103

5.3 Tugas dan Wewenang .............................................................. 108

5.3.1 Pemegang Saham ........................................................ 108

5.3.2 Dewan Komisaris ......................................................... 108

5.3.3 Dewan Direksi ............................................................. 109

5.3.4 Staf Ahli ....................................................................... 110

Page 9: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

ix

5.3.5 Kepala Bagian .............................................................. 110

5.3.6 Kepala Seksi ................................................................ 114

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................. 115

5.4.1 Karyawan Non Shift ..................................................... 115

5.4.2 Karyawan Shift ............................................................. 115

5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah .......................................... 117

5.4.1 Karyawan Tetap ........................................................... 118

5.4.2 Karyawan Harian ......................................................... 118

5.4.3 Karyawan Borongan..................................................... 118

5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ................ 118

5.6.1 Penggolongan Jabatan ................................................. 118

5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji .......................................... 119

5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan .............................................. 120

BAB VI ANALISIS EKONOMI ..................................................................... 122

6.1 Penaksiran Harga Peralatan ..................................................... 123

6.2 Penentuan Total Capital Investment (TCI) ............................. 125

6.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Investment) ..................... 127

6.2.2 Modal Kerja (Working Capital Investment) ................ 128

6.3 Biaya Produksi Total (Total Production Cost) ......................... 129

6.3.1 Manufacturing Cost .................................................... 129

6.3.2 General Expense .......................................................... 130

6.4 Keuntungan Produksi .............................................................. 131

Page 10: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

x

6.5 Analisis Kelayakan................................................................... 131

BAB VII KESIMPULAN ................................................................................ 135

Daftar Pustaka ................................................................................................. xv

Lampiran

Page 11: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Impor Metilen Klorida Dalam Negeri ........................ 3

Tabel 1.2 Industri Metilen Klorida di Berbagai Negara ...................... 4

Tabel 2.1 Neraca Massa Total ............................................................ 34

Tabel 2.2 Neraca Massa di Percabangan 1 ......................................... 34

Tabel 2.3 Neraca Massa di Percabangan 2 ......................................... 35

Tabel 2.4 Neraca Massa di Percabangan 3 ......................................... 35

Tabel 2.5 Neraca Massa Reaktor ......................................................... 36

Tabel 2.6 Neraca Massa Absorber ....................................................... 36

Tabel 2.7 Neraca Massa Menara Distilasi 1 ......................................... 37

Tabel 2.8 Neraca Massa Menara Distilasi 2 ......................................... 37

Tabel 2.9 Neraca Massa Menara Distilasi 3 ......................................... 38

Tabel 2.10 Neraca Massa Separator 1 .................................................. 38

Tabel 2.11 Neraca Massa Separator 2 .................................................. 38

Tabel 2.12 Neraca Panas Total .............................................................. 39

Tabel 2.13 Neraca Panas di Percabangan 1 ........................................... 39

Tabel 2.14 Neraca Panas di Percabangan 2 ........................................... 40

Tabel 2.15 Neraca Panas di Percabangan 3 ........................................... 40

Tabel 2.16 Neraca Panas Reaktor ......................................................... 40

Tabel 2.17 Neraca Panas Absorber ....................................................... 41

Tabel 2.18 Neraca Panas Menara Distilasi 1 ......................................... 41

Tabel 2.19 Neraca Panas Menara Distilasi 2 ......................................... 42

Tabel 2.20 Neraca Panas Menara Distilasi 3 ......................................... 42

Tabel 2.21 Neraca Panas Separator 1 .................................................... 42

Tabel 2.22 Neraca Panas Separator 2 ..................................................... 43

Tabel 3.1 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Bahan Baku .................... 50

Tabel 3.2 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Produk ........................... 51

Page 12: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

xii

Tabel 3.3 Spesifikasi Reaktor ............................................................ 53

Tabel 3.4 Spesifikasi Absorber ......................................................... 54

Tabel 3.5 Spesifikasi Menara Distilasi .............................................. 55

Tabel 3.6 Spesifikasi Separator ......................................................... 56

Tabel 3.7 Spesifikasi Kondensor ....................................................... 57

Tabel 3.8 Spesifikasi Reboiler ............................................................ 60

Tabel 3.9 Spesifikasi Akumulator ....................................................... 63

Tabel 3.10 Spesifikasi Penukar Panas .................................................. 64

Tabel 3.11 Spesifikasi Pompa .............................................................. 70

Tabel 4.1 Kebutuhan air pendingin ..................................................... 77

Tabel 4.2 Kebutuhan air proses ............................................................ 78

Tabel 4.3 Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi ...................... 79

Tabel 4.4 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas ........ 89

Tabel 4.5 Jumlah Lumen berdasarkan luas bangunan ........................ 91

Tabel 4.6 Total kebutuhan listrik pabrik .............................................. 93

Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift .................................... 116

Tabel 5.2 Perincian jumlah Karyawan dan Gaji dalam Rupiah .......... 119

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat ................................................................ 124

Tabel 6.2 Modal Tetap ........................................................................ 127

Tabel 6.3 Modal Kerja ........................................................................ 128

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

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost ................................................ 129

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

Tabel 6.7 General Expense ................................................................ 130

Tabel 6.8 Analisis Kelayakan .............................................................. 133

Page 13: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Prediksi Kebutuhan Metilen Klorida di Indonesia .................... 3

Gambar 1.2 Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik ........................................... 7

Gambar 2.1 Gambar 15 Mc. Ketta untuk Pengolahan Kinetika Reaksi .......... 26

Gambar 2.2 Grafik ln k vs 1/T .......................................................................... 27

Gambar 2.3 Gambar Diagram Alir Kualitatif .............................................. 28

Gambar 2.4 Gambar Diagram Alir Kuantitatif .............................................. 29

Gambar 2.5 Gambar Diagram Alir ................................................................... 30

Gambar 2.6 Tata letak pabrik metilen klorida .............................................. 47

Gambar 2.7 Tata letak peralatan proses ............................................................ 49

Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Laut .......................................................... 82

Gambar 4.2 Skema Pengolahan Air Konsumsi dan Sanitasi ...................... 82

Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Metilen Klorida ............................. 107

Gambar 6.1 Harga Indeks Peralatan Pabrik Kimia ....................................... 124

Gambar 6.2 Grafik Analisis Kelayakan ............................................................ 134

Page 14: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

xiv

INTISARI

Nuryah Dewi dan Ajeng Widihapsari, 2011, Prarancangan Pabrik Metilen Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

Metilen klorida banyak digunakan sebagai bahan aktif dalam pelarut atau penghilang cat, komponen dalam aerosol, juga digunakan sebagai komponen utama dalam pembentukan film untuk kontak dengan logam. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan kebutuhan dunia, maka dirancang pabrik metilen klorida dengan kapasitas 30.000 ton/tahun dengan bahan baku metil klorida28.721,426 ton/tahun dan klorin 57.848,949 ton/tahun. Dengan memperhatikan beberapa faktor, seperti aspek penyediaan bahan baku, transportasi, tenaga kerja, pemasaran, serta utilitas, maka lokasi pabrik yang cukup strategis adalah di Kawasan Industri Cilegon, Jawa Barat.

Reaksi pembuatan metilen klorida dilakukan dengan mereaksikan metil klorida dengan klorin dalam Reaktor Alir Pipa (RAP) Multitube pada suhu 275-4500C dan tekanan 3 atm. Panas yang timbul dari reaksi diambil dengan Dowtherm A yang dialirkan di shell reaktor. Produk gas keluar reaktor masuk ke absorber untuk mengurangi kandungan hidrogen klorida. Produk absorber berupa hidrogen klorida 35% berat dijual sebagai produk samping sedangkan gas hasil atas masuk Menara Distilasi 1. Gas hasil atas banyak mengandung metil klorida diumpankan kembali ke reaktor dan hasil bawah diumpankan ke Menara Distilasi 2. Hasil atas berupa produk utama metilen klorida 99,9% berat dan hasil bawah diumpankan ke Menara Distilasi 3. Produk Menara Distilasi 3 berupa kloroform 99,9% berat sebagai hasil atas dan karbon tetraklorida 99,9% berat sebagai hasil bawah dijual sebagai produk samping. Peralatan proses yang ada antara lain vaporizer, flash drum, separator, reaktor, absorber, menara distilasi, dan pompa.

Unit pendukung proses didirikan untuk menunjang proses produksi yang terdiri dari unit penyediaan air pendingin, pendingin reaktor, penyediaan listrik, penyediaan bahan bakar, serta unit pengolahan limbah. Laboratorium berfungsi menjaga mutu bahan baku dan kualitas produk sesuai spesifikasi. Dalam pabrik metilen klorida ini terdapat tiga buah laboratorium, yaitu laboratorium fisik, laboratorium analitik dan laboratorium penelitian dan pengembangan.

Bentuk perusahaan adalah PT (Perseroan Terbatas) dengan struktur organisasi lini dan staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non shift .

Hasil analisa ekonomi terhadap prarancangan pabrik metilen kloridadiperoleh bahwa total investasi (TCI) sebesar US$ 29.156.445 dan total biaya produksi US$ 55.754.324. Dari analisa kelayakan diperoleh Return of Investment(ROI) sebelum pajak 72,74% dan setelah pajak 54,55%. Pay Out Time ( POT)sebelum pajak 1 tahun dan setelah pajak 1,5 tahun, Break Event Point (BEP)46,46%, Shut Down Point (SDP) 31,3% dan Discounted Cash Flow (DCF)sebesar 30,31%. Dari analisis ekonomi yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa pendirian pabrik metilen klorida dengan kapasitas 30.000 ton/tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.

Page 15: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik

Metilen klorida merupakan salah satu senyawa klorometana selain

kloroform (CHCl3) dan karbon tetraklorida (CCl4). Senyawa klorometana dapat

diproduksi dengan klorinasi fase gas metil klorida ( CH3Cl ) dan klorin (Cl2)

pada suhu tinggi (Harvey & Pitsch, 2000). Indonesia adalah salah satu negara

penghasil klorin. Adanya salah satu bahan baku utama produksi metilen klorida

yaitu klorin akan menurunkan biaya transportasi sehingga biaya produksi

senyawa klorometana seperti lebih ekonomis.

Senyawa klorometana digunakan luas di industri. Penggunaan utama

senyawa tersebut adalah untuk pelarut industri, membuat refrigerant dan

produksi silikon. Metilen klorida atau diklorometana yang dihasilkan beberapa

pabrik di dunia dimanfaatkan untuk : pelarut dan pembersih cat 30%,

pembentukan film pada kontak logam 20%, pembersihan logam 10%, dan

lainnya untuk aerosol, farmasi, proses kimia dan busa poliuretan. (www.the-

innovation-group.com)

Pabrik metilen klorida dengan proses klorinasi juga layak dirancang

karena termasuk minim dalam pencemaran lingkungan. Hal ini disebabkan

dalam produksinya tidak ada bahan samping atau limbah yang secara langsung

dihasilkan dan dibuang. Selain metilen klorida akan dihasilkan juga bahan

Page 16: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

2

kimia lainnya seperti kloroform, karbon tetraklorida dan asam klorida yang

semuanya dapat dijual. Oleh karenanya dengan mencegah kebocoran selama

proses dan menjaga suhu klorinasi yang aman, maka efek buruk terhadap

lingkungan dan makhluk hidup sekitar dapat dicegah.

Indonesia sebagai negara berkembang, terlebih lagi memasuki era

perdagangan bebas, dituntut untuk mampu bersaing dengan negara-negara lain

dalam bidang industri dan sektor industri kimia memegang peranan penting

untuk memajukan perindustrian di Indonesia. Perkembangan industri sangat

berpengaruh pada pertumbuhan ekonomi Indonesia dalam menghadapi pasar

bebas. Inovasi proses produksi maupun pembangunan pabrik baru yang

menghasilkan produk bernilai ekonomis lebih tinggi semisal metilen klorida

sangat diperlukan untuk menambah devisa negara. Di samping itu pendirian

pabrik metilen klorida dapat mendorong pertumbuhan dan perkembangan

industri-industri kimia lain dan akan menyerap sebagian tenaga kerja dalam

negeri.

1.2 Penentuan Kapasitas Produksi

Kapasitas produksi dapat diartikan sebagai jumlah maksimal produk yang

dapat dihasilkan dalam satuan waktu tertentu. Pabrik yang didirikan harus

mempunyai kapasitas produksi yang optimal yaitu jumlah dan jenis produk

yang dihasilkan harus dapat menghasilkan laba maksimal dengan biaya yang

minimal.

Page 17: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

3

Kapasitas produksi dirancang dengan pertimbangan-pertimbangan:

1. Kebutuhan metilen klorida di Indonesia

Untuk memenuhi kebutuhan metilen klorida di dalam negeri,

Indonesia masih mengimpor dari negara lain.

Tabel 1.1 Data impor metilen klorida dalam negeri

Tahun Volume ( kg/tahun )

2005 7.222.887

2006 6.969.374

2007 8.231.508

2008 7.659.713

2009 8.270.378

( www.bps.go.id )

Dari data impor metilen klorida dalam negeri, dapat dilakukan

prediksi untuk kebutuhan masa yang akan datang.

Gambar 1.1. Prediksi Kebutuhan Metilen Klorida di Indonesia

Page 18: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

4

Pabrik metilen klorida direncanakan beroperasi pada tahun 2015.

Dari hasil prediksi, impor metilen klorida di Indonesia pada tahun tersebut

adalah 9.899.029 kg/tahun.

2. Ketersediaan bahan baku

Adanya industri yang mendukung pabrik metilen klorida, terutama

dalam hal penyediaan bahan baku merupakan salah satu faktor yang cukup

penting. Bahan baku utama yaitu klorin (Cl2) tersedia di dalam negeri

yaitu dapat diperoleh dari P.T. Assahimas, Cilegon. Sedangkan metil

klorida masih didatangkan dari luar negeri.

3. Kapasitas pabrik minimum dan maksimum di luar negeri

Adapun kapasitas Pabrik Metilen Klorida yang telah berdiri di beberapa

Negara, sebagai berikut :

Tabel 1.2. Industri Metilen Klorida di Berbagai Negara

Nama pabrikKapasitas Produksi, 103

( ton/tahun )

LCP, Moundsville, W.Va 23,6

Occidental, Belle, W. Va 40,9

The Dow Chemical Company,

Freeport, Tex50

The Dow Chemical Company,

Plaquemine, La54,5

Vulcan, Geismar, La 36,4

Vulcan, Wichita, Kans 59,1

( Kirk Othmer, Vol. 5, hal. 520 )

Page 19: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

5

Dari Tabel 1.2 dapat diketahui kapasitas produksi minimal di dunia

sebesar 23.600 ton/tahun. Sedangkan kebutuhan metilen klorida di dalam negeri

adalah sebesar 9.899.029 kg/tahun. Maka dapat disimpulkan bahwa kapasitas

pabrik metilen klorida sebesar 30.000 ton/tahun, sehingga diharapkan :

1. Dapat memenuhi kebutuhan metilen klorida dalam negeri.

2. Pabrik dapat dijalankan karena kapasitas rancangan berada diatas kapasitas

terkecil pabrik yang ada di dunia.

3. Dapat merangsang berdirinya industri-industri lainnya yang menggunakan

bahan baku metilen klorida.

1.3 Lokasi Pabrik

Lokasi geografis dari suatu pabrik akan berpengaruh pada kegiatan pabrik

baik proses produksi maupun distribusi produk yang semuanya itu akan

berpengaruh pada perkembangan dan kelangsungan hidup dari pabrik. Banyak

faktor yang harus diperhatikan dan dipertimbangkan dalam menentukan lokasi

suatu pabrik. Lokasi pabrik pada umumnya ditetapkan atas dasar orientasi

bahan baku dan orientasi pasar, karena hal ini bersifat ekonomis.

Lokasi pabrik ditetapkan di Kecamatan Cilegon, Kabupaten Serang,

Propinsi Banten dengan pertimbangan sebagai berikut :

1. Sumber bahan baku

Bahan baku klorin dapat diperoleh dari P.T Assahimas, Cilegon.

Orientasi pemilihan ditekankan pada jarak lokasi sumber bahan baku

dengan pabrik cukup dekat. Lokasi pabrik juga dekat dengan

Page 20: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

6

pelabuhan sehingga memudahkan dalam distribusi metil klorida yang

didatangkan dari luar negeri yaitu China.

2. Pemasaran produk

Daerah tersebut berdekatan dengan Jakarta, Bogor, Tangerang yang

merupakan area industri yang potensial sebagai daerah pemasaran.

Selain itu juga dekat dengan Pelabuhan Ciwandan yang memudahkan

dalam pemasaran ke luar Jawa maupun luar negeri.

3. Sarana transportasi

Daerah tersebut dekat dengan pelabuhan dan jalan tol yang

memudahkan pengangkutan bahan baku dan produk. Ini sangat

menguntungkan karena bahan baku CH3Cl didatangkan dari luar

negeri.

4. Tersedianya sarana pendukung

Cilegon merupakan salah satu kawasan industri di Indonesia, sehingga

penyediaan utilitas utamanya air untuk proses dan pendingin tidak

mengalami kesulitan, karena dekat dengan laut dan apabila tidak

mencukupi, di kawasan industri Cilegon terdapat pabrik penyedia air

yaitu P.T. Krakatau Tirta Indonesia.

5. Tenaga kerja

Tenaga kerja untuk pabrik dapat direkrut dari daerah Cilegon dan

sekitarnya, di mana kepadatan penduduknya tinggi sehingga

merupakan sumber tenaga kerja yang potensial.

Page 21: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

7

6. Kemasyarakatan

Keadaan sosial kemasyarakatan sudah terbiasa dengan lingkugan

industri sehingga pendirian pabrik baru dapat dengan mudah diterima

dan dapat beradaptasi dengan mudah dan cepat.

Lokasi pabrik metilen klorida ditunjukkan pada gambar 1.2 berikut:

Gambar 1.2 Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik

1.4 Tinjauan Pustaka

1.4.1 Macam-Macam Proses

Dalam Mc. Ketta (1979), secara umum metilen klorida dapat

dibuat dengan beberapa cara, antara lain :

1. Proses termalklorinasi

2. Proses fotoklorinasi

3. Proses klorinasi metana dengan katalis alumina

Page 22: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

8

1. Proses termalklorinasi

Proses ini didasarkan poada reaksi klorinasi langsung

terhadap metana atau klorometana (metil klorida) pada suhu yang

tinggi. Temperatur reaksi antara 275 sampai 450 oC. Konversi dari

proses ini adalah 52,5% terhadap metil klorida dan 99%-100%

terhadap klorin.

Reaksi yang terjadi :

CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl

CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl

Keuntungan :

a. Dengan proses termal ini temperatur yang tinggi dapat

membuat molekul klorin (Cl2) menjadi radikal Cl* sehingga

dapat terjadi reaksi, dengan demikian tidak memerlukan katalis.

b. Impuritas sedikit

c. Biaya ekonomis

d. Yield tinggi yaitu 80-92%

2. Proses fotoklorinasi

Proses ini didasarkan pada reaksi klorinasi metana oleh

aktivasi dari reaksi massa dengan radiasi sinar. Adapun pemisahan

molekul klorin (Cl2) menjadi radikal Cl* adalah dengan

meradiasikan reaksi massa dengan sumber sinar yang mempunyai

radiasi sebesar 3000-5000 oA. Bahan baku yang digunakan adalah

Page 23: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

9

metana dengan kemurnian tinggi. Konversi dari proses ini adalah

90%. Adapun reaktor yang digunakan adalah reaktor fotokimia.

Keuntungan dari proses ini adalah dapat mengurangi impuritas

yang ada pada klorometana yang dihasilkan.

Kekurangan :

a. Penggunaan reaktor fotokimia harus terbuat dari permukaan

kaca yang tahan terhadap pembebasan panas mengingat reaksi

klorinasi adalah reaksi eksotermis.

b. Penyimpanan dan peralatan sekitar reaktor baru terbuat dari

kaca, hal ini menyebabkan tingginya biaya pembuatan dan

perawatan.

c. Lebih sensitif terhadap impuritas dari umpan, karena dapat

terjadi terminasi pada reaksi rantai.

d. Reaktor membutuhkan energi yang cukup besar untuk

menghasilkan radiasi sinar dengan kekuatan 3000-5000 oA.

e. Kapasitas per reaktor rendah.

f. Sering terjadi akumulasi pada daerah reaktor sehingga dapat

mengakibatkan ledakan.

3. Proses klorinasi metana dengan katalis alumina

Proses klorinasi ini didasarkan pada reaksi klorinasi metana dengan

bantuan katalis alumina. Bahan baku yang digunakan adalah

metana dengan kemurnian tinggi. Konversi dari proses ini adalah

95%. Adapun reaktor yang digunakan adalah reaktor fixed bed

Page 24: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

10

katalitik. Keuntungan dari proses ini adalah konversi yang

dihasilkan cukup tinggi.

Kekurangan :

a. Penggunaan fixed bed reaktor harus mempunyai konstruksi

penyangga yang kuat untuk menyangga katalis. Reaktor harus

terbuat dari bahan yang tahan terhadap pembebasan panas

mengingat reaksi klorinasi adalah rekasi eksotermis, sehingga

reaktor lebih berat dan biayanya juga mahal.

b. Perlu adanya regenerasi katalis pada waktu-waktu tertentu.

c. Proses ini sensitif terhadap adanya impuritas.

(Mc. Ketta, 1979)

1.4.2 Kegunaan Produk

Penggunaan metilen klorida dewasa ini, antara lain:

a. Bahan aktif untuk kebanyakan produk penghilang cat organik termasuk

pembersih kerajinan rumah tangga, dan produk untuk perawatan

kerajinan.

b. Pelarut pada semen dan resin untuk kontak dengan logam atau bahan-

bahan tambahan dan merupakan komponen utama dalam konstruksi

busa uretan.

c. Komponen penting dalam formulasi aerosol karena daya larutnya

tinggi.

d. Bahan untuk pembersih logam, farmasi, proses kimia dan busa

poliuretan dan substitusi CFC-11.

Page 25: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

11

1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia

1. Bahan baku

Metil klorida

Sifat fisis:

Rumus molekul : CH3Cl

Berat Molekul : 50,488

Bau : khas

Warna : tak berwarna

Densitas (00C,1 atm) : 2,3045 g/L

Titik didih (1atm) : -23,730C

(Perry, 1997)

Sifat-sifat Kimia :

a. Dalam larutan eter, CH3Cl bereaksi dengan natrium membentuk

etana (proses sintesa Wurtz).

2 CH3Cl + 2 Na CH3CH3 + 2 NaCl

b. Metil klorida digunakan pada reaksi Friedel Craft membentuk

toluena dengan mengggunakan katalisator AlCl3

CH3Cl + C6H6 C6H5CH3 + HCl

c. Bila dipanaskan pada temperatur yang sangat tinggi, metil klorida

akan berpasangan membentuk etilena.

2 CH3Cl CH2 = CH2 + 2 HCl

d. Klorinasi dengan CH3Cl menghasilkan metilen klorida dan HCl

(Kirk and Othmer, 1979)

Page 26: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

12

Klorin

Sifat-sifat fisis :

Rumus molekul : Cl2

Berat molekul : 70,906 gram/mol

Bau : tajam

Warna : kuning

Densitas (00C, 1 atm) : 3,214 kg/m3

Titik didih (1 atm) : -35,50C

(Perry, 1997)

Sifat-sifat kimia :

a. Cl2 bereaksi dengan alkali dan alkali tanah membentuk bahan

pemutih.

Cl2 + 2 NaOCl NaOCl + H2O

b. Reaksi dengan ammonia membentuk hidrazin.

2 NH3 + NaOCl N2H4 + NaCl + H2O

c. Cl2 bereaksi dengan hidrokarbon jenuh menghasilkan

hidrokarbon terklorinasi dan HCl.

(Kirk and Othmer, 1979)

2. Produk

Metilen klorida

Sifat-sifat fisis :

Rumus molekul : CH2Cl2

Berat molekul : 84,933 gram/mol

Page 27: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

13

Bau : khas

Warna : tak berwarna

Densitas (00C, 1 atm) : 2,93 kg/m3

Titik didih (1 atm) : 39,80C

(Perry, 1997)

Sifat-sifat kimia :

a. Bila kontak dengan air dalam waktu yang lama, metilen klorida

akan terhidrolisa secara perlahan membentuk HCl sebagai

produk primer.

b. Bila metilen klorida dipanaskan dengan air dalam waktu lama

dalam tangki tertutup pada suhu 140-1700C, maka akan

terbentuk formaldehida dan HCl.

CH2Cl2 + H2O HCHO + 2 HCl

c. Klorinasi terhadap metilen klorida akan menghasilkan

kloroform dan HCl.

(Kirk and Othmer, 1979)

Klorofom

Sifat-sifat fisis :

Rumus molekul : CHCl3

Berat molekul : 119,378 gram/mol

Bau : khas

Page 28: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

14

Warna : tak berwarna

Densitas (00C, 1 atm) : 4,36 kg/m3

Titik didih (1 atm) : 61,30C

(Perry, 1997)

Sifat-sifat kimia :

a. Klorinasi terhadap kloroform membentuk karbon tetraklorida

dan HCl.

b. Bila kontak dengan besi dan air akan membentuk hidrogen

peroksida.

CHCl3 + O2 ( Cl3COOH ) Cl3OH + H2O2

c. Dengan basa akan mengalami hidrolisa

CHCl3 + 3 NaOH CO + 3 NaCl +2 H2O

d. Kloroform bila kontak dengan kalium amalgam akan

membentuk asetilen.

2 CHCl3 + 6 ( KHg ) HC = CH + 6 KCl(Hg)

(Kirk and Othmer, 1979)

Karbon tetraklorida

Sifat-sifat fisis :

Rumus molekul : CCl4

Berat molekul : 153,823 gram/mol

Bau : khas

Page 29: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

15

Warna : tak berwarna

Densitas (00C, 1 atm) : 5,32 kg/m3

Titik didih (1 atm) : 76,720C

(Perry, 1997)

Sifat-sifat kimia :

a. CCl4 kering tidak bereaksi dengan logam seperti besi dan nikel

tetapi bereaksi secara perlahan dengan tembaga dan timah.

b. Dengan katalis platinum atau Zn dan asam, CCl4 akan

terbentuk kembali menjadi kloroform.

c. Dengan kalium amalgam dan air, CCl4 akan terbentuk kembali

menjadi metana.

(Kirk and Othmer, 1979)

Asam klorida

Sifat-sifat fisis :

Rumus molekul : HCl

Berat molekul : 36,461 gram/mol

Bau : khas

Warna : tak berwarna

Densitas (00C, 1 atm) : 1,045 g/cm3

Titik didih (1 atm) : -85,050C

(Perry, 1997)

Page 30: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

16

Sifat-sifat kimia :

a. Reaksi dengan oksidator membentuk Cl2.

4 HCl + O2 2 Cl2 + 2 H2O

b. Reaksi HCl dan asetilen akan menghasilkan kloropena.

(Kirk and Othmer, 1979)

1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum

Klorinasi didefinisikan sebagai suatu proses di mana satu atau lebih

atom klorin dibentuk menjadi suatu senyawa kimia. Secara umum, reaksi

menyebabkan densitas, viskositas, dan reaktivitas kimia dari senyawa

organik menjadi naik. Proses klorinasi termal ini didasarkan pada reaksi

klorinasi langsung terhadap metana atau klorometana (metil klorida) pada

suhu yang tinggi. Temperatur reaksi antara 275 sampai 4500C.

Metil klorida dan klorin dalam fase gas dengan perbandingan mol

4:3 dipanaskan sampai suhu 3000C. Pada suhu tersebut klorin akan

mengalami disosiasi dan akan mulai terjadi reaksi klorinasi terhadap metil

klorida, sedangkan tekanan dipertahankan 3 atm. Di dalam Reaktor Alir

Pipa (RAP) multitube suhu dipertahankan jangan sampai melebihi 4500C.

Bila reaksi berlangsung di atas suhu tersebut maka dapat terjadi reaksi

pirolisis terhadap CH3Cl membentuk karbon bebas, sedangkan klorin dan

hidrogen membentuk asam klorida. Produk reaksi kemudian masuk kolom

absorber untuk mengambil asam klorida, lalu ke kolom destilasi untuk

Page 31: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

17

memurnikan produk dan mengambil kembali sisa reaktan untuk

dikembalikan ke reaktor. (Mc. Ketta, 1979).

Page 32: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user 18

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku

Metil klorida

Sumber : Qu Zhoi Ruitong, China

Rumus molekul : CH3Cl

Berat molekul : 50,488 gram/mol

Fase penyimpanan : cair

Bau : khas

Warna : tak berwarna

Kemurnian : min 99,5% berat

Impuritas : CH2Cl2

(Anonim, 2010)

Klorin

Sumber : P.T. Asahimas

Rumus molekul : Cl2

Berat molekul : 70,906 gram/mol

Fase penyimpanan : cair

Bau : tajam

Warna : kuning, hijau

Kemurnian : min 99,5% berat

Page 33: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

19

Impuritas : HCl

(Laporan Praktek Kerja P.T. Asahimas)

2.1.2. Spesifikasi Produk

Metilen klorida

Rumus molekul : CH2Cl2

Berat molekul : 84,933 gram/mol

Fase penyimpanan : cair

Bau : khas

Warna : tak berwarna

SG (300C) : 1,318 – 1,321

Kemurnian : min 99,90% berat

Impuritas : CHCl3, CH3Cl

(Anonim, 2010)

Klorofom

Rumus molekul : CHCl3

Berat molekul : 119,378 gram/mol

Fase penyimpanan : cair

Bau : khas

Warna : tak berwarna

Densitas (300C, 1 atm) : 4,36 kg/m3

Titik didih (1 atm) : 61,30C

Flash point : 9820C

Page 34: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

20

Kemurnian : min 99,90% berat

Impuritas : CH2Cl2, CCl4

(Anonim, 2010)

Karbon tetraklorida

Rumus molekul : CCl4

Berat molekul : 153,823 gram/mol

Fase penyimpanan : cair

Bau : khas

Warna : tak berwarna

Kemurnian : min 99,95% berat

Impuritas : CHCl3

(Anonim, 2010)

Asam klorida

Rumus molekul : HCl

Berat molekul : 36,461 gram/mol

Fase penyimpanan : cair

Bau : khas

Warna : tak berwarna

SG : 1,1593

Kemurnian : min 35% berat

(Anonim, 2010)

Page 35: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

21

2.2. Konsep Proses

2.2.1. Dasar Reaksi

Reaksi antara metil klorida dengan klorin merupakan reaksi

multistep dan berlangsung secara eksotermis irreversible.

Reaksinya sebagai berikut :

CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl

CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl

Reaktan dengan perbandingan tertentu dipanaskan sampai suhu 3000C

dan tekanan 3 atm di mana pada suhu tersebut klorin akan mengalami

disosiasi dan mulai terjadi reaksi termoklorinasi terhadap metil

klorida. Di dalam multi tube plug flow reactor, suhu dipertahankan

pada kisaran 275 sampai 4500C. Bila reaksi berlangsung di atas suhu

tersebut, maka akan terjadi reaksi pirolisis terhadap klorometana

membentuk karbon bebas, sedangkan klorin dan hidrogen membentuk

asam klorida.

(Mc. Ketta, 1979)

2.2.2. Mekanisme Reaksi

Mekanisme reaksi yang terjadi pada proses klorinasi terhadap

metana atau klorometana adalah free-radical substitutions dan terjadi

melalui 3 tahap : initiation, propagation, and termination.

Page 36: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

22

Initiation

Initiation adalah proses yang menghasilkan spesies radikal. Dalam

tahap ini radikal klorin dihasilkan dengan pemanasan pada suhu

tinggi sehingga dapat memecah ikatan antar atom klorin. Radikal

klorin kemudian bereaksi dengan metil klorida menghasilkan

radikal metil klorida

Cl2 2 Cl*

Cl* + CH3Cl HCl + CH2Cl*

Propagation

Pada tahap ini radikal metil klorida bereaksi dengan klorin

menghasilkan klorometana dan radikal klorin. Radikal ini

kemudian bereaksi dengan metil klorida dan juga produk

klorometana menghasilkan radikal klorometana yang lain.

CH2Cl* + Cl2 CH2Cl2 + Cl*

Cl* + CH2Cl2 HCl + CHCl2*

CHCl2* + Cl2 CHCl3 + Cl*

Cl* + CHCl3 HCl + CCl3*

CCl3* + Cl2 CCl4 + Cl*

Termination

Tahap ini terjadi apabila dua radikal bereaksi baik radikal yang

sama ataupun radikal yang berbeda.

Cl* + Cl* Cl2

Cl* + CH2Cl* CH2Cl2

(Mc. Ketta, 1979)

Page 37: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

23

2.2.3. Kondisi Operasi

Kondisi operasi pada perancangan pabrik metilen klorida ini adalah

sebagai berikut :

Temperatur reaktan : 3000C

Temperatur reaksi : 275 - 4500C

Tekanan : 3 atm

Cl2 : CH3Cl : 0,75 (perbandingan mol)

Konversi CH3Cl : 52,5 %

Selektifitas produk :

CH2Cl2 = 62,3 %

CHCl3 = 33,04%

CCl4 = 4,66%

(Mc. Ketta, 1979)

2.2.4. Tinjauan Termodinamika

Suatu reaksi bersifat eksotermis atau endotermis dapat ditentukan

dari perhitungan ΔHr. Perhitungannya adalah sebagai berikut :

HClΔH f298 = -92,36 kJ/mol

2f298 ClΔH = 0

ClCHΔH 3f298 = -86,37 kJ/mol

22f298 ClCHΔH = -95,46 kJ/mol

3f298 CHClΔH = -101,32 kJ/mol

4f298 CClΔH = -100,48 kJ/mol

(Coulson, vol.6, 1983)

Page 38: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

24

Reaksi :

HClClCHClClCH 2223 ΔHr 0 = -101,45 kJ/mol

HClCHClClClCH 3222 ΔHr 0 = -98,22 kJ/mol

HClCClClCHCl 423 ΔHr 0 = -91,52 kJ/mol

ΔHr 0 total = -291,19 kJ/mol

= -291190 kJ/kmol

Reaksi di atas bersifat eksotermis karena ΔHr pada 298 K

berharga negatif.

Untuk mengetahui apakah reaksi berlangsung secara reversible

atau irreversible dapat dilihat dari harga K ( konstanta kesetimbangan

reaksi ).

Data 298ΔG untuk komponen yang terlibat dalam reaksi tersebut :

298ΔG HCl = -95,33 kJ/mol

298ΔG Cl2 = 0

298ΔG CH3Cl = -62,93 kJ/mol

298ΔG CH2Cl2 = -68,91 kJ/mol

298ΔG CHCl3 = -68,52 kJ/mol

298ΔG CCl4 = -58,28 kJ/mol

(Yaws, 1979)

Page 39: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

25

HClClCHClClCH 2223 ΔG 0 = -101,31 kJ/mol

HClCHClClClCH 3222 ΔG 0 = -94,94 kJ/mol

HClCClClCHCl 423 ΔG 0 = -85,09 kJ/mol

ΔG 0 total = -281,34 kJ/mol

= -281340 kJ/kmol

Suhu reaksi rata-rata = 643,9 K. Harga K pada suhu 643,9 K adalah

K = 5,699 x 1021

Harga konstanta kesetimbangan reaksi (K) termasuk besar sehingga

reaksi bisa dianggap berjalan secara searah ke arah kanan (produk).

2.2.5. Tinjauan Kinetika

Reaksi yang terjadi adalah reaksi seri paralel dan berjalan cepat.

CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl

M K D H

CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl

D K T H

CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl

T K TC H

298

1

T

1

R

ΔHr

Ko

Kln

10.2,071

K298.kJ/kmol.K8,314

kJ/kmol281340exp

RT

ΔGexpKo

0

49

298

Page 40: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

26

Gambar 2.1 Gambar 15 Mc. Ketta untuk pengolahan kinetika reaksi

Dari gambar 15 Mc. Ketta diketahui satuan konstanta kecepatan reaksi

tersebut (detik-1), maka reaksi tersebut mempunyai orde reaksi satu.

Kecepatan reaksi klorin adalah : -rK = k1C1 + k2C2 + k3C3

Konstanta kecepatan reaksi masing-masing diketahui dari gambar

15 Mc. Ketta dan dapat dibuat persamaan sesuai hukum Arhenius :

TR

E

eAk

ln k = ln A -TR

E

y = b + ax

Di mana y = ln k, b = ln A, a = -E/R, dan x = 1/T; kemudian dibuat

grafik ln k vs 1/T

Page 41: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

27

Gambar 2.2 Grafik ln k vs 1/T

Sehingga diperoleh :

y = -9932 x + 9,1279

ln k1 = -9932 (1/T) + 9,1279

Jadi diperoleh persamaan kecepatan reaksi 1 :

k1 = 1,3425 x 109 exp(-9932/T)

Analog perhitungan di atas, untuk reaksi dua dan tiga diperoleh :

k2 = 5,38929 x 108 exp(-9599/T)

k3 = 7,12821 x 107 exp(-9483/T)

2.3.Langkah Proses

2.3.1. Diagram Alir Proses

1. Diagram alir kualitatif dapat dilihat pada Gambar 2.3

2. Diagram alir kuantitatif dapat dilihat pada Gambar 2.4

3. Diagram alir lengkap dapat dilihat pada Gambar 2.5

Page 42: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

28

Page 43: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

29

Page 44: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

30

Page 45: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

31

2.3.2. Uraian Proses

Proses pembuatan metilen klorida dengan proses klorinasi metil

klorida terdiri atas beberapa unit proses, yaitu :

1. Unit persiapan bahan baku

2. Unit reaksi pembentukan metilen klorida

3. Unit pemurnian metilen klorida

Penjelasan mengenai masing-masing unit pembentukan metilen

klorida mengacu pada gambar 2.5 :

1. Unit persiapan bahan baku

a. Metil klorida

Metil klorida yang disimpan dalam fase cair pada suhu

300C dan tekanan 6,5 atm dicampur dengan arus bawah

separator (SP-02) sehingga suhunya menjadi 10,10C kemudian

dialirkan ke HE-02 untuk menaikkan suhu. Arus ini lalu

diturunkan tekanannya menjadi 3 atm melalui throttle. Setelah

dipisahkan fase uap dan cairnya di dalam separator (SP-02), arus

atas yang berupa uap metil klorida yang dicampur dengan arus

dari hasil atas menara distilasi 1 (MD-01). Campuran ini

kemudian dipanaskan di dalam HE-05 dengan fluida panasnya

HCl dari hasil bawah absorber (AB) hingga suhunya menjadi

15,870C. Kemudian digunakan untuk mendinginkan suhu gas

reaktor masuk absorber (AB) hingga suhunya menjadi 18,590C

di dalam HE-04. Selanjutnya, digunakan untuk mendinginkan

Page 46: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

32

hasil bawah menara distilasi 1 (MD-01) masuk menara distilasi

2 (MD-02) hingga suhunya menjadi 68,310C di dalam HE-07.

Terakhir, campuran ini dipanaskan hingga suhu 3000C sebagai

umpan reaktor (R) di dalam HE-03.

b. Klorin

Klorin cair pada suhu 300C dan tekanan 9 atm dicampur

dengan arus bawah separator (SP-01) sehingga suhunya menjadi

30,60C, kemudian dimasukkan ke vaporiser (V-01) agar

menguap sebagian. Arus ini lalu diturunkan tekanannya menjadi

3 atm melalui throttle. Setelah dipisahkan fase uap dan cairnya

dalam separator (SP-01), arus bawah yang berupa cairan klorin

dicampur kembali dengan klorin dari tangki penyimpanan.

Sedangkan hasil atas SP-01 berupa uap klorin yang bersuhu

30,880C diturunkan tekanannya dari 9,2 atm menjadi 3 atm

melalui throttle, sehingga suhunya turun menjadi -5,770C. Uap

klorin ini kemudian digunakan untuk menkondensasikan hasil

atas MD-01, MD-02, dan MD-03 di dalam kondensor (CD-01,

CD-02, dan CD-03). Kemudian, uap klorin ini dipanaskan

hingga suhu 3000C di dalam HE-01 sebagai umpan reaktor (R).

2. Unit reaksi pembentukan metilen klorida

Reaksi pembentukan metilen klorida dilakukan di dalam

reaktor jenis plug flow multi tube. Gas klorin yang sudah aktif

direaksikan dengan campuran gas metil klorida dan hasil atas

Page 47: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

33

menara distilasi 1 (MD-01) dengan perbandingan dan kecepatan

alir tertentu. Suhu di dalam reaktor akan naik karena reaksi bersifat

eksotermis, maka untuk menjaga suhu agar tidak melebihi 4500C

dialirkan pendingin berupa cairan dowtherm A. Hasil reaksi berupa

campuran sisa metil klorida, produk utama metilen klorida dan

produk lainnya berupa kloroform, karbon tetraklorida, dan

hidrogen klorida, sedang gas klorin habis bereaksi. Suhu gas keluar

reaktor dan pendingin tinggi, maka panas keduanya dimanfaatkan

untuk pemanasan awal umpan sebelum masuk reaktor dan

memanaskan arus yang lain.

3. Unit pemurnian metilen klorida

Gas keluar reaktor banyak membawa HCl. Untuk

memisahkan HCl ini, gas diturunkan suhunya terlebih dahulu

dengan memanfaatkannya sebagai pemanas arus yang lain.

Gas produk keluaran reaktor digunakan untuk pemanas

pada reboiler (RB-01) hingga suhunya dari 441,50C hingga

menjadi 151,20C. Kemudian campuran gas ini didinginkan di

dalam HE-06 hingga suhu 128,80C. Selanjutnya didinginkan di

dalam HE-04 hingga suhunya menjadi 51,30C, kemudian

dimasukkan ke absorber (AB) untuk dipisahkan dari HCl-nya.

HCl diserap dengan air dari unit utilitas menjadi asam

klorida 35% yang kemudian disimpan dalam tangki (T-06).

Sedangkan gas lainnya dialirkan ke kolom destilasi (MD-01).

Page 48: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

34

Kolom destilasi ini bertujuan untuk memisahkan sisa metil

klorida dengan produk klorometana lainnya. Metil klorida keluar

sebagai hasil atas kemudian dicampur dengan metil klorida dari

tangki (T-02) untuk umpan reaktor. Sedangkan hasil bawah berupa

campuran klorometana dimasukkan ke dalam kolom destilasi (MD-

02) untuk mengambil produk utama. Pada MD-02 produk atas

adalah metilen klorida yang kemudian dikirim ke tangki

penyimpanan (T-03) sedang produk bawah campuran CHCl3 dan

CCl4. Hasil bawah tersebut lalu dipisahkan di kolom destilasi (MD-

03), sebagai produk atas adalah CHCl3 untuk disimpan di tangki

penyimpanan (T-04) dan produk bawah adalah CCl4 disimpan di

tangki penyimpanan (T-05).

Page 49: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

35

2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas

2.4.1. Neraca Massa Total

Satuan : kg/jam

Tabel 2.1. Neraca Massa Total

KomponenInput Output

Arus 4 Arus 7 Arus 11 Arus 12 Arus 16 Arus 18 Arus 19

HCl 36,339 3.773,569

Cl2 7.267,821

CH3Cl 3.622,820 0,328

CH2Cl2 3,623 3.784,735 0,379

CHCl3 2,817 2.821,131 5,654

CCl4 0,541 541,449

H2O 7.001,056 7.001,056

Total7.304,160 3.626,443 7.001,056 10.774,625 3.787,88 2.822,051 547,103

17.931,659 17.931,659

2.4.2 Neraca Massa Alat

1. Neraca massa di Percabangan 1

Tabel 2.2. Neraca Massa di Percabangan 1

KomponenInput Output

Arus 1 Arus 3 Arus 2

HCl 121,13 84,7912 205,9212

Cl2 24.226,07 16.958,2493 43.884,3193

Total24.347,201 17.043,0405

44.090,240544.090,2405

Page 50: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

36

2. Neraca massa di Percabangan 2

Tabel 2.3. Neraca Massa di Percabangan 2

KomponenInput Output

Arus 5 Arus 8 Arus 6

CH3Cl 18.114,099 14.488,0035 32.602,1025

CH2Cl2 18,114 17,7671 35,881

Total18.132,213 14.505,7706

32.637,983632.637,9836

3. Neraca massa di Percabangan 3

Tabel 2.4. Neraca massa di Percabangan 3

KomponenInput Output

Arus 7 Arus 14 Arus 9

HCl 3,7773 3,7773

CH3Cl 3.622,8199 3.277,1651 6.899,9850

CH2Cl2 3,6228 11,3895 15,0123

Total3.626,4427 3.292,3320

6.918,77476.918,7747

Page 51: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

37

4. Neraca massa di sekitar reaktor

Tabel 2.5. Neraca massa reaktor

KomponenInput Output

Arus 4 Arus 9 Arus 10

HCl 36,3391 3,7773 3.777,3464

Cl2 7.267,8211

CH3Cl 6.899,9850 3.277,4929

CH2Cl2 15,0123 3.796,5034

CHCl3 2.829,6010

CCl4 541,9912

Total7.304,1602 6.918,7747

14.222,934914.222,9349

5. Neraca massa di sekitar absorber

Tabel 2.6. Neraca massa absorber

KomponenInput Output

Arus 10 Arus 11 Arus 12 Arus 13

HCl 3.777,3464 3.773,5690 3,7773

CH3Cl 3.277,4929 3.277,4929

CH2Cl2 3.796,5034 3.796,5034

CHCl3 2.829,6010 2.829,6010

CCl4 541,9912 541,9912

H2O 7.001,056 7.001,056

Total14.222,9349 7.001,056 10.774,625 10.449,3658

21.223,9909 21.223,9909

Page 52: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

38

6. Neraca massa di sekitar menara distilasi 1

Tabel 2.7. Neraca massa menara distilasi 1

KomponenInput Output

Arus 13 Arus 14 Arus 15

HCl 3,7773 3,7773

CH3Cl 3.277,4929 3.277,1651 0,3277

CH2Cl2 3.796,5034 11,3895 3.785,1139

CHCl3 2.829,6010 2.829,6010

CCl4 541,9912 541,9912

Total 10.449,36583.292,3320 7.157,0339

10.449,3658

7. Neraca massa di sekitar menara distilasi 2

Tabel 2.8. Neraca massa menara distilasi 2

KomponenInput Output

Arus 15 Arus 16 Arus 17

CH3Cl 0,3277 0,3277

CH2Cl2 3.785,1139 3.784,7354 0,3785

CHCl3 2.829,6010 2,8169 2.826,7842

CCl4 541,9912 541,9912

Total 7.157,03393.787,88 3.369,1539

7.157,0339

Page 53: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

39

8. Neraca massa di sekitar menara distilasi 3

Tabel 2.9. Neraca massa menara distilasi 3

KomponenInput Output

Arus 17 Arus 18 Arus 19

CH2Cl2 0,3785 0,3785

CHCl3 2.826,7842 2.821,1306 5,6536

CCl4 541,9912 0,5420 541,4492

Total 3.369,15392.822,0511 547,1028

3.369,1539

9. Neraca massa di separator 1

Tabel 2.10. Neraca massa separator 1

KomponenInput Output

Arus 2 Arus 4 Arus 3

HCl 121,1304 36,3391 84,7912

Cl2 24.226,0704 7.267,8211 16.958,2493

Total 24.347,20077.304,1602 17.043,0405

24.347,2007

10.Neraca massa di separator 2

Tabel 2.11. Neraca massa separator 2

KomponenInput Output

Arus 6 Arus 8 Arus 7

CH3Cl 18.114,099 14.488,004 3.626,096

CH2Cl2 18,114 17,767 0,347

Total 18.132,213414.505,7706 3.626,4427

18.132,2134

Page 54: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

40

2.4.3. Neraca Panas Total

Satuan : kJ/jam

Tabel 2.12. Neraca Panas Total

Komponen Input Output

Q4 1.633.813,8299

Q7 1.360.606,0188

Q11 146.652,6371

Q12644.953,6477

Q16 34.176,2703Q18

762.498,2867Q19

58.118,5981Qpemanas 5.139.645,4874

Qpendingin 6.780.971,1704

Total 8.280.717,9731 8.280.717,9731

2.4.4. Neraca Panas Alat

1. Neraca pans di percabangan 1

Tabel 2.13. Neraca panas di percabangan 1

Komponen Input Output

Q1 51.471,1412

Q2 158.219,3372

Q3 106.748,1960

Total 158.219,3372 158.219,3372

Page 55: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

41

2. Neraca panas di percabangan 2

Tabel 2.14. Neraca panas di percabangan 2

Komponen Input Output

Q5 29.735,2068

Q6 -437.993,8586

Q8 -467.729,0654

Total -437.993,8586 -437.993,8586

3. Neraca panas di percabangan 3

Tabel 2.15. Neraca panas di percabangan 3

Komponen Input Output

Q7 1.360.606,0188

Q9 2.594.233,698

Q14 1.233.627,6792

Total 2.594.233,698 2.594.233,698

4. Neraca panas reaktor

Tabel 2.16. Neraca panas reaktor

Komponen Input Output

Q4 48.863.555,5178

Q9 12.338.710,9706

Qpendingin 36.524.844,5472

Total 48.863.555,5178 48.863.555,5178

Page 56: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

42

5. Neraca panas absorber

Tabel 2.17. Neraca panas absorber

Komponen Input Output

Q10 262.516,1772

Q11 146.652,6371

Q12 567.074,7063

Q13 117.677,5363

Qpelarutan 353.462,3698

Qpenguapan 77.878,9415

Total 762.631,1841 762.631,1841

6. Neraca panas menara distilasi 1

Tabel 2.18. Neraca panas menara distilasi 1

Komponen Input Output

Q13 791.814,9988

Q14 -109.367,9228

Q15 490.998,0058

Qcondensor 3.993.440,4516

Qreboiler 3.583.255,5357

Total 4.375.070,5346 4.375.070,5346

Page 57: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

43

7. Neraca panas menara distilasi 2

Tabel 2.19. Neraca panas menara distilasi 2

Komponen Input Output

Q15 164.849,1660

Q16 22.760,2673

Q17 179.046,3756

Qcondensor 3.935.068,9715

Qreboiler 3.793.159,1191

Total 3.958.008,2851 3.958.008,2851

8. Neraca panas menara distilasi 3

Tabel 2.20. Neraca panas menara distilasi 3

Komponen Input Output

Q17 120.693,0133

Q18 48.705,9050

Q19 33,3410

Qcondensor 1.575.225,7979

Qreboiler 1.503.272,0306

Total 1.623.965,0439 1.623.965,0439

9. Neraca panas separator 1

Tabel 2.21. Neraca panas separator 1

Komponen Input Output

Q3 1,695,040.4285

Q4 1.588.291,842

Q5 106.748,5864

Total 1.695.040,4285 1.695.040,4285

Page 58: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

44

10.Neraca panas separator 2

Tabel 2.22. Neraca panas separator 2

Komponen Input Output

Q8 892.928,5446

Q9 1.360.606,0188

Q10 -467.677,4742

Total 892.928,5446 892.928,5446

Page 59: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

45

2.5. Tata Letak Pabrik dan Peralatan

2.5.1. Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik merupakan tempat kedudukan keseluruhan bagian

yang ada dalam pabrik meliputi tempat perkantoran (office), tempat

peralatan proses, tempat penyimpanan bahan baku dan produk, tempat

unit pendukungdan tambahan-tambahan yang lain yang dirancang

terutama untuk mendukung kelancaran pelaksanaan proses produksi.

Beberapa tujuan dari pengaturan tata letak pabrik antara lain :

penghematan waktu transportasi bahan baku, produk, alat maupun

karyawan dalam areal pabrik, sehingga waktu proses produksi dapat

optimal. Tujuan lainnya, memanfaatkan areal pabrik secara efektif dan

efisien sehingga diharapkan tidak ada area kosong yang dibiarkan

begitu saja dan dapat menghemat lahan yang berarti pula dapat

menghemat biaya investasi dan pajak, pencegahan kecelakaan kerja,

serta tujuan-tujuan lain.

Pada prarancangan pabrik ini, tata letak dari pabrik dapat dilihat

pada Gambar 2.5. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan

tata letak pabrik adalah :

1. Perluasan pabrik dan kemungkinan penambahan bangunan

Perluasan pabrik ini harus sudah masuk dalam perhitungan sejak

awal, supaya masalah kebutuhan tempat tidak timbul di masa yang

akan datang. Sejumlah area khusus harus disiapkan untuk dipakai

sebagai perluasan pabrik, penambahan peralatan untuk menambah

Page 60: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

46

kapasitas pabrik ataupun mengolah produknya sendiri ke produk

lain.

2. Keamanan

Keamanan terhadap kemungkinan adanya bahaya kebakaran,

ledakan, asap atau gas beracun harus benar-benar diperhatikan di

dalam penentuan tata letak pabrik. Untuk itu diperlukan peralatan-

peralatan pemadam kebakaran di sekitar lokasi berbahaya tadi.

Tangki penyimpan produk atau unit-unit yang mudah meledak

harus diletakkan di areal khusus serta perlu adanya jarak antara

bangunan satu dengan bangunan yang lain.

3. Utilitas

Pemasangan dan distribusi yang baik dari gas, udara, steam, dan

listrik akan membantu kemudahan kerja dan perawatannya.

Penempatan alat proses sedemikian rupa sehingga petugas dapat

dengan mudah mencapainya dan dapat menjamin kelancaran

operasi serta memudahkan perawatannya.

Page 61: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

47

Skala 1 : 1000

Gambar 2.6 Tata letak pabrik metilen klorida

Keluar

Area Proses

Utilitas PemadamKebakaran

Garasi

Jembatan

timbang

gudang

Bengkel dan

perlengkapan

Masjid

taman

Kantin

klinik

ParkirT

am

anArea perkantoran

Ta

ma

n

parkir

Taman

pos

pos

Masukpos

CONTROL ROOM

Safety

lab

ora

tori

umArea

Perluasan

Page 62: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

48

2.5.2. Tata Letak Alat Proses

Tata letak alat proses merupakan tempat kedudukan alat-alat yang

digunakan dalam proses produksi. Tata letak peralatan proses pada

prarancangan pabrik ini dapat dilihat pada Gambar 2.6. Tata letak alat-

alat proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga :

1. Kelancaran proses produksi dapat terjamin.

2. Dapat mengefektifkan penggunaan lahan.

3. Biaya penanganan material menjadi rendah dan menyebabkan

terhindarnya kapital yang tidak penting. Jika lay out peralatan

proses dan urut-urutan proses produksi lancar, maka perusahan

tidak perlu membeli alat transportasi yang menambah biaya

investasi.

4. Karyawan mendapatkan kepuasan kerja. Jika karyawan

mendapatkan kepuasan kerja, maka akan meningkatkan semangat

dan produktivitas kerja.

Page 63: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

49

HE-10

HE-06

HE-07

Skala 1 : 475

AB = absorber

ACC = akumulator

CD = kondensor

HE = penukar panas

MD = menara distilasi

R = reaktor

RB = reboiler

T-01 = tangki penyimpan klorin

T-02 = tangki penyimpan metil klorida

T-03 = tangki penyimpan metilen

klorida

T-04 = tangki penyimpan kloroform

T-05 = tangki penyimpan karbon

tetraklorida

T-06 = tangki penyimpan asam klorida

Gambar 2.7 Tata letak peralatan proses

Page 64: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user 50

BAB III

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1. Tangki Penyimpanan Bahan Baku

Tabel 3.1 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Bahan Baku

Spesifikasi Alat T-01 T-02

FungsiMenyimpan klorin cair

selama 7 hari

Menyimpan metil klorida

selama 30 hari

Tipe Tangki bola (spherical tank) Tangki bola (spherical tank)

Jumlah 2 buah 2 buah

Suhu 300C 300C

Tekanan 9,18 atm 6,5 atm

Kapasitas 57.689,4 ft3 (1.633,589 m3)61.262,3269 ft3 (809,553 m3)

Diameter 502,64 in (12,767 m) 587,02 in (14,91 m)

Tebal 0,5 in (0,013 m) 0,4375 in (1,11 cm)

Bahan konstruksi Stainless steel SS 304 Carbon steel SA-283 grade C

Page 65: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

51

3.2. Tangki Penyimpanan Produk

Tabel 3.2 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Produk

Spesifikasi

AlatT-03 T-04

Fungsimenyimpan metilen klorida

cair selama 7 hari

menyimpan kloroform cair

selama 7 hari

Tipesilinder tegak, flat bottom,

conical roof

silinder tegak, flat bottom,

conical roof

Jumlah 1 buah 1 buah

Suhu 300C 300C

Tekanan 1 atm 1 atm

Diameter 40 ft (12,192 m) 30 ft (9,144 m)

Tinggi 24,236 ft (7,387 m) 19,685 ft (6 m)

Jumlah course 3 buah 3 buah

Tebal course

Course 1 = 0,313 in (0,79 cm)

Course 2 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 3 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 1 = 0,625 in (1,59 cm)

Course 2 = 0,5625 in (1,43 cm)

Course 3 = 0,5 in (1,27 cm)

Tebal head 0,125 in (0,32 cm) 0,0625 in (0,16 cm)

Tinggi head 6,24 ft (1,901 m) 1,685 ft (0,514 m)

Sudut θ 17,330 6,410

Bahan

konstruksiCarbon steel SA-283 grade C Carbon steel SA-283 grade C

Page 66: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

52

Spesifikasi

AlatT-05 T-06

Fungsimenyimpan karbon tetraklorida

cair selama 7 hari

menyimpan asam klorida cair

selama 7 hari

Tipesilinder tegak, flat bottom,

conical roof

silinder tegak, flat bottom,

conical roof

Jumlah 1 buah 4 buah

Suhu 300C 300C

Tekanan 1 atm 1 atm

Diameter 35 ft (10,668 m) 30 ft (9,144 m)

Tinggi 22,721 ft (6,926 m) 34,359 ft (10,473 m)

Jumlah course 3 buah 5 buah

Tebal course

Course 1 = 0,313 in (0,79 cm)

Course 2 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 3 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 1 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 2 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 3 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 4 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 5 = 0,25 in (0,63 cm)

Tebal head 0,188 in (0,47 cm) 0,1875 in (0,48 cm)

Tinggi head 4,721 ft (1,439 m) 4,359 ft (1,329 m)

Sudut θ 15,110 16,210

Bahan

konstruksiCarbon steel SA-283 grade C Stainless steel SS 304

Page 67: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

53

3.3. Reaktor

Tabel 3.3 Spesifikasi Reaktor

Spesifikasi Alat R

FungsiMereaksikan klorin dengan metil klorid untuk

membentuk klorometana

TipeNon adiabatis non isotermal multitube plugflow

reactor

Design 1-1 Shell and Tube

Jumlah 1 buah

Suhu 300 – 441,50C

Tekanan 3 atm

Waktu tinggal 0,4637 detik

Panjang 5 m

Tube Side Shell Side

Diameter dalam 1,656 cm 27 in (0,686 m)

Diameter luar 1,905 cm 27,0625 in (0,687 m)

Jumlah tube = 559 Jumlah baffle = 26

Pitch =

1 in (0,025 m)

Jarak antar baffle =

7,5 in (0,191 m)

Jumlah pass 1 1

Bahan konstruksi SA 213 TP 304 SA 213 TP 304

Ukuran pipa umpan klorin 6 in SN 40

Ukuran pipa umpan metil klorid 8 in SN 120

Ukuran pipa produk 1,2986 in (0,033 m)

Ukuran pipa pendingin 1,4222 in (0,036 m)

Page 68: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

54

3.4. Absorber

Tabel 3.4 Spesifikasi Absorber

Spesifikasi Alat AB

Fungsi Menyerap HCl dari gas produk reaktor

Tipe Menara bahan isian dengan bentuk shell silinder tegak, top

& bottom torispherical head

Suhu 51,25 – 41,990C

Tekanan 3 atm

Diameter 1,137 m

Tinggi menara 12,12 m

Tinggi packing 6,348 m

Tebal shell 0,3125 in (0,008 m)

Tebal head 0,375 in (0,01 m)

Jenis packing Ceramic raschig rings

Diameter packing 2 in

Bahan konstruksi Stainless steel SS 304

Page 69: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

55

3.5. Menara Distilasi

Tabel 3.5 Spesifikasi Menara Distilasi

Spesifikasi Alat MD-01 MD-02 MD-03

Fungsi

Memisahkan metil

klorid dari

campuran gas

keluar absorber

Memisahkan

metilen klorid dari

produk bawah

MD-01

Memisahkan

kloroform dan

karbon tetraklorida

dari produk bawah

MD-02

Tipe

Menara dengan

plate,

torispherical head

Menara dengan

plate,

torispherical head

Menara dengan

plate, torispherical

head

Tekanan 3 atm 1 atm 1 atm

Diameter atas 36 in 42 in 42 in

Diameter bawah 48 in 48 in 42 in

Tinggi menara 10,875 m 39,44 m 48,182 m

Tebal atas 0,1875 in 0,25 in 0,5 in

Tebal bawah 0,25 in 0,75 in 2,3125 in

Tebal head atas 0,25 in 0,1875 in 0,1875 in

Tebal head bawah 0,3125 in 0,25 in 0,1875 in

Tinggi head atas 8,164 in 9,145 in 7,748 in

Tinggi head

bawah9,604 in 10,179 in 7,595 in

Bahan konstruksiCarbon steel SA

283 grade C

Carbon steel SA

283 grade C

Carbon steel SA

283 grade C

Tipe plate Sieve tray Sieve tray Sieve tray

Jumlah plate 10 66 85

Plate spacing 0,5 m 0,5 m 0,5 m

Feed platePlate ke-2 dari

atas

Plate ke-22 dari

atasPlate ke-67 dari atas

Page 70: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

56

3.6. Separator

Tabel 3.6 Spesifikasi Separator

Spesifikasi Alat SP-01 SP-02

Fungsi

Memisahkan fase uap dan

cair klorin untuk umpan

reaktor

memisahkan fase uap dan

cair metil klorid untuk umpan

reaktor

TipeDrum horizontal,

torispherical head

Drum horizontal,

torispherical head

Suhu 30,8880C 4,770C

Tekanan 9,18 atm 3 atm

Kapasitas 1,2452 m3 1,5206 m3

Diameter shell 0,965 m 0,965 m

Tinggi shell 1,897 m 3,335 m

Tebal shell 0,005 m 0,1875 m

Tebal head 0,005 m 0,1875 m

Tinggi head 0,31 m 0,284 m

Bahan konstruksi Stainless steel SS 304 Carbon steel SA 283 grade C

Page 71: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

57

3.7. Kondensor

Tabel 3.7 Spesifikasi Kondensor

Spesifikasi Alat CD-01

Fungsi Mengkondensasikan hasil atas MD-01

Tipe Shell and Tube 1-2

Jumlah 4 buah

Duty 3.993.440,4516 kJ/jam

Luas area transfer 13.115,9808 ft2

panjang 16 ft

Tube Side Shell Side

Fluida Klorin cair Top MD-01

Suhu -5,7103 - 4,82430C 5,22530C

Tekanan 3 atm

Kapasitas (kg/jam) 7304,160217 3292,332

Diameter luar 0,75 in

Diameter dalam 0,584 in 37 in

Jumlah pass 2 1

Jumlah tube = 1044

Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 37 in

Page 72: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

58

Spesifikasi Alat CD-02

Fungsi Mengkondensasikan hasil atas MD-02

Tipe Shell and Tube 1-1

Jumlah 1 buah

Duty 3.935.068,9715 kJ/jam

Luas area transfer 3787,8048 ft2

panjang 16 ft

Tube Side Shell Side

Fluida Klorin cair Top MD-02

Suhu 4,8243 - 26,94010C 39,76670C

Tekanan 1 atm

Kapasitas (kg/jam) 7304,160217 3787,8800

Diameter luar 0,75 in

Diameter dalam 0,584 in 39 in

Jumlah pass 1 1

Jumlah tube = 1206

Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 39 in

Page 73: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

59

Spesifikasi Alat CD-03

Fungsi Mengkondensasikan hasil atas MD-03

Tipe Shell and Tube 1-2

Jumlah 1 buah

Duty 1.575.225,7979 kJ/jam

Luas area transfer 2286,5024 ft2

panjang 16 ft

Tube Side Shell Side

Fluida Klorin cair Top MD-03

Suhu 26,9401 - 40,31060C 60,69180C

Tekanan 1 atm

Kapasitas (kg/jam) 7304,160217 2826,0098

Diameter luar 0,75 in

Diameter dalam 0,584 in 31 in

Jumlah pass 2 1

Jumlah tube = 728

Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 31 in

Page 74: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

60

3.8. Reboiler

Tabel 3.8 Spesifikasi Reboiler

Spesifikasi Alat RB-01

Fungsi Menguapkan sebagian hasil bawah MD-01

Tipe Kettle reboiler

Jumlah 1 buah

Duty 3.583.255,5357 kJ/jam

Luas area transfer 257,55 ft2

panjang 16 ft

Tube Side Shell Side

Fluida Gas produk reaktor Bottom MD-01

Suhu 441,5 - 151,25250C 79,8013 - 82,37930C

Tekanan 3 atm

Kapasitas (kg/jam) 14.222,9349 kg/jam 7.157,0339 kg/jam

Diameter luar 0,75 in

Diameter dalam 0,584 in 12 in

Jumlah pass 2 1

Jumlah tube = 82

Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 9 in

Page 75: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

61

Spesifikasi Alat RB-02

Fungsi Menguapkan sebagian hasil bawah MD-02

Tipe Kettle reboiler

Jumlah 1 buah

Duty 3.793.159,1191 kJ/jam

Luas area transfer 257,55 ft2

panjang 16 ft

Tube Side Shell Side

Fluida Dowtherm A Bottom MD-02

Suhu 363,29 - 284,340C 61,5650 - 62,11130C

Tekanan 3 atm 1 atm

Kapasitas (kg/jam) 40.000 kg/jam 20.350,4922 kg/jam

Diameter luar 0,75 in

Diameter dalam 0,584 in 10 in

Jumlah pass 1 1

Jumlah tube = 61

Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 10 in

Page 76: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

62

Spesifikasi Alat RB-03

Fungsi Menguapkan sebagian hasil bawah MD-03

Tipe Kettle reboiler

Jumlah 1 buah

Duty 1.503.272,0306 kJ/jam

Luas area transfer 433,43 ft2

panjang 16 ft

Tube Side Shell Side

Fluida Steam Bottom MD-02

Suhu 140 - 1400C 84,6996 - 85,25990C

Tekanan 3,5665 atm 1 atm

Kapasitas (kg/jam) 2399,5883 kg/jam 547,1039 kg/jam

Diameter luar 0,75 in

Diameter dalam 0,584 in 13,25 in

Jumlah pass 2 1

Jumlah tube = 138

Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 13,25 in

Page 77: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

63

3.9. Akumulator

Tabel 3.9 Spesifikasi Akumulator

Spesifikasi Alat ACC-01 ACC-02 ACC-03

Fungsi Menampung

distilat dari CD-01

Menampung

distilat dari CD-02

Menampung

distilat dari CD-03

Tipe Drum horisontal,

Torispherical

head

Drum horisontal,

Torispherical

head

Drum horisontal,

Torispherical

head

Suhu 5,22530C 39,76670C 60,69180C

Tekanan 3 atm 1 atm 1 atm

Kapasitas 4,411 m3 4,2348 m3 0,4013 m3

Diameter shell 1,219 m 1,203 m 0,548 m

Panjang shell 3,658 m 3,608 m 1,462 m

Tebal shell 0,25 in 0,1875 in 0,1875 in

Tebal head 0,375 in 0,1875 in 0,1875 in

Panjang head 0,243 m 0,247 m 0,139 m

Bahan konstruksi Carbon steel SA

283 grade C

Carbon steel SA

283 grade C

Carbon steel SA

283 grade C

Page 78: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

64

3.10. Penukar Panas

Tabel 3.10 Spesifikasi Penukar Panas

Tipe Double Pipe

Spesifikasi Alat HE-01 HE-02

Fungsi Memanaskan gas hasil atas

separator (SP-01)

Memanaskan umpan metil klorid

sebelum masuk valve separator

(SP-02)

Duty 948.437,3985 kJ/jam 1.327.662,2019 kJ/jam

Luas area transfer 44,02 ft2 66,02 ft2

Hairpin 4 x 3 in hairpin SN 40 4 x 3 in hairpin SN 40

Jumlah hairpin 2 3

Panjang hairpin 12 ft 12 ft

Pipa Dalam

Fluida Dowtherm A Dowtherm A

Suhu 388,2138 - 379,23490C 284,3367 - 269,36900C

Tekanan 3 atm 3 atm

kapasitas 40.000 kg/jam 40.000 kg/jam

Annulus

Fluida Klorin Metil klorid dari bottom SP-02

Suhu 40,3106 - 3000C 10,05 - 54,110C

Tekanan 3 atm 3 atm

kapasitas 7304,160217 kg/jam 18.132,2134 kg/jam

Page 79: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

65

Spesifikasi Alat HE-03 HE-04

Fungsi Memanaskan campuran metil

klorid untuk umpan reaktor

Mendinginkan suhu gas keluar

reaktor menuju absorber

Duty 1.643.940,802 kJ/jam 10.499,8190 kJ/jam

Luas area transfer 88,03 ft2 22,01 ft2

Hairpin 4 x 3 in hairpin SN 40 4 x 3 in hairpin SN 40

Jumlah hairpin 4 1

Panjang hairpin 12 ft 12 ft

Pipa Dalam

Fluida Dowtherm A Gas reaktor dari HE-06

Suhu 379,2349 - 363,28720C 128,7503 - 51,250C

Tekanan 3 atm 3 atm

kapasitas 40.000 kg/jam 14.222,9349 kg/jam

Annulus

Fluida Metil klorid dari top SP-02

dan top MD-01

Metil klorid dari HE-05

Suhu 68,3093 - 3000C 15,87 - 18,59420C

Tekanan 3 atm 3 atm

kapasitas 6918,7747 kg/jam 6918,7747 kg/jam

Page 80: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

66

Spesifikasi Alat HE-05 HE-06

Fungsi Mendinginkan suhu produk

hasil samping HCl dari

absorber ke tangki

penyimpanan

Memanaskan keluaran bottom

absorber menuju MD-01

Duty 293.807,1552 kJ/jam 22.123,8013 kJ/jam

Luas area transfer 132,05 ft2 44,78 ft2

Hairpin 4 x 3 in hairpin SN 40 3 x 2 in hairpin SN 40

Jumlah hairpin 6 3

Panjang hairpin 12 ft 12 ft

Pipa Dalam

Fluida Hasil bawah MD-01 Produk CH2Cl2 dari top MD-02

Suhu 82,3793 - 46,18500C 40 - 350C

Tekanan 3 atm 1 atm

kapasitas 7157,0339 kg/jam 3791,2452 kg/jam

Annulus

Fluida Metil klorid dari HE-04 Air

Suhu 18,5942 - 68,30930C 30 - 350C

Tekanan 3 atm 1 atm

kapasitas 6918,7747 kg/jam 3787,8800 kg/jam

Page 81: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

67

Spesifikasi Alat HE-07 HE-08

Fungsi Mendinginkan suhu hasil

bawah MD-01 menuju MD-

02

Mendinginkan produk utama

CH2Cl2 dari top MD-02 ke

tangki penyimpanan

Duty 293.807,1552 kJ/jam 22.123,8013 kJ/jam

Luas area transfer 132,05 ft2 44,78 ft2

Hairpin 4 x 3 in hairpin SN 40 3 x 2 in hairpin SN 40

Jumlah hairpin 6 3

Panjang hairpin 12 ft 12 ft

Pipa Dalam

Fluida Hasil bawah MD-01 Produk CH2Cl2 dari top MD-02

Suhu 82,3793 - 46,18500C 40 - 350C

Tekanan 3 atm 1 atm

kapasitas 7157,0339 kg/jam 3791,2452 kg/jam

Annulus

Fluida Metil klorid dari HE-04 Air

Suhu 18,5942 - 68,30930C 30 - 350C

Tekanan 3 atm 1 atm

kapasitas 6918,7747 kg/jam 3787,8800 kg/jam

Page 82: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

68

Spesifikasi Alat HE-09 HE-10

Fungsi Mendinginkan produk

samping CHCl3 dari top

MD-03 ke tangki

penyimpanan

Mendinginkan produk samping

CCl4 dari bottom MD-03 ke

tangki penyimpanan

Duty 70.024,1819 kJ/jam 21.012,2468 kJ/jam

Luas area transfer 44,78 ft2 7,46 ft2

Hairpin 3 x 2 in hairpin SN 40 3 x 2 in hairpin SN 40

Jumlah hairpin 3 1

Panjang hairpin 12 ft 6 ft

Pipa Dalam

Fluida Air Air

Suhu 30 - 350C 30 - 350C

Tekanan 1 atm 1 atm

kapasitas 3350,2264 kg/jam 1005,3468 kg/jam

Annulus

Fluida Produk samping CHCl3 dari

top MD-03

Produk samping CCl4 dari

bottom MD-03

Suhu 60,6918 - 350C 85,2599 - 350C

Tekanan 1 atm 1 atm

kapasitas 2826,010 kg/jam 547,1039 kg/jam

Page 83: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

69

Spesifikasi Alat HE-11

Fungsi Mendinginkan Dowtherm A sebagai pendingin reaktor

Duty 1.491.536,4863 kJ/jam

Luas area transfer 33,01 ft2

Hairpin 4 x 3 in hairpin SN 40

Jumlah hairpin 3

Panjang hairpin 6 ft

Pipa Dalam :

Fluida Dowtherm A

Suhu 249,0962 - 232,070C

Tekanan 3 atm

kapasitas 40.000 kg/jam

Annulus :

Fluida Air

Suhu 30 - 500C

Tekanan 1 atm

kapasitas 11.298,7975 kg/jam

Page 84: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

70

3.11. Pompa

Tabel 3.11 Spesifikasi Pompa

Spesifikasi Alat P-01 P-02 P-03

Fungsi mengalirkan hasil

bawah klorin fase

cair dari separator

(SP-01) ke arus

masuk vaporizer

(VP -01)

mengalirkan hasil

bawah metil

klorida fase cair

dari separator (SP-

02) ke arus masuk

HE-03

mengalirkan

campuran cairan

keluaran

kondensor 1 (CD-

01) ke akumulator

1 (ACC-01)

Tipe Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal

Jumlah 2 2 2

Kapasitas 60,7599 gpm 80,3295 gpm 18,2438 gpm

Power pompa 0,5 HP 0,5 HP 0,17 HP

Power motor 0,75 HP 0,75 HP 0,25 HP

Efisiensi pompa 41% 48% 20%

Efisiensi motor 79% 80% 77%

Nominal 3 in 3 in 1,5 in

ID pipa 2,875 in 3,068 in 1,61 in

OD pipa 3,5 in 3,5 in 1,9 in

A inside 122,8315 in2 122,8315 in2 60,6238 in2

Page 85: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

71

Spesifikasi Alat P-04 P-05 P-06

Fungsi mengalirkan

refluks cairan dari

akumulator 1

(ACC-01) ke

menara distilasi 1

(MD-01)

mengalirkan

campuran cairan

dari reboiler 1

(RB-01) ke

menara distilasi 2

(MD-02)

mengalirkan

campuran cairan

dari kondensor 2

(CD-02) ke

akumulator 2

(ACC-02)

Tipe Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal

Jumlah 2 2 2

Kapasitas 50,7327 gpm 59,5244 gpm 15,5173 gpm

Power pompa 1,5 HP 20 HP 0,17 HP

Power motor 2 HP 25 HP 0,25 HP

Efisiensi pompa 36% 10% 17%

Efisiensi motor 81% 88% 78%

Nominal 3 in 2 in 1,25 in

ID pipa 2,624 in 1,875 in 1,53 in

OD pipa 3,5 in 2,38 in 1,66 in

A inside 98,9276 in2 70,7037 in2 57,7438 in2

Page 86: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

72

Spesifikasi Alat P-07 P-08 P-09

Fungsi mengalirkan

refluks cairan dari

akumulator 2

(ACC-02) ke

menara distilasi 2

(MD-02)

mengalirkan

campuran cairan

dari reboiler 2

(RB-02) ke

menara distilasi 3

(MD-03)

mengalirkan

campuran cairan

dari kondensor 3

(CD-03) ke

akumulator 3

(ACC-03)

Tipe Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal

Jumlah 2 2 2

Kapasitas 78,7538 gpm 12,7126 gpm 10,7994 gpm

Power pompa 10 HP 2 HP 0,17 HP

Power motor 15 HP 2,5 HP 0,25 HP

Efisiensi pompa 42% 13% 12%

Efisiensi motor 87% 81% 78%

Nominal 1,25 in 1,25 in 1,5 in

ID pipa 1,442 in 1,442 in 1,337 in

OD pipa 1,66 in 1,66 in 1,9 in

A inside 54,4318 in2 54,4318 in2 50,3998 in2

Page 87: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

73

Spesifikasi Alat P-10 P-11

Fungsi - Mengalirkan refluks

cairan dari akumulator 3

(ACC-03) ke menara

distilasi 3 (MD-03).

- Mengalirkan produk

samping CHCl3 dari ACC-

03 ke tangki penyimpan

(T-04)

mengalirkan produk samping

CCl4 dari reboiler 3 (RB-03)

ke tangki penyimpan (T-05)

Tipe Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal

Jumlah 2 2

Kapasitas 45,6263 gpm 3,9434 gpm

Power pompa 7,5 HP 0,17 HP

Power motor 10 HP 0,25 HP

Efisiensi pompa 35% 10%

Efisiensi motor 86% 79%

Nominal 1,25 in 1 in

ID pipa 1,278 in 0,599 in

OD pipa 1,66 in 1,32 in

A inside 48,0958 in2 22,6079 in2

Page 88: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

74

Spesifikasi Alat P-12 P-13

Fungsi mengalirkan dowtherm A

dari HE-03 ke reboiler 2

(RB-02)

mengalirkan dowtherm A

dari HE-11 ke reaktor (R)

Tipe Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal

Jumlah 2 2

Kapasitas 289,222 gpm 241,1931 gpm

Power pompa 0,25 HP 0,25 HP

Power motor 0,33 HP 0,33 HP

Efisiensi pompa 59% 60%

Efisiensi motor 78% 78%

Nominal 5 in 5 in

ID pipa 5,295 in 5,047 in

OD pipa 5,563 in 5,563 in

A inside 199,5832 in2 190,2232 in2

Page 89: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user 75

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1 Unit Pendukung Proses

Utilitas merupakan unit penunjang proses produksi untuk menjamin

kelangsungan proses dalam suatu pabrik.

Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik methylene chloride

adalah :

1. Unit pengadaan air

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan

air sebagai berikut :

a. Air pendingin

b. Air proses

c. Air konsumsi umum dan sanitasi

d. Air umpan boiler

2. Unit pengadaan pendingin reaktor

Unit ini bertugas menyediakan pendingin untuk reaktor.

3. Unit pengadaan steam

Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media

pemanas untuk reboiler.

Page 90: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

76

4. 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.

5. Unit pengadaan listrik

Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk

peralatan proses, peralatan utilitas, peralatan elektronik atau alat-alat listrik,

AC, maupun penerangan. Listrik disuplai dari PLN dan disediakan generator

sebagai cadangan apabila listrik dari PLN mengalami gangguan.

6. Unit pengadaan bahan bakar

Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan generator.

4.1.1 Unit Pengadaan Air

Air konsumsi umum dan sanitasi yang digunakan adalah air yang

diperoleh dari PT. Krakatau Tirta Industri (PT. KTI). Sedangkan untuk air

pendingin dan air pemadam kebakaran menggunakan air dari laut yang

tidak jauh dari lokasi pabrik.

4.1.1.1 Air Pendingin dan Air Pemadam Kebakaran

Air pendingin dan air pemadam kebakaran 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 :

a. Air laut dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah.

Page 91: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

77

b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

c. Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi.

d. Tidak terdekomposisi.

e. Tidak dibutuhkan cooling tower, karena air laut langsung dibuang lagi

ke laut.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut sebagai

pendingin adalah :

a. Partikel-partikel besar/makroba (makhluk hidup laut dan konstituen

lain)

b. Partikel-partikel kecil/mikroba laut (ganggang dan mikroorganisme

laut) yang dapat menyebabkan fouling pada alat-alat proses.

Tabel 4.1 Kebutuhan air pendingin

No Kode Alat AlatKebutuhan

( kg/jam )

1. HE-08 Cooler CH2Cl2 ke storage 1.058,5305

2. HE-09 Cooler CHCl3 ke storage 3.347,2527

3. HE-10 Cooler CCCl4 ke storage 1.004,4544

4. HE-11 Cooler untuk Dowtherm A 35.711,55

Total kebutuhan air pendingin = 41.121,7834 kg/jam.

Selain digunakan untuk pendingin pada penukar panas, air laut juga

digunakan untuk keperluan pemadam kebakaran.

Page 92: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

78

4.1.1.2. Air Proses

Untuk kebutuhan air proses, sumber yang digunakan adalah air

yang dibeli dari PT Krakatau Tirta Industri yang masih berada dalam satu

kawasan industri. Adapun syarat air proses yang perlu diperhatikan adalah:

a. Kesadahan (hardness) yang dapat menyebabkan kerak.

b. Adanya zat besi yang dapat menyebabkan korosi.

Tahapan pengolahan air KTI yang digunakan untuk proses adalah:

a. Sand filter.

b. Demineralisasi.

Air proses dalam perancangan pabrik ini digunakan sebagai

penyerap HCl pada menara absorber.

Tabel 4.2 Kebutuhan air proses

No Kode Alat Nama Alat Kebutuhan ( kg/jam )

1. ABS Absorber 7.001,0568

Total kebutuhan air proses = 7.001,0568 kg/jam

4.1.1.3 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari PT.

KTI. 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.

Page 93: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

79

Syarat fisik :

Suhu di bawah suhu udara luar

Warna jernih

Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau

Syarat kimia :

Tidak mengandung zat organik

Tidak beracun

Syarat bakteriologis :

Tidak mengandung bakteri–bakteri, terutama bakteri yang pathogen.

Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi dapat dilihat pada Tabel 4.3

Tabel 4.3 Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi

No Nama Unit Kebutuhan ( kg/hari)

1. Perkantoran 5.900

2. Laboratorium 3.200

3. Kantin 3.000

4. Hydrant/Taman 1.210

5. Poliklinik 800

Jumlah air 13.310

Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi = 13.310 kg/hari

= 554,5833 kg/jam

Page 94: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

80

4.1.1.4 Air Umpan Boiler

Untuk kebutuhan umpan boiler, sumber air yang digunakan sama

dengan air proses. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam

penanganan air umpan boiler antara lain:

a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi.

Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung

larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut.

b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale forming).

Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu

tinggi, yang biasanya berupa garam - garam karbonat dan silikat.

c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming)

Air dari proses pemanasan dapat menyebabkan pembusaan karena

adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat tidak larut dalam jumlah

besar.

Jumlah air yang dibutuhkan untuk umpan boiler sebesar 2.399,5883

kg/jam. Jumlah air ini hanya pada awal start up pabrik, untuk kebutuhan

selanjutnya hanya diperlukan air make up saja. Jumlah air untuk keperluan

make up sebesar 479,9177 kg/jam. Sebagai cadangan ditambahkan

sebanyak 20% dari kebutuhan.

Pengolahan Air

Pengolahan air untuk kebutuhan pabrik meliputi pengolahan secara fisik

dan kimia, maupun penambahan desinfektan.

Page 95: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

81

Pengolahan air laut

Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat-alat penukar panas maka

perlu diadakan pengolahan air laut. Pengolahan dilakukan secara fisis dan kimia.

Pengolahan secara fisis adalah dengan screening dan secara kimia adalah dengan

penambahan chlorine. Tahapannya adalah sebagai berikut :

Air laut dihisap dari kolam yang langsung berada di pinggir laut dengan

menggunakan pompa, dalam pengoperasian digunakan dua buah pompa, satu

service dan satunya standby. Sebelum masuk pompa, air dilewatkan pada

traveling screen untuk menyaring partikel dengan ukuran besar. Pencucian

dilakukan secara kontinyu. Setelah dipompa kemudian dialirkan ke strainer yang

mempunyai saringan stainless steel 0,4 mm dan mengalami pencucian balik

secara periodik. Air laut kemudian dialirkan ke pabrik. Di dalam kolam

diinjeksikan Sodium hipoklorit untuk menjaga kandungan klorin minimum 1 ppm.

Dalam perancangan ini diinjeksikan klorin sebanyak 1 ppm. Sodium hipoklorit

dibuat di dalam Chloropac dengan bahan baku air laut dengan cara elektrolisa.

Klorin diinjeksikan secara kontinyu dalam kolam dan secara intermitten di pipa

pengaliran.

Page 96: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

82

54321Air

Laut Ke Pabrik

Keterangan :1. Saringan Awal2. Kolam Penampungan3. Traveling Screen4. Pompa5. Strainer, untuk diameter >0.4 mm6. Chloropac

6

Injeksi secara kontinyu

Injeksi secara intermitten

Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Laut

Pengolahan air konsumsi dan sanitasi

Air baku (treated water) yang diambil dari PT. KTI dialirkan ke clarifier

untuk mengurangi materi yang mengendap. Air yang mengalir berlebihan (over

flow) dari clarifier dialirkan secara gravitasi ke filter yang berjenis gravity sand

filter dengan menggunakan pasir kasar dan halus, untuk menghilangkan sisa-sisa

materi yang terendap dalam jumlah kecil. Air yang telah disaring selanjutnya

ditampung ke bak penampung air untuk kemudian dipompakan ke tangki air

konsumsi dan sanitasi umum.

Gambar 4.2 Skema Pengolahan Air Konsumsi dan Sanitasi

Page 97: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

83

Pengolahan air umpan boiler

Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler

meliputi :

1. Kation Exchanger

Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut

dalam air lunak. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butir-

butir resin penukar ion. Resin yang digunakan adalah jenis C-300 dengan

notasi RH2. Adapun reaksi yang terjadi dalam kation exchanger adalah:

2NaCl + RH2 RNa2 + 2 HCl

CaCO3 + RH2 RCa + H2CO3

BaCl2 + RH2 RBa + 2 HCl

Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan menggunakan

larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah:

RNa2 + H2SO4 RH2 + Na2SO4

RCa + H2SO4 RH2 + CaSO4

RBa + H2SO4 RH2 + BaSO4

2. Anion Exchanger

Alat ini berfungsi untuk mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak.

Dan resin yang digunakan adalah jenis C - 500P dengan notasi R(OH)2.

Reaksi yang terjadi di dalam anion exchanger adalah:

R(OH)2 + 2 HCl RCl2 + 2 H2O

R(OH)2 + H2SO4 RSO4 + 2 H2O

R(OH)2 + H2CO3 RCO3 + 2 H2O

Page 98: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

84

Pencucian resin yang sudah jenuh digunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang

terjadi saat regenerasi adalah:

RCl2 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 NaCl

RSO4 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 Na2SO4

RCO3 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 Na2CO3

3. Deaerasi

Merupakan proses penghilangan gas - gas terlarut, terutama oksigen dan

karbon dioksida dengan cara pemanasan menggunakan steam. Oksigen

terlarut dapat merusak baja. Gas – gas ini kemudian dibuang ke atmosfer.

4. Tangki Umpan Boiler

Unit ini berfungsi menampung air umpan boiler dengan waktu tinggal 24

jam. Ke dalam tangki ini ditambahkan bahan-bahan yang dapat mencegah

korosi dan kerak, antara lain:

a. Hidrazin (N2H4)

Zat ini berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa gas terlarut terutama gas

oksigen sehingga dapat mencegah korosi pada boiler. Adapun reaksi yang

terjadi adalah:

N2H4 (aq) + O2 (g) N2 (g) + 2 H2O (l)

b. NaH2PO4

Zat ini berfungsi untuk mencegah timbulnya kerak. Reaksi yang terjadi

adalah:

2 NaH2PO4 + 4 NaOH + 3 CaCO3 Ca3(PO4)2 + 3 Na2CO3 + 4 H2O

(Powell,1954)

Page 99: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

85

4.1.2 Unit Pengadaan Pendingin Reaktor

Media yang digunakan sebagai pendingin reaktor adalah dowtherm

A. Dowtherm A dapat dipakai pada kisaran suhu 2040C-3990C dengan

tekanan 0-145 psig (Perry,ed.6). Dowtherm A tidak memerlukan treatment

secara fisis, kimia, maupun biologis. Sifat-sifat fisik dowtherm A adalah

sebagai berikut :

- Densitas = 46,82 lb/ft3

- Kapasitas Panas = 0,599 Btu/lb.F

- Konduktivitas termal = 0,0497 Btu/hr.ft.F

Jumlah Kebutuhan Dowtherm A

Kebutuhan dowtherm A yang digunakan sebagai pendingin reaktor adalah

sebanyak = 40.000 kg/jam. Kebutuhan ini hanya saat start up pabrik, dan

setelah didinginkan dapat digunakan untuk mendinginkan reaktor kembali.

Persediaan dowtherm A untuk make up sebesar 10% untuk keamanan =

4.000 kg/jam.

Pendingin Dowtherm A

Dowtherm A yang digunakan sebagai pendingin reaktor dialirkan ke HE-

11 untuk didinginkan dan dialirkan kembali untuk mendinginkan reaktor.

4.1.3 Unit Pengadaan Steam

Steam yang diproduksi pada prarancangan pabrik metilen klorida

ini digunakan sebagai media pemanas pada reboiler-03 (RB-03). Untuk

memenuhi kebutuhan steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang

Page 100: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

86

dihasilkan dari boiler ini adalah saturated steam yang mempunyai suhu

140oC dan tekanan 3,6 atm.

Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 2.399,588 kg/jam. Untuk

menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi dan make up

blowdown pada boiler maka, jumlah steam dilebihkan sebanyak 20 %. Jadi

jumlah steam yang dibutuhkan adalah 2.879,506 kg/jam.

Perancangan boiler :

Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam

Steam yang dihasilkan : T = 284 °F

P = 52,4 psia

Untuk tekanan < 200 psia, digunakan boiler jenis fire tube boiler.

Menentukan luas penampang perpindahan panas

Daya yang diperlukan boiler untuk menghasilkan steam dihitung

dengan persamaan :

Dengan :

ms = massa steam yang dihasilkan (lb/jam)

h = entalpi steam pada P dan T tertentu (BTU/lbm)

hf = entalpi umpan (BTU/lbm)

dimana : ms = 3968,28 lb/jam

h = 1200,98 BTU/lbm

5,343,970

).(

x

hfhmsDaya

Page 101: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

87

Umpan air terdiri dari 20 % make up water dan 80 % kondensat. Make

up water adalah air pada suhu 35 °C dan kondensat pada suhu 140 °C.

hf = 215,2195 BTU/lbm

Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 133,985 HP

ditentukan luas bidang pemanasan = 12 ft2/HP

Total heating surface = 1.607,822 ft2

Perhitungan kapasitas boiler

Q = ms (h – hf)

= 6.348,159 (921,7549 – 215,2195)

= 4.485.199,2999 BTU/jam

Kebutuhan bahan bakar

Bahan bakar yang digunakan adalah IDO (Industrial Diesel Oil)

Heating value (HV) IDO = 16.777,091 BTU/lb

Densitas = 50,5664 lb/ft3

Jumlah bahan bakar IDO untuk memenuhi kebutuhan panas yang

ada sebanyak 233,89 L/jam

Spesifikasi boiler yang dibutuhkan :

Kode : B-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam

Jenis : Fire tube boiler

Jumlah : 1 buah

Tekanan steam : 14,70 psia (1 atm)

Page 102: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

88

Suhu steam : 284 oF (140 oC)

Efisiensi : 80 % (www.indonesia-property.com)

Bahan bakar : IDO

Kebutuhan bahan bakar : 233,89 L/jam

4.1.4 Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik benzene ini

diperkirakan sebesar 100 m3/jam, tekanan 59,7 psi dan suhu 31oC. Alat

untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan

dryer yang berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai

maksimal 84 ppm.

Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan :

Kode : KU-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan

Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 100 m3/jam

Tekanan suction : 14,7 psi (1 atm)

Tekanan discharge : 59,7 psi (4,1 atm)

Suhu udara : 31 oC

Efisiensi : 80 %

Daya kompresor : 7,5 HP

Tegangan : 220/380 volt

Page 103: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

89

4.1.5 Unit Pengadaan Listrik

Kebutuhan tenaga listrik di pabrik metilen klorida ini dipenuhi oleh

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

dapat berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN.

Generator yang digunakan adalah generator arus bolak-balik dengan

pertimbangan :

a. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar

b. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan

Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari :

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

2. Listrik untuk penerangan

3. Listrik untuk AC

4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

5. Listrik untuk alat-alat elektronik

Besarnya kebutuhan listrik masing–masing keperluan di atas dapat

diperkirakan sebagai berikut :

4.1.5.1 Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air

dapat dilihat pada Tabel 4.4

Tabel 4.4 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Nama Alat Jumlah HP Total HP

P-01 1 1 1

P-02 1 0,75 0,75

P-03 1 0,25 0,25

Page 104: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

90

Tabel 4.4 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas

P-04 1 2 2P-05 1 25 25P-06 1 0,25 0,25P-07 1 15 15P-08 1 3 3P-09 1 0,25 0,25P-10 1 10 10P-11 1 0,25 0,25P-12 1 0,25 0,25P-13 1 0,25 0,25PU-01 1 0,08 0,08PU-02 1 0,17 0,17PU-03 1 0,08 0,08PU-04 1 1 1PWT-01 1 5 5PWT-02 1 0,5 0,50PWT-03 1 0,17 0,17PWT-04 1 0,17 0,17PWT-05 1 1,5 1,50PWT-06 1 1,00 1,00PWT-07 1 0,17 0,17PWT-08 1 0,17 0,17KU-01 1 7,5 7,50Jumlah 75,76

Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas

sebesar 75,76 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak

terdiskripsikan sebesar ± 10 % dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan

listrik adalah 82,79 HP atau sebesar 60,88 kW.

4.1.5.2 Listrik untuk penerangan

Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :

DU

FaL

.

.

Page 105: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

91

dengan :

L : Lumen per outlet

a : Luas area, ft2

F : foot candle yang diperlukan (Tabel 13 Perry 6th ed)

U : Koefisien utilitas (Tabel 16 Perry 6th ed)

D : Efisiensi lampu (Tabel 16 Perry 6th ed)

Tabel 4.5 Jumlah Lumen berdasarkan luas bangunan

BangunanLuas,

m2 Luas, ft2 F U D Lumen

Pos keamanan 1 40 430,56 10 0,42 0,75 13.668,46Pos keamanan 1 40 430,56 10 0,42 0,75 13.668,46Parkir 1 300 3229,17 10 0,49 0,75 87.868,66Parkir 2 300 3229,17 10 0,49 0,75 87.868,66Taman 750 8072,93 5 0,55 0,75 97.853,73Kantor Keamanan 100 1076,39 20 0,55 0,75 52.188,66Bongkar Muat 500 5381,96 5 0,55 0,75 65.235,82Masjid 300 3229,17 20 0,55 0,75 156.565,97Kantin 200 2152,78 20 0,51 0,75 112.563,77Perpustakaan & Diklat

200 2152,78 35 0,6 0,75 167.438,61

Kantor 1000 10763,91 35 0,6 0,75 837.193,03Poliklinik 400 4305,56 20 0,56 0,75 205.026,87Ruang control 200 2152,78 40 0,56 0,75 205.026,87Laboratorium 200 2152,78 40 0,56 0,75 205.026,87Proses 3500 37673,69 30 0,59 0,75 2.554.148,23Utilitas 2000 21527,82 10 0,59 0,75 486.504,43Ruang generator 320 3444,45 10 0,51 0,75 90.051,02Bengkel 360 3875,01 40 0,51 0,75 405.229,57Garasi 360 3875,01 10 0,51 0,75 101.307,39Gudang 400 4305,56 10 0,51 0,75 112.563,77Pemadam 250 2690,98 10 0,51 0,75 70.352,36Jembatan Timbang 180 1937,50 10 0,51 0,75 50.653,70Jalan 2000 21527,82 10 0,51 0,75 562.818,85Area perluasan 3500 37673,69 5 0,57 0,75 440.627,91Jumlah 17400 187292,0 7.181.451,6

Page 106: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

92

Jumlah lumen :

untuk penerangan dalam ruangan = 6.080.151,14 lumen

untuk penerangan bagian luar ruangan = 1.101.300,49 lumen

Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu fluorescent

40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 W mempunyai 1.920

lumen (Tabel 18 Perry 6th ed.).

Jadi jumlah lampu dalam ruangan = 6.080.151,14 / 1.920

= 3.167 buah

Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt,

dimana lumen output tiap lampu adalah 3.000 lumen (Perry 6th ed., 1994).

Jadi jumlah lampu luar ruangan = 1.101.300,49 / 3.000

= 368 buah

Total daya penerangan = ( 40 W x 3.167 + 100 W x 368 )

= 163.480 W

= 163,48 Kw

4.1.5.3 Listrik untuk AC

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15.000 Watt atau 15 kW

4.1.5.4 Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15.000 Watt atau 15kW.

Page 107: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

93

Tabel 4.6 Total kebutuhan listrik pabrik

No. Kebutuhan Listrik Tenaga listrik, kW

1.

2.

3.

4.

Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Listrik untuk keperluan penerangan

Listrik untuk AC

Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

60,88

163,48

15

15

Total 254,36

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik

mempunyai efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapkan harus

mempunyai output sebesar 317,95 kW.

Dipilih menggunakan generator dengan daya 520 kW, sehingga

masih tersedia cadangan daya sebesar 202,05 kW.

Spesifikasi generator yang diperlukan :

Jenis : AC generator

Jumlah : 1 buah

Kapasitas / Tegangan : 520 kW ; 220/360 Volt

Efisiensi : 80 %

Bahan bakar : IDO

4.1.6 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). IDO diperoleh dari

Page 108: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

94

Pertamina dan distributornya. 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 : 0,8124

Heating Value : 16.779 Btu/lb

Efisiensi bahan bakar : 80%

Densitas : 50,5664 lb/ft3

a. Kebutuhan bahan bakar untuk boiler

Kapasitas boiler = 4.485.199,299 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = 233,892 liter/jam

b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator

Bahan bakar = h..eff

alatKapasitas

Kapasitas generator = 520 kW

= 1.774.320,13 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = 2,61 ft3/jam

= 74,02 L/jam

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.

Page 109: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

95

Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik

dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar

sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan

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

produk.

Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari

bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang

diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah

proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk

tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui

atau diatasi.

Laboratorium berada di bawah 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 non-shift.

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

Page 110: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

96

selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift. Masing–masing shift

bekerja selama 8 jam.

2. Kelompok non-shift

Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa

yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang

diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran

pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di

laboratorium utama dengan tugas antara lain :

a. Menyediakan reagent kimia untuk analisa laboratorium

b. Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi

c. 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 yang meliputi air baku, air

pendingin, dan air limbah. Pengamatan yang dilakukan meliputi specific

gravity, viskositas, dan kandungan air.

Page 111: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

97

4.2.2 Laboratorium Analitik

Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan

produk mengenai sifat–sifat kimianya.

Analisa yang dilakukan, yaitu :

Analisa komposisi bahan baku

Analisa komposisi produk utama

Analisa komposisi produk samping

Analisa air

- Air baku

- Air pendingin

- Air limbah

4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :

diversifikasi produk

perlindungan terhadap lingkungan

Disamping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga

mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian

terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian

guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku.

4.2.4 Prosedur Analisa Bahan Baku

4.2.4.1. Infra red Spectrofotometer (IRS).

Mengambil sampel metil klorida dan klorin secukupnya

kemudian dianalisa langsung menggunakan Infra Red Spectrofotometer

Page 112: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

98

(IRS). Dengan alat ini dapat ditentukan kandungan gugus organik yang

tersusun, apakah sudah memenuhi kriteria sebagai produk atau belum.

(Adam, 2010).

4.2.4.3 Densitas

Alat : Hidrometer

Cara pengujian :

Menuang sampel ke dalam gelas ukur 1 liter (usahakan tidak

terbentuk gelembung).

Memasukkan termometer ke dalam gelas ukur.

Memasukkan hidrometer yang telah dipilih sesuai dengan sampel.

Memasukkan hidrometer terapung pada sampel sampai konstan

lalu membaca skala pada hidrometer tersebut.

Mengkonversi menggunakan tabel yang tersedia.

4.2.4.3 Viskositas

Alat : Viscometer tube, bath, stopwatch, termometer.

Cara pengujian :

Mengisikan sampel dengan volume tertentu (sesuai dengan

kapasitas kapiler) ke dalam viscometer tube yang telah dipilih.

Memasukkan sampel ke dalam bath, diamkan selama 15 menit agar

temperatur sampel sesuai dengan temperatur bath/temperatur

pengetesan.

Pengetesan dilakukan dengan mengalirkan sampel melalui kapiler

sambil menghitung alirnya.

Page 113: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

99

4.2.5 Prosedur Analisa Produk

4.2.5.1. Infra red Spectrofotometer (IRS).

Mengambil sampel metilen klorida, kloroform, karbon tetraklorida,

dan HCl secukupnya 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. (Adam, 2010)

4.2.6 Analisa Air

Air yang dianalisis antara lain:

1. Air proses

2. Air umpan boiler

3. Air konsumsi umum dan sanitasi

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 terlarut dalam air.

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

hidrazin, turbiditas, kadar fosfat, dan kadar sulfat.

4. Peralatan titrasi, untuk mengetahui jumlah kandungan klorida,

kesadahan dan alkalinitas.

Page 114: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

100

5. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang

terlarut dalam air.

Air umpan boiler yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh

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

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

4.3 Unit Pengolahan Limbah

Limbah yang dihasilkan dari pabrik metilen klorida dapat diklasifikasi :

1. Bahan buangan cair

2. Bahan buangan padatan

3. Bahan buangan gas

Pengolahan limbah ini didasarkan pada jenis buangannya :

1. Pengolahan bahan buangan cair

Limbah cair yang dihasilkan pada pabrik metilen klorida hanya

berupa air sanitasi karena tidak dihasilkan limbah cair dari proses

produksi, sehingga dapat langsung dibuang ke badan penerima air baik di

selokan, ataupun di laut.

2. Pengolahan bahan buangan padatan

Limbah padat yang dihasilkan pada pabrik metilen klorida berasal

dari limbah domestik dan IPAL. Limbah domestik berupa sampah-

sampah dari keperluan sehari-hari seperti kertas dan plastik, sampah

tersebut ditampung di dalam bak penampungan dan selanjutnya dikirim

ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Limbah yang berasal dari IPAL

Page 115: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

101

diurug didalam tanah yang dindingnya dilapisi dengan clay (tanah liat)

agar bila limbah yang dipendam termasuk berbahaya tidak menyebar ke

lingkungan sekitarnya.

3. Pengolahan limbah gas

Limbah gas berasal dari gas hasil pembakaran bahan bakar boiler

berupa CO2 dan H2O, serta gas buang dari deaerator. Gas tersebut

dibuang ke udara melalui stack yang mempunyai tinggi minimal 4 kali

tinggi bangunan, banyaknya limbah gas yang dibuang dapat

diminimalisasi dengan jalan melakukan perawatan yang rutin terhadap

mesin–mesin produksi sehingga pembakarannya sempurna dan dapat

meminimalisasi pencemaran udara.

Page 116: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user 102

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1 Bentuk Perusahaan

Pabrik Metilen Klorida yang akan didirikan, direncanakan mempunyai:

Bentuk : Perseroan Terbatas (PT)

Lapangan Usaha : Industri Metilen Klorida

Lokasi Perusahaan : Cilegon, Jawa Barat

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa

faktor yaitu:

1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham

perusahaan.

2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran produksi

hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan.

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

perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah

direksi beserta stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris.

4. Kelangsungan perusahaan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh

dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya atau

karyawan perusahaan.

5. Efisiensi dari manajemen

Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan

komisaris dan direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman.

Page 117: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

103

6. Lapangan usaha lebih luas

Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari

masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha.

(Widjaja, 2003)

Perseroan Terbatas (PT) didirikan dengan akta notaris berdasarkan

Kitab Undang-Undang Hukum Dagang. Besarnya modal ditentukan dalam

akta pendirian dan terdiri dari saham-saham. Pemilik PT adalah pemegang

saham yang dipimpin oleh suatu direksi yang dipilih dari pemegang saham.

Pembinaan personalia sepenuhnya diserahkan kepada direksi dengan

memperhatikan hukum-hukum perburuhan.

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:

a) Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas

b) Tujuan organisasi harus dipahami oleh setiap orang dalam organisasi

c) Tujuan organisasi harus diterima oleh setiap orang dalam organisasi

d) Adanya kesatuan arah (unity of direction)

e) Adanya kesatuan perintah ( unity of command )

Page 118: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

104

f) Adanya keseimbangan antara wewenang dan tanggung jawab

g) Adanya pembagian tugas (distribution of work)

h) Adanya koordinasi

i) Struktur organisasi disusun sederhana

j) Pola dasar organisasi harus relatif permanen

k) Adanya jaminan jabatan (unity of tenure)

l) Balas jasa yang diberikan kepada setiap orang harus setimpal dengan

jasanya

m) Penempatan orang harus sesuai keahliannya

(Zamani, 1998)

Dengan berpedoman pada azas tersebut maka diperoleh struktur

organisasi yang baik yaitu System Line and Staff. Pada sistem ini garis

kekuasaan lebih sederhana dan praktis. 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.

Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan

organisasi garis dan staf ini, yaitu:

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

organisasi dalam rangka mencapai tujuan.

Page 119: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

105

2. Sebagai staf yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan

keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada

unit operasional.

(Zamani, 1998)

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

b. Penempatan tenaga kerja yang tepat

Page 120: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

106

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 Methylene Chloride disaikan pada gambar 5.1.

Page 121: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

107

Page 122: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

108

5.3 Tugas dan Wewenang

5.3.1 Pemegang Saham

Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal

untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut.

Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT (Perseroan

Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).

Pada RUPS, para pemegang saham berwenang:

1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris

2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur

3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi

tahunan dari perusahaan.

(Widjaja, 2003)

5.3.2 Dewan Komisaris

Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik

saham sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik

saham.

Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi :

1. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target

perusahaan, alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran

2. Mengawasi tugas - tugas direksi

3. Membantu direksi dalam tugas - tugas penting

(Widjaja, 2003)

Page 123: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

109

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 produksi dan direktur keuangan-umum.

Tugas direktur umum antara lain :

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 antara bagian produksi (direktur produksi) dan

bagian keuangan dan umum (direktur keuangan dan umum).

Tugas dari direktur produksi antara lain :

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.

Page 124: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

110

Tugas dari direktur keuangan antara lain:

1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran,

keuangan, dan pelayanan umum.

2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-

kepala bagian yang menjadi bawahannya.

(Djoko, 2003)

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.

5.3.5 Kepala Bagian

Kepala bagian secara umum bertugas 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.

Page 125: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

111

Kepala bagian terdiri dari:

1. Kepala Bagian Produksi

Kepala bagian produksi bertanggung jawab kepada direktur produksi

dalam bidang mutu dan kelancaran produksi serta mengkoordinir kepala-

kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian produksi

membawahi seksi proses dan seksi utilitas.

Tugas seksi proses antara lain :

a. Mengawasi jalannya proses produksi

b. Menjalankan tindakan seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang

tidak diharapkan sebelum diambil oleh seksi yang berwenang.

Tugas seksi utilitas, antara lain :

Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan

proses, air, steam, dan tenaga listrik.

2. Kepala Bagian Teknik

Kepala bagian teknik bertugas sebagai berikut :

a. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang

pemeliharan, quality contol dan HSE, serta LITBANG.

b. Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya

Kepala Bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan, seksi quality

control dan HSE, serta seksi LITBANG.

Tugas seksi pemeliharaan, antara lain :

a. Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik

b. Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik

Page 126: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

112

Tugas seksi quality control bagian pengendalian & HSE :

Menangani hal - hal yang dapat mengancam keselamatan pekerja dan

mengurangi potensi bahaya yang ada.

Tugas seksi quality control bagian laboratorium, antara lain:

a. Mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu

b. Mengawasi dan menganalisa mutu produksi

c. Mengawasi hal - hal yang berhubungan dengan buangan pabrik

d. Membuat laporan berkala kepada Kepala Bagian Produksi.

Tugas seksi LITBANG meliputi:

a. Memperbaiki mutu produksi

b. Memperbaiki dan melakukan inovasi terhadap proses produksi

c. Meningkatkan efisiensi perusahaan di berbagai bidang

3. Kepala Bagian Keuangan

Kepala bagian keuangan ini bertanggung jawab kepada direktur keuangan

dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan dan membawahi 2

seksi, yaitu seksi administrasi dan seksi keuangan.

Tugas seksi administrasi :

Menyelenggarakan pencatatan utang piutang, administrasi persediaan

kantor dan pembukuan, serta masalah perpajakan.

Tugas seksi keuangan antara lain :

a. Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang, dan

membuat ramalan tentang keuangan masa depan

Page 127: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

113

b. Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan

4. Kepala Bagian Pemasaran

Kepala bagian pemasaran bertanggung jawab kepada direktur keuangan

dan umum dalam bidang bahan baku dan pemasaran hasil produksi, serta

membawahi 2 seksi yaitu seksi pembelian dan seksi pemasaran.

Tugas seksi pembelian, antara lain :

a. Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan

perusahaan dalam kaitannya dengan proses produksi

b. Mengetahui harga pasar dan mutu bahan baku serta mengatur keluar

masuknya bahan dan alat dari gudang.

Tugas seksi pemasaran :

a. Merencanakan strategi penjualan hasil produksi

b. Mengatur distribusi hasil produksi

5. Kepala Bagian Umum

Kepala bagian umum bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan

umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat, dan keamanan

serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya.

Kepala bagian umum membawahi seksi personalia, seksi humas, dan seksi

keamanan.

Page 128: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

114

Seksi personalia bertugas :

a. Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik

mungkin antara pekerja, pekerjaan, dan lingkungannya supaya tidak

terjadi pemborosan waktu dan biaya.

b. Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi

kerja yang tenang dan dinamis.

c. Melaksanakan hal - hal yang berhubungan dengan kesejahteraan

karyawan.

Seksi humas bertugas :

Mengatur hubungan antara perusahaan dengan masyarakat di luar

lingkungan perusahaan.

Seksi Keamanan bertugas :

a. Mengawasi keluar masuknya orang - orang baik karyawan maupun

bukan karyawan di lingkungan pabrik.

b. Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas perusahaan

c. Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern

perusahaan.

5.3.6 Kepala Seksi

Kepala seksi adalah 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 kepada kepala bagian

masing - masing sesuai dengan seksinya.

Page 129: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

115

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik Metilen Klorida ini direncakan beroperasi 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. Sedangkan

pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan yaitu

karyawan shift dan non shift

5.4.1 Karyawan non shift

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 dalam satu minggu akan bekerja selama 5 hari

dengan pembagian kerja sebagai berikut :

Jam kerja :

Hari Senin – Kamis : Jam 07.30 – 16.30

Hari Jum’at : Jam 07.30 – 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

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

Page 130: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

116

bagian teknik, bagian gedung dan bagian - bagian yang harus selalu siaga

untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik.

Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam

sebagai berikut :

Shift Pagi : Jam 07.00 – 15.00

Shift Sore : Jam 15.00 – 23.00

Shift Malam : Jam 23.00 – 07.00

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

tiga regu bekerja dan satu regu istirahat serta dikenakan secara bergantian.

Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan pemerintah, regu yang

bertugas tetap harus masuk.

Tabel 5.1 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

Page 131: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

117

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

Jadwal untuk tanggal selanjutnya mengikuti urutan yang sudah ada

dimana shift yang off akan masuk pagi, shift pagi akan masuk sore, dan shift

sore akan masuk malam, demikian seterusnya.

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 ini sistem upah karyawan berbeda - beda tergantung pada

status, kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian. Menurut status karyawan

dapat dibagi menjadi tiga golongan karyawan tetap, harian dan borongan.

5.5.1 Karyawan Tetap

Karyawan tetap yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan

dengan surat keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan

kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya.

Page 132: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

118

5.5.2 Karyawan Harian

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

Karyawan borongan yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila

diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan

5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji

5.6.1. Penggolongan Jabatan

1. Direktur Utama : Magister Ekonomi / Teknik

2. Direktur Produksi : Sarjana Teknik Kimia

3. Direktur Keuangan dan Umum : Sarjana Ekonomi

4. Kepala Bagian Produksi : Sarjana Teknik Kimia

5. Kepala Bagian Teknik : Sarjana Teknik Mesin

6. Kepala Bagian Pemasaran : Sarjana Teknik Kimia/Ekonomi

7. Kepala Bagian Keuangan : Sarjana Ekonomi

8. Kepala Bagian Umum : Sarjana Sosial

9. Kepala Seksi : Sarjana/Ahli Madya

10. Operator : Ahli Madya/STM/SLTA/SMU

11. Sekretaris : Sarjana/Akademi Sekretaris

12. Dokter : Sarjana Kedokteran

13. Perawat : Akademi Perawat

14. Lain-lain : SLTA

Page 133: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

119

5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji

Jumlah karyawan harus ditentukan secara tepat sehingga semua

pekerjaan yang ada dapat diselesaikan dengan baik dan efisien.

Tabel 5.2 Perincian Jumlah Karyawan dan Gaji dalam Rupiah

No Jabatan Jumlah Gaji/bulan Gaji/tahun

1 Direktur utama 1 50.000.000 600.000.000

2 Direktur produksi dan

Teknik

1 30.000.000 360.000.000

3 Direktur keuangan dan

umum

1 30.000.000 360.000.000

4 Staff ahli 2 20.000.000 480.000.000

5 Staff Litbang 2 15.000.000 360.000.000

6 Sekretaris 3 3.000.000 108.000.000

7 Kepala Bagian 5 7.000.000 420.000.000

8 Kepala Seksi 12 6.000.000 864.000.000

9 Karyawan Proses 32 4.000.000 1.536.000.000

10 Karyawan Utilitas 20 4.000.000 960.000.000

11 Karyawan Pemeliharaan 5 3.500.000 336.000.000

12 Karyawan Pengendalian 8 4.000.000 384.000.000

13 Karyawan Safety 5 2.500.000 150.000.000

14 Karyawan laboratorium 12 3.500.000 504.000.000

15 Karyawan pembelian 2 4.000.000 96.000.000

Tabel 5.2 Perincian Jumlah Karyawan dan Gaji dalam Rupiah

Page 134: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

120

16 Karyawan Pemasaran 5 4.000.000 240.000.000

17 Karyawan Humas 4 4.000.000 192.000.000

18 Karyawan Penjualan 8 4.000.000 384.000.000

19 Karyawan Personalia 4 4.000.000 192.000.000

20 Karyawan Keamanan 12 3.000.000 432.000.000

21 Karyawan Administrasi 3 4.000.000 108.000.000

22 Medis 2 5.000.000 120.000.000

23 Paramedis 2 2.000.000 48.000.000

24 Sopir 4 1.500.000 72.000.000

25 Pesuruh 4 1.000.000 48.800.000

Total 159 9.354.800.000

5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan

Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain:

1. Tunjangan

Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan

karyawan yang bersangkutan

Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang

dipegang karyawan

Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja

diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja

Page 135: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

121

2. Cuti

Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja

dalam 1 tahun. Cuti sakit diberikan pada karyawan yang menderita sakit

berdasarkan keterangan Dokter.

3. Pakaian Kerja

Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk

setiap tahunnya.

4. Pengobatan

Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan

oleh kerja ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang

yang berlaku. 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.

2.000.000,00 per bulan.

Page 136: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user 122

BAB VI

ANALISIS EKONOMI

Pada prarancangan pabrik metilen klorida ini dilakukan evaluasi atau

penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang

dirancang ini menguntungkan dari segi ekonomi atau tidak. Bagian terpenting dari

prarancangan ini adalah estimasi harga dari alat-alat. karena harga digunakan

sebagai dasar untuk estimasi analisis ekonomi. di mana analisis ekonomi dipakai

untuk mendapatkan perkiraan atau estimasi tentang kelayakan investasi modal

dalam kegiatan produksi suatu pabrik dengan meninjau kebutuhan modal

investasi. besarnya laba yang akan diperoleh. lamanya modal investasi dapat

dikembalikan dalam titik impas. Selain itu. analisis ekonomi juga dimaksudkan

untuk mengetahui apakah pabrik yang akan didirikan dapat menguntungkan atau

tidak jika didirikan.

Untuk itu pada prarancangan pabrik metilen klorida ini. kelayakan

investasi modal pada sebuah pabrik akan dianalisis meliputi :

a. Profitability

b. % Profit on Sales (POS)

c. % Return on Investment (ROI)

d. Pay Out Time (POT)

e. Break Event Point (BEP)

f. Shut Down Point (SDP)

g. Discounted Cash Flow (DCF)

Page 137: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

123

Untuk meninjau faktor-faktor tersebut perlu diadakan penaksiran terhadap

beberapa faktor. yaitu:

1. Penaksiran modal industri ( Total Capital Investment )

Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran – pengeluaran yang

diperlukan untuk fasilitas – fasilitas produktif dan untuk menjalankannya.

Capital Investment meliputi :

Modal Tetap (Fixed Capital Investment)

Modal Kerja (Working Capital)

2. Penentuan biaya produksi total (Total Production Costs). terdiri dari :

a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs)

b. Biaya pengeluaran umum (General Expense)

3. Total pendapatan penjualan produk metilen klorida, asam klorida, kloroform,

dan karbon tetraklorida.

6.1 Penaksiran Harga Peralatan

Harga peralatan pabrik dapat diperkirakan dengan metode yang

dikonversikan dengan keadaan yang ada sekarang ini. Penentuan harga peralatan

dilakukan dengan menggunakan data indeks harga.

Page 138: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

124

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat

Cost Index. Tahun Chemical Engineering Plant Index

1998 389,5

1999 390,6

2000 394,1

2001 394,3

2002 390,4

2003 401,7

2004 444,2

2005 468,2

2006 499,5

2007 525,4

2008 575,4

(Anonim, 2011)

Gambar 6.1 Harga Indeks Peralatan Pabrik Kimia

Page 139: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

125

Dengan asumsi kenaikan indeks linear. maka dapat diturunkan persamaan least

square sehingga didapatkan persamaan berikut:

Y = 18,05 X + 35,729

Dengan : Y = Indeks harga

X = Tahun pembelian

Dari persamaan tersebut diperoleh harga indeks di tahun 2013 adalah 623,77.

Harga alat dan lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2013) dan dilihat

dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa

sekarang digunakan persamaan :

Ex = Ey. (Aries & Newton, 1955)

Dengan :

Ex : Harga pembelian pada tahun 2013

Ey : Harga pembelian pada tahun referensi

Nx : Indeks harga pada tahun 2013

Ny : Indeks harga tahun referensi

6.2 Penentuan Total Capital Investment (TCI)

Asumsi-asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam perhitungan analisis

ekonomi :

1. Pengoperasian pabrik dimulai tahun 2015.

2. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu.

3. Kapasitas produksi adalah 30.000 ton/tahun.

4. Jumlah hari kerja adalah 330 hari/tahun

Page 140: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

126

5. Shut down pabrik dilaksanakan selama 35 hari dalam satu tahun untuk

perbaikan alat-alat pabrik.

6. Umur alat - alat pabrik diperkirakan 10 tahun.

7. Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah nol

8. Situasi pasar. biaya dan lain - lain diperkirakan stabil selama pabrik

beroperasi

9. Upah buruh asing US $ 8,5 per manhour (www.pajak.net)

10. Upah buruh lokal Rp. 10.000,00 per manhour

11. Perbandingan jumlah tenaga asing : Indonesia = 5% : 95%

12. Harga bahan baku Chlorine US$ 0,32 / kg

13. Harga bahan baku Methyl Chloride US$ 0,67 / kg

14. Harga produk Methylene Chloride US$ 1,1020 / kg

15. Harga produk Carbon Tetrachloride US$ 0,5450/ kg

16. Harga produk Chloroform US$ 0,3890/ kg

17. Harga produk Hydrochloride Acid US$ 0,22/ kg

18. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 8.828,00 (Kurs pada 11/03/2011,

www.bank sentral.go.id)

Page 141: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

127

6.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Investment)

Tabel 6.2 Modal Tetap

No Keterangan US $ Rp. Total Harga(Rp)

1 Harga pembelian peralatan 2.885.601 - 25.474.081.745

2 Instalasi alat - alat 300.484 1.535.238.000 4.187.909.195

3 Pemipaan 1.168.549 1.868.556.124 12.184.506.582

4 Instrumentasi 579.505 287.858.646 5.403.727.955

5 Isolasi 71.544 252.507.584 884.096.388

6 Listrik 166.936 151.504.551 1.625.211.759

7 Bangunan 715.438 - 6.315.888.036

8 Tanah dan perbaikan lahan 238.479 18.000.000.000 20.105.296.012

9 Utilitas 524.011 - 4.625.973.381

Physical Plant Cost 6.650.547 22.095.664.904 80.806.691.053

10. Engineering &

Construction

8.313.183 27.619.581.131 101.008.363.816

Direct Plant Cost 8.313.183 27.619.581.131 101.008.363.816

11. Contractor’s fee 332.527 1.104.783.245 4.040.334.553

12. Contingency 831.318 2.761.958.113 10.100.836.382

Fixed Capital Invesment (FCI) 9.477.029 31.486.322.489 115.149.534.750

Page 142: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

128

6.2.2 Modal Kerja (Working Capital Investment)

Tabel 6.3 Modal Kerja

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Persediaan bahan baku 4.169.133 - 36.805.105.645

2. Persediaan bahan dalam proses 9.243 5.303.042 86.901.919

3. Persediaan Produk 3.050.253 1.750.003.843 28.677.633.383

4. Extended Credit 5.436.825 - 47.996.295.149

5. Available Cash 3.050.253 1.750.003.843 28.677.633.383

Working Capital Investment (WCI) 15.715.707 3.505.310.728 142.243.569.480

Total Capital Investment (TCI)

= FCI + WCI

= Rp 257.393.104.230

Page 143: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

129

6.3 Biaya Produksi Total (Total Production Cost)

6.3.1 Manufacturing Cost

6.3.1.1 Direct Manufacturing Cost (DMC)

Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Harga Bahan Baku 11.313.813 - 99.878.342.880

2. Gaji Pegawai 3.744.000.000 3.744.000.000

3. Supervisi 1.284.000.000 1.284.000.000

4. Maintenance 568.622 1.889.179.349 6.908.972.085

5. Plant Supplies 85.293 283.376.902 1.036.345.813

6. Royalty & Patent 652.419 5.759.555.418

7. Utilitas 4.369.054.535 4.369.054.535

Direct Manufacturing Cost (DMC) 12.620.147 11.569.610.787 122.980.270.731

6.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Payroll Overhead - 561.600.000 561.600.000

2. Laboratory - 561.600.000 561.600.000

3. Plant Overhead - 561.600.000 561.600.000

4. Packaging 22.182.248 - 195.824.884.207

Indirect Manufacturing Cost (IMC) 22.182.248 1.684.800.000 197.509.684.207

Page 144: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

130

6.3.1.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Depresiasi 1.516.325 2.833.769.024 16.219.882.986

2. Property Tax 189.541 4.722.948.373 6.396.212.619

3. Asuransi 94.770 188.917.935 1.025.550.058

Fixed Manufacturing Cost (FMC) 1.800.636 7.745.635.332 23.641.645.662

Total Manufacturing Cost (TMC)

= DMC + IMC + FMC

= Rp (122.980.270.731 + 197.509.684.207 + 23.641.645.662)

= Rp 344.131.600.600

6.3.2 General Expense (GE)

Tabel 6.7 General Expense

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Administrasi - 4.405.000.000 4.405.000.000

2. Sales 13.048.381 - 115.191.108.357

3. Research 1.826.773 - 16.126.755.170

4. Finance 1.266.543 1.163.671.595 12.344.709.135

General Expense

(GE)16.141.697 5.568.671.595 148.067.572.662

Page 145: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

131

Biaya Produksi Total (TPC) = TMC + GE

= Rp 344.131.600.600 + Rp 131.919.198.751

= Rp 492.199.173.263

6.4 Keuntungan Produksi

Penjualan selama 1 tahun :

Metilen klorida = US $ 38.300.892

Kloroform = US $ 10.072.692

Karbon tetraklorida = US $ 2.735.877

Asam klorida = US $ 14.132.445

Total penjualan = US $ 65.241.906

= Rp. 575.955.541.786

Biaya produksi total = Rp. 492.199.173.263

Keuntungan sebelum pajak = Rp. 83.756.368.524

Pajak = 25 % dari keuntungan = Rp. 20.939.092.131 (www.pajak.go.id)

Keuntungan setelah pajak = Rp. 62.817.276.393

6.5 Analiasa Kelayakan

1. % Profit on Sales (POS)

POS adalah persen keuntungan penjualan produk terhadap harga jual

produk itu sendiri. Besarnya POS pabrik metilen klorida ini adalah :

POS sebelum pajak = 14,54 %

POS setelah pajak = 10,91 %

Page 146: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

132

2. % Return on Investment (ROI)

ROI adalah tingkat pengembalian modal dari pabrik ini. dimana untuk

pabrik yang tergolong high risk. mempunyai batasan ROI minimum

sebelum pajak sebesar 44 %

ROI sebelum pajak = 72,74 %

ROI setelah pajak = 54,55 %

3. Pay Out Time POT

POT adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Fixed

Capital Investment berdasarkan profit yang diperoleh. Besarnya POT

untuk pabrik yang beresiko tinggi sebelum pajak adalah maksimal 2

tahun.

POT sebelum pajak = 1,2 tahun

POT setelah pajak = 1,5 tahun

4. Break Event Point (BEP)

BEP adalah titik impas. suatu keadaan dimana besarnya kapasitas

produksi dapat menutupi biaya keseluruhan.

Besarnya BEP untuk pabrik metilen klorida ini adalah 46,46 %

5. Shut Down Point (SDP)

SDP adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed

Cost yang menyebabkan pabrik harus ditutup.

Besarnya SDP untuk pabrik metilen klorida ini adalah 31,30 %

Page 147: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

133

6. Discounted Cash Flow (DCF)

DCF adalah perbandingan besarnya persentase keuntungan yang

diperoleh terhadap capital investment dibandingkan dengan tingkat

bunga yang berlaku di bank. Tingkat bunga simpanan di Bank Mandiri

adalah 6.5 % (www.bankmandiri.co.id. 2011). dari perhitungan nilai

DCF yang diperoleh adalah 30,31 %.

Tabel 6.8 Analisis kelayakan

No. Keterangan Perhitungan Batasan

1.

2.

3.

4.

5.

Return On Investment (% ROI)

ROI sebelum pajak

ROI setelah pajak

Pay Out Time (POT)

POT sebelum pajak

POT setelah pajak

Break Even Point (BEP)

Shut Down Point (SDP)

Discounted Cash Flow (DCF)

72,74 %

54,55 %

1,2 tahun

1,5 tahun

46,46 %

31,30 %

30,31 %

min 44 %

(resiko tinggi)

maks. 2 tahun

(resiko tinggi)

40 – 60 %

min. 6,5 % (Bunga

simpanan di Bank Mandiri)

Dari analisis ekonomi yang telah dilakukan. dapat diambil kesimpulan bahwa

pendirian pabrik metilen klorida dengan kapasitas 30.000 ton/tahun layak

dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.

Page 148: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user

134

Keterangan gambar :

FC : Fixed manufacturing cost

Va : Variable cost

Ra : Regulated cost

Sa : Sales

SDP : Shut down point

BEP : Break even point

Gambar 6.2 Grafik Analisis Kelayakan

0,3 RaFa

Va

Ra

Sa

Sales

Regulated Cost

Variable Cost

Page 149: PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL … · Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

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

commit to user 135

BAB VII

KESIMPULAN

Dari analisa ekonomi yang dilakukan, dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. % Return On Investment (ROI) sebelum pajak sebesar 72,74%, sedangkan

setelah pajak diperoleh sebesar 54,55%.

2. Pay Out Time (POT) sebelum pajak sebesar 1,2 tahun, sedangkan setelah

pajak diperoleh sebesar 1,5 tahun.

3. Break Even Point (BEP) sebesar 46,46%.

4. Shut Down Point (SDP) sebesar 31,30%.

5. Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 30,31%.

Dengan demikian, Pabrik Metilen klorida dengan kapasitas 30.000 ton/tahun layak

untuk dipertimbangkan.