TUGAS AKHIR - eprints.uns.ac.id · Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan...

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

commit to user

i

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK NATRIUM NITRAT DARI

NATRIUM KLORIDA DAN ASAM NITRAT

KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN

Oleh:

Irma Yuningsih I 0506027

Minyana Dewi Utami I 0506032

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA

2011


commit to user

i


commit to user


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 Natrium Nitrat dari Natrium Klorida dan

Asam Nitrat 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, sudah sepantasnya penulis mengucapkan terima kasih kepada :

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

yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.

2. Ir. Endang Mastuti selaku Dosen Pembimbing I dan Enny Kriswiyanti A.,

S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan dan bantuannya

dalam penulisan tugas akhir.

3. Ir Nunik Sri Wahjuni, M.Si dan Ir. Samun Triyoko selaku Dosen Penguji

Pendadaran.

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

5. Ir. Endah Retno D., 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, Februari 2011

Penulis


commit to user iv-1

DAFTAR ISI

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

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

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

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

Daftar Tabel ................................................................................................... v

Daftar Gambar ............................................................................................. vi

Intisari .......................................................................................................... vii

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

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

1.2 Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik ................................. 2

1.2.1 Kebutuhan Natrium Nitrat di Indonesia....................... 2

1.2.2 Kebutuhan Natrium Nitrat di Dunia ………………….. 3

1.2.3 Ketersediaan Bahan Baku ........................................... 4

1.2.4 Kapasitas Pabrik Minimal dan Maksimal di Luar Negeri 4

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

1.4 Tinjauan Pustaka ................................................................... 6

1.4.1 Macam-macam Proses Pembuatan Natrium Nitrat ...... 6

1.4.2 Alasan Pemilihan Proses............................................. 8

1.4.3 Kegunaan Produk ....................................................... 9

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

1.4.4.1 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku .................. 11


commit to user iv-2

1.4.4.2 Sifat Fisis dan Kimia Produk.......................... 13

1.4.5 Tinjauan Proses ......................................................... 15

BAB II DESKRIPSI PROSES..................................................................... 17

2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ...................................... 17

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ............................................. 17

2.1.2 Spesifikasi Produk Utama........................................... 17

2.1.3 Spesifikasi Produk Samping ....................................... 18

2.2 Konsep Proses ....................................................................... 18

2.2.1 Mekanisme Reaksi ..................................................... 18

2.2.2 Kondisi Operasi .......................................................... 19

2.2.3 Tinjauan Termodinamika ........................................... 20

2.2.4 Tinjauan Kinetika Reaksi............................................ 23

2.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses .............................. 24

2.3.1 Diagram Alir Proses ................................................... 24

2.3.2 Tahapan Proses........................................................... 27

2.3.2.1 Tahap Penyimpanan Bahan Baku ................... 27

2.3.2.2 Tahap Penyiapan Bahan Baku ........................ 27

2.3.2.3 Tahap Pembentukan Produk ........................... 28

2.3.2.4 Tahap Pemurnian Produk ............................... 28

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas ........................................... 30

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

2.4.2 Neraca Panas ............................................................. 36

2.5 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses ...................................... 41


commit to user iv-3

2.5.1 Lay Out Pabrik ........................................................... 41

2.5.2 Lay Out Peralatan Proses ............................................ 43

BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES ...................................................... 46

3.1 Reaktor .................................................................................... 46

3.2 Mixer........................................................................................ 47

3.3 Evaporator ............................................................................... 48

3.4 Menara Destilasi....................................................................... 49

3.5 Crystallizer............................................................................... 50

3.6 Centrifuge................................................................................. 51

3.7 Rotary Dryer ............................................................................ 52

3.8 Tangki ...................................................................................... 54

3.9 Silo........................................................................................... 55

3.10 Heat Exchanger ........................................................................ 57

3.11 Condenser ................................................................................ 59

3.12 Reboiler.................................................................................... 61

3.13 Accumulator ............................................................................. 62

3.14 Pompa ...................................................................................... 63

3.15 Cyclone .................................................................................... 66

3.16 Fan........................................................................................... 67

3.17 Conveyor .................................................................................. 67

3.18 Hopper ..................................................................................... 69

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ............ 70

4.1 Unit Pendukung Proses ......................................................... 70


commit to user iv-4

4.1.1 Unit Pengadaan Air .................................................... 71

4.1.1.1 Air Pendingin dan Air Pemadam Kebakaran . 71

4.1.1.2 Air Proses ..................................................... 72

4.1.1.3 Air Umpan Boiler ......................................... 72

4.1.1.4 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi ................ 74

4.1.1.5 Pengolahan Air dari PT KTI.......................... 74

4.1.1.6 Kebutuhan Air............................................... 78

4.1.2 Unit Pengadaan Steam ................................................ 80

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan...................................... 83

4.1.4 Unit Pengadaan Listrik .............................................. 84

4.1.4.1 Listrik untuk keperluan proses dan utilitas...... 84

4.1.4.2 Listrik untuk penerangan................................ 87

4.1.4.3 Listrik untuk AC ............................................ 89

4.1.4.4 Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi.. 89

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ..................................... 90

4.2 Laboratorium ........................................................................ 92

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

4.2.2 Laboratorium Analitik ............................................. 94

4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ............ 94

4.2.4 Analisa Air ............................................................... 95

4.3 Unit Pengolahan Limbah........................................................ 96


commit to user iv-5

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

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

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

5.3 Tugas dan Wewenang ........................................................... 106

5.3.1 Pemegang Saham ...................................................... 106

5.3.2 Dewan Komisaris ...................................................... 107

5.3.3 Dewan Direksi ........................................................... 107

5.3.4 Staf Ahli .................................................................... 109

5.3.5 Penelitian dan Pengembangan (Litbang) .................... 109

5.3.6 Kepala Bagian ............................................................ 109

5.3.7 Kepala Seksi ............................................................... 114

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ........................................... 114

5.4.1 Karyawan Non Shift ................................................... 114

5.4.2 Karyawan Shift atau Ploog ......................................... 115

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

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

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

5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji ........................................ 118

5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan ............................................. 121

BAB VI ANALISIS EKONOMI................................................................... 123

6.1 Penaksiran Harga Peralatan ................................................... 128

6.2 Penentuan Total Capital Investment (TCI) ............................ 130

6.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Investment)....................... 131


commit to user iv-6

6.2.2 Modal Kerja (Working Capital Investment) .................. 132

6.3 Biaya Produksi Total (Total Poduction Cost) ....................... 133

6.3.1 Manufacturing Cost..................................................... 133

6.3.1.1 Direct Manufacturing Cost (DMC) .............. 133

6.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC) .............. 133

6.3.1.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC) ................ 134

6.3.2 General Expense (GE) ................................................ 134

6.4 Keuntungan Produksi ............................................................. 135

6.5 Analisis Kelayakan ................................................................ 135

Daftar Pustaka ............................................................................................. viii

Lampiran


commit to user vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Grafik Data Impor Natrium Nitrat di Indonesia ......................... 2

Gambar 1.2 Grafik Data Impor Natrium Nitrat Beberapa Negara di Asia .... 3

Gambar 1.3 Peta Provinsi Banten ………………………………………....... 7

Gambar 1.4 Peta Lokasi Pabrik ……………..…………………………....... 7

Gambar 1.5 Diagram Blok Proses Pembuatan Natrium Nitrat ...………….. 16

Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif ............................................................ 25

Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif ……………………....……………… 26

Gambar 2.3 Lay Out Pabrik ……………………………………………....... 43

Gambar 2.4 Lay Out Peralatan Proses ………………...………………...…. 45

Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air dari PT KTI ………………...…........... 75

Gambar 4.2 Skema Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) …………….. 99

Gambar 4.3 Bagan Unit Pengolahan Limbah Padat ..……………………… 100

Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Natrium Nitrat ………………….... 106

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index ………………...………….. 128

Gambar 6.2 Grafik Analisis Kelayakan ………..……...………….………... 137


commit to user v-1

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Impor Natrium Nitrat di Indonesia .......................................... 2

Tabel 1.2 Data Impor Natrium Nitrat Beberapa Negara di Asia ...................... 3

Tabel 1.3 Kapasitas Produksi Natrium Nitrat Komersial ...………………….. 4

Tabel 1.4 Perbandingan Proses Sintesis pada Pembuatan Natrium Nitrat …... 9

Tabel 2.1 Harga ∆Hof dan ∆Gof ....................................................................... 20

Tabel 2.2 Neraca Massa pada Mixer (M-01) ………………………………… 31

Tabel 2.3 Neraca Massa pada Reaktor …………………………………......... 31

Tabel 2.4 Neraca Massa pada Evaporator (E-01) ……………………..…….. 32

Tabel 2.5 Neraca Massa pada Menara Destilasi (MD-01) ……………..……. 32

Tabel 2.6 Neraca Massa pada Crystallizer (CR-01) ………………………..... 33

Tabel 2.7 Neraca Massa pada Centrifuge (CF-01) ……………………...…… 33

Tabel 2.8 Neraca Massa pada Rotary Dryer (RD-01) …………………..…… 34

Tabel 2.9 Neraca Massa pada Evaporator (E-02) …………………..……….. 34

Tabel 2.10 Neraca Massa Total ……………………………………………….. 35

Tabel 2.11 Neraca Panas pada Mixer (M-01) …………………………………. 36

Tabel 2.12 Neraca Panas pada Reaktor ……………………………………….. 36

Tabel 2.13 Neraca Panas pada Evaporator (E-01) ……………………………. 37

Tabel 2.14 Neraca Panas pada Menara Destilasi (MD-01) …………………… 37

Tabel 2.15 Neraca Panas pada Crystallizer (CR-01) ………………………… 38


commit to user v-2

Tabel 2.16 Neraca Panas pada Centrifuge (CF-01) …………………………… 38

Tabel 2.17 Neraca Panas pada Rotary Dryer (RD-01) ……………………….. 39

Tabel 2.18 Neraca Panas pada Evaporator (E-02) ……………………………. 39

Tabel 2.19 Neraca Panas Total ………………………………………………... 40

Tabel 3.1 Spesifikasi Reaktor ……………………………………………….. 46

Tabel 3.2 Spesifikasi Mixer ………………………………………………………... 47

Tabel 3.3 Spesifikasi Evaporator …………………………………………………. 48

Tabel 3.4 Spesifikasi Menara Destilasi ……………………………………… 49

Tabel 3.5 Spesifikasi Crystallizer …………………………………………….. 50

Tabel 3.6 Spesifikasi Centrifuge …………………………………………….. 51

Tabel 3.7 Spesifikasi Rotary Dryer ………………………………………….. 52

Tabel 3.8 Spesifikasi Tangki ………………………………………………… 54

Tabel 3.9 Spesifikasi Silo ……………………………………………………. 55

Tabel 3.10 Spesifikasi Heat Exchanger ………………………………………. 57

Tabel 3.11 Spesifikasi Condenser …………………………………………….. 59

Tabel 3.12 Spesifikasi Reboiler ………………………………………………. 61

Tabel 3.13 Spesifikasi Accumulator …………………………………………... 63

Tabel 3.14 Spesifikasi Pompa ………………………………………………… 62

Tabel 3.15 Spesifikasi Cyclone ……………………………………………….. 66

Tabel 3.16 Spesifikasi Fan ………………………………………………………. 67

Tabel 3.17 Spesifikasi Screw Conveyor ………………………………………. 67


commit to user v-3

Tabel 3.18 Spesifikasi Hopper ………………………………………………... 69

Tabel 4.1 Kebutuhan air pendingin ………………………………………….. 78

Tabel 4.2 Kebutuhan air proses ……………………………………………… 79

Tabel 4.3 Kebutuhan air untuk steam ……………………………………....... 79

Tabel 4.4 Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi ……………………… 80

Tabel 4.5 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas …………. 85

Tabel 4.6 Jumlah lumen berdasarkan luas bangunan ………………………... 88

Tabel 4.7 Total kebutuhan listrik pabrik …………………………………… 90

Tabel 5.1 Jadwal pembagian kelompok shift ………………………………. 116

Tabel 5.2 Jumlah karyawan menurut jabatannya ……………………………. 119

Tabel 5.3 Perincian golongan dan gaji karyawan ………………………..… 121

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat ……………...………………………………….. 128

Tabel 6.2 Modal Tetap ……..………………………………………………... 131

Tabel 6.3 Modal Kerja ……………………………………………………….. 132

Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost ………………………..……………… 133

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost ………………………...……………. 133

Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost ……………………..…………………. 134

Tabel 6.7 General Expense ……………………...…………………………... 134

Tabel 6.8 Analisa kelayakan …………………………………………………. 136


commit to user

1Prarancangan Pabrik Natrium Nitratdari Natrium Klorida dan Asam Nitrat Kapasitas 30.000 Ton / Tahun

BAB I Pendahuluan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik

Seiring dengan kemajuan jaman, pembangunan di segala bidang makin

harus diperhatikan. Salah satu jalan untuk meningkatkan taraf hidup bangsa

adalah dengan pembangunan industri, termasuk diantaranya adalah industri

kimia, baik yang menghasilkan suatu produk jadi maupun produk antara

(intermediet) untuk diolah lebih lanjut.

Salah satu produk antara (intermediet) tersebut adalah Natrium Nitrat.

Pemenuhan akan kebutuhan Natrium Nitrat nasional hingga saat ini masih dengan

mengimpor dari luar negeri karena di Indonesia belum ada industri Natrium

Nitrat. Dengan demikian, pembangunan industri kimia yang menghasilkan

Natrium Nitrat ini sangat penting, karena dapat mengurangi ketergantungan

Indonesia terhadap industri luar negeri, yang pada akhirnya akan dapat

mengurangi pengeluaran devisa untuk mengimpor Natrium Nitrat tersebut.

Bahan baku pembuatan Natrium Nitrat (NaNO3) adalah Natrium Klorida

(NaCl) dan Asam Nitrat (HNO3). Beberapa kegunaan Natrium Nitrat (NaNO3),

yaitu sebagai bahan kimia intermediet (bahan antara) dalam pembuatan pupuk

yang mengandung senyawa nitrogen, sebagai reagen dalam kimia analisa dan

obat-obatan, bahan baku pembuatan dinamit, dan bahan tambahan dalam

pembuatan kaca dan korek api.


commit to user


BAB I Pendahuluan

1.2 Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik

Dalam pemilihan kapasitas pabrik Natrium Nitrat (NaNO3) ada beberapa

pertimbangan yang perlu diperhatikan yaitu :

1.2.1 Kebutuhan Natrium Nitrat di Indonesia

Berdasarkan data yang diperoleh dari Badan Pusat Statistik mengenai

impor Natrium Nitrat (NaNO3) di Indonesia pada tahun 2006 – 2009 ditunjukkan

pada tabel 1.1.

Tabel 1.1 Data Impor Natrium Nitrat di Indonesia

Tahun Jumlah ( Ton )

2006 7.815,68

2007 6.897,594

2008 6.621,523

2009 5.046,083

(Sumber : Badan Pusat Statistik Indonesia, 2010)

Gambar 1.1 Grafik Data Impor Natrium Nitrat di Indonesia

Dari Gambar 1.1 diperoleh suatu persamaan regresi linier untuk

mengetahui kebutuhan Natrium Nitrat pada tahun 2015 :


commit to user


BAB I Pendahuluan

Y = (-858,4x) + 8741

Y = (-858,4 x 2015 ) + 8741

Y = 157 Ton

1.2.2 Kebutuhan Natrium Nitrat di Dunia

Kebutuhan Natrium Nitrat (NaNO3) di dunia (Malaysia, Thailand, India)

diperkirakan akan terus meningkat sesuai dengan data-data impor dari negara

tersebut pada tahun 2005 - 2009, sebagaimana terlihat pada tabel 1.2.

Tabel 1.2 Data Impor Natrium Nitrat Beberapa Negara di Asia

TahunImpor (ton/tahun)

Malaysia Thailand India

2005 380.94 3937.21 4387.002

2006 6406.16 3685.829 5229.363

2007 688.46 3678.68 6356.294

2008 1644.4 4470.437 7090.508

2009 2210.361 - -

(Sumber : Badan Pusat Statistik Indonesia, 2010)

Gambar 1.2 Grafik Data Impor Natrium Nitrat di beberapa Negara di Asia


commit to user


BAB I Pendahuluan

Walaupun kebutuhan Natrium Nitrat di Indonesia mengalami penurunan

setiap tahun, akan tetapi kebutuhan Natrium Nitrat di negara tetangga seperti

Malaysia, Thailand, dan India, mengalami peningkatan tiap tahunnya. Dengan

demikian, Natrium Nitrat yang akan diproduksi tiap tahun selain untuk memenuhi

kebutuhan dalam negeri, juga untuk diekspor ke negara - negara tersebut untuk

menambah devisa negara.

1.2.3 Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku Natrium Nitrat adalah Natrium Klorida dan Asam Nitrat.

Natrium Klorida diperoleh dari PT Amonindo Utama, Jakarta. Sedangkan Asam

Nitrat diperoleh dari PT Multi Nitrotama Kimia, Cikampek, sehingga untuk

pemenuhan bahan baku tidak perlu dikhawatirkan.

1.2.4 Kapasitas Pabrik Minimal dan Maksimal di Luar Negeri

Untuk memproduksi Natrium Nitrat harus diperhitungkan juga kapasitas

produksi yang menguntungkan. Kapasitas produksi secara komersial yang telah

ada terlihat pada tabel 1.3.

Tabel 1.3 Kapasitas Produksi Natrium Nitrat Komersial

Pabrik Proses Kapasitas (Ton/Thn)

Deepak nitrite Ltd. Bombay Sintesis 15.000

Qena Distriq. Egypt Shank 113.000

Chillean Nitrate Corp., USA Sintesis 800.000

SQM Nitratos S.A. Guggenheim 770.000(Sumber : Othmer, 1997, vol. 22)

Dari data impor ketiga negara tetangga di atas, dapat diprediksikan total

jumlah kebutuhan impor Natrium Nitrat di negara - negara tersebut adalah sebesar


commit to user


BAB I Pendahuluan

28.500 ton/tahun. Sedangkan, kebutuhan Natrium Nitrat di dalam negeri adalah

sebesar 157 ton/tahun. Dilihat dari data-data di atas, maka dapat disimpulkan

bahwa kapasitas pabrik Natrium Nitrat sebesar 30.000 ton/tahun diharapkan :

1. Dapat memenuhi kebutuhan Natrium Nitrat dalam negeri dan negara-

negara tetangga tersebut di atas.

2. Dapat memberikan keuntungan karena kapasitas rancangan berada diatas

kapasitas terkecil pabrik yang ada di dunia.

3. Dapat merangsang berdirinya industri-industri lainnya yang menggunakan

Natrium Nitrat.

1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik

Letak geografis suatu pabrik mempunyai pengaruh yang sangat besar

terhadap keberhasilan perusahaan. Beberapa faktor dapat menjadi acuan dalam

menentukan lokasi pabrik antara lain, penyediaan bahan baku, pemasaran

produk, transportasi dan tenaga kerja. Berdasarkan tinjauan tersebut maka lokasi

pabrik Natrium Nitrat ini dipilih di Cilegon, Banten dengan pertimbangan sbb :

a. Penyediaaan bahan baku

Asam Nitrat sebagai bahan baku pembuatan Natrium Nitrat

diperoleh dari PT Multi Nitrotama Kimia, Cikampek. Sedangkan Natrium

Klorida diperoleh dari PT Amonindo Utama, Jakarta. Orientasi pemilihan

ditekankan pada jarak lokasi sumber bahan baku dengan pabrik cukup dekat.

b. Letak pabrik terhadap daerah pemasaran

Natrium Nitrat merupakan bahan kimia intermediet maka pemilihan


commit to user


BAB I Pendahuluan

lokasi di Cilegon adalah tepat, karena merupakan kawasan industri yang berarti

memperpendek jarak antara pabrik yang memproduksi dengan pabrik yang

membutuhkan Natrium Nitrat.

c. Transportasi

Kawasan industri Cilegon dekat dengan pelabuhan laut Merak

telah ada sarana transportasi jalan raya, sehingga mempermudah sistem

pengiriman bahan baku dan produk.

d. Tenaga kerja

Kawasan industri Cilegon terletak di daerah Jawa dan Jabodetabek

yang syarat dengan lembaga pendidikan formal maupun non formal dimana

banyak dihasilkan tenaga kerja ahli maupun non ahli, sehingga tenaga kerja

mudah didapatkan.

e. Utilitas

Utilitas yang diperlukan seperti air, bahan baku dan tenaga listrik

dapat dipenuhi karena lokasi terletak di kawasan industri.

Penyediaan air, diperoleh dari PT Krakatau Tirta Industri.

Penyediaan tenaga listrik, diperoleh dari PLN dan generator pabrik.

Peta lokasi pabrik dapat ditunjukkan pada gambar 1.3


commit to user


BAB I Pendahuluan

Gambar 1.3 Peta Provinsi Banten

Gambar 1.3 Peta Lokasi Pabrik

1.4 Tinjauan Pustaka

1.4.1 Macam-macam Proses Pembuatan Natrium Nitrat

Natrium Nitrat (NaNO3) merupakan bahan kimia intermediet. Pada

pembuatannya diperoleh dari endapan alamiah yang terdapat di dataran tinggi


commit to user


BAB I Pendahuluan

Chile dan merupakan endapan yang cukup lebar, yaitu 8 - 65 km serta tebal

0,3 - 1,2 m. Produk dengan kualitas tinggi dapat dihasilkan dengan kristalisasi

dan pengeringan (Austin, 1984).

Dalam pembuatan Natrium Nitrat (NaNO3) dikenal tiga macam proses,

yaitu :

a. Proses Shank

Bahan baku berasal dari garam hasil penambangan (garam Chile) yang

mengandung NaNO3. Prosesnya meliputi loading, leaching, washing dan

unloading. Pada prinsipnya proses yang utama adalah pemurnian dari garam hasil

penambangan dimana zat-zat selain NaNO3 dikurangi kadarnya sehingga

diperoleh NaNO3 dengan kadar ± 60% (Othmer, 1997, vol. 22).

b. Proses Guggenheim

Pada prinsipnya proses Guggenheim sama dengan proses Shank, hanya

alatnya lebih disempurnakan, yaitu melalui proses crushing, leaching, filtering,

cristalizing, dan graining sehingga kadar NaNO3 lebih besar yaitu ± 85%

(Othmer, 1997, vol. 22).

c. Proses Sintesis

Macam-macam proses sintesis, yaitu :

1. Reaksi antara Na2CO3 dengan HNO3

Na2CO3 + 2 HNO398,097,0

,305

B

o

X

vakumC 2 NaNO3 + H2O + CO2

natrium karbonat (A) asam nitrat (B) natrium nitrat air karbon dioksida

(Othmer, 1997, vol.22)

Proses ini berlangsung pada suhu 305 – 350oC pada tekanan vakum di dalam

reaktor fluidized bed. Reaksi ini akan menghasilkan produk NaNO3 dengan


commit to user


BAB I Pendahuluan

konversi sebesar 97 - 98% terhadap HNO3 (U.S. Patent 2535990, 1950).

2. Reaksi antara NaCl dengan HNO3

3 NaCl + 4 HNO3 95,0

1,60

XA

atmCo

3 NaNO3 + NOCl + Cl2 + 2 H2O

natrium klorida (A) asam nitrat (B) natrium nitrat nitrosyl chloride chlorine air

(Kobe, 1957)

Proses ini berlangsung pada suhu 60oC pada tekanan 1 atm (Kobe, 1957),

dalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB). Besarnya konversi yang

diperoleh adalah 95% terhadap NaCl (U.S. Patent 1978751, 1934).

Proses sintesis menghasilkan kadar NaNO3 yang lebih tinggi dari proses

Shank dan Guggenheim, yaitu ± 90 – 99 % (Othmer, 1997, vol.22).

1.4.2 Alasan Pemilihan Proses

Proses yang dipilih dalam pembuatan Natrium Nitrat pada pabrik ini

adalah proses sintesis antara Natrium Klorida dengan Asam Nitrat. Pemilihan

proses ini didasarkan pada :

Tingkat kemurnian hasil lebih tinggi yaitu ± 90 – 99 % dibandingkan

dengan proses Shank (± 60%) maupun Guggenheim (± 85%).

Sintesis dari Natrium Klorida (NaCl) - Asam Nitrat (HNO3) berlangsung

dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) sehingga prosesnya

relatif lebih sederhana dibandingkan dengan síntesis dari natrium karbonat

(Na2CO3) - Asam Nitrat (HNO3) yang berlangsung dalam reaktor

fluidized bed.

Sintesis dari Natrium Klorida (NaCl) - Asam Nitrat (HNO3) berlangsung

pada tekanan atmosferis sehingga proses produksi relatif lebih sederhana


commit to user


BAB I Pendahuluan

dibandingkan dengan síntesis dari Natrium Karbonat (Na2CO3) - Asam

Nitrat (HNO3) yang berlangsung pada tekanan vakum. Dengan demikian,

investasi yang ditanamkan juga lebih kecil.

Resume perbandingan antara proses sintesis dapat terlihat pada tabel 1.4.

Tabel 1.4 Perbandingan Proses Sintesis pada Pembuatan Natrium Nitrat

TinjauanBahan baku yang dibandingkan

Na2CO3 NaCl

1. Konversi

2. Kondisi operasi

3. Tipe reaktor

4. Harga bahan

97 - 98 % terhadap HNO31

P <1 atm, T = 305 - 350 oC1

Fluidized bed

US $ 160-165/ton4

95 % terhadap NaCl2

P = 1 atm, T = 60 oC3

RATB

US $ 24/ton4

Sumber : 1. US.Patent 2535990, 19502. US.Patent 1978751, 19343. Kobe, 19574. www.icispricing.com

1.4.3 Kegunaan Produk

Natrium Nitrat merupakan bahan intermediet yang sebagian besar

dikonsumsi sebagai bahan baku untuk pembuatan pupuk (terutama pupuk NPK),

bahan eksplosif pada pembuatan dinamit, pembuatan kaca, dan pembuatan cat.

Pembuatan pupuk NPK

Pada proses pembuatan pupuk NPK, Natrium Nitrat merupakan bahan

baku yang menghasilkan nitrogen pada pupuk tersebut, dimana Natrium Nitrat

direaksikan dengan garam Kalium Klorida sehingga membentuk Kalium

Nitrat. Selanjutnya Kalium Nitrat dialirkan pada batuan fosfat yang


commit to user


BAB I Pendahuluan

mempunyai kadar fosfat tinggi sehingga dihasilkan pupuk NPK yang memberi

nutrisi pada daun. Dewasa ini penggunaan pupuk Kalium Nitrat lebih disukai

dibandingkan Kalium Klorida karena tanaman tidak tumbuh baik pada tanah

yang mengandung klorida.

Pembuatan Dinamit

Reaksi antara Natrium Nitrat dengan Ammonium Nitrat akan

menghasilkan gas yang sangat eksplosif sehingga dapat menimbulkan ledakan.

Jenis dinamit yang dihasilkan, yaitu Straight Dynamite, Amonia Dynamite,

Gelatin Dynamite, Gelatin Nitrat, dan Amonia Gelatin. Perbandingan jenis

dinamit ditentukan dengan pemakaian perbandingan Ammonium Nitrat dengan

Natrium Nitrat.

Pembuatan Kaca

Pada pembuatan kaca, Natrium Nitrat sebagai bahan tambahan yang

dicampur dengan calumite, dimana Natrium Nitrat mengoksidasi calumite.

Calumite merupakan slag atau sisa proses peleburan logam yang berfungsi

untuk meningkatkan melting potensial, menurunkan devitrivikasi, menurunkan

viskositas Moltanglans. Pada pencampuran tersebut membutuhkan Natrium

Nitrat sebanyak 2,5%. Penggunanaan Natrium Nitrat ini sangat efektif karena

dapat mengurangi bubble sehingga produk kaca tidak cacat.

Pembuatan Cat

Reaksi dengan lead atau timbal (Pb) akan membentuk Timbal Oksida

(PbO) yang banyak digunakan oleh industri cat sebagai penguat warna cat

sehingga warna cat lebih kuat dan merata pada suspensinya.


commit to user


BAB I Pendahuluan

1.4.4 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk

1.4.4.1 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku

a. Natrium Klorida (NaCl)

Sifat fisis :

Berat molekul : 58,45 g/mol

Titik didih : 1413 0C pada 1 atm

Titik beku : 800,4 0C pada 1 atm

Bentuk : kristal kubik padat

Warna : putih

Densitas : 2,163 g/ml

(Perry, 1997)

Sifat kimia :

Dapat larut dalam air dan bermacam-macam solvent (etilen

glikol, etanol, metanol, cairan amoniak) tetapi tidak larut dalam

gliserol.

Bersifat higroskopis.

Tidak mudah terbakar.


b. Asam Nitrat (HNO3)

Sifat fisis :



Titik beku : - 42 0C pada 1 atm


commit to user


BAB I Pendahuluan

Bentuk : cair

Warna : bening


(Perry, 1997)

Sifat kimia :

Merupakan asam monobasik kuat.

Asam Nitrat dapat bereaksi dengan semua logam kecuali emas,

iridium, platinum, rhodium, tantalum dan titanium.

Asam Nitrat merupakan pengoksidasi yang kuat

Reaksi yang terjadi:

I2 + 10 HNO3 2 HIO3 + 4 H2O + 10 NO2

Sn + 4 HNO3 SnO2 + 2 H2O + 4 NO2

Asam Nitrat tidak stabil terhadap panas dan bisa terurai sebagai

berikut:

4 HNO3 4 NO2 + 2 H2O + O2


1.4.4.2 Sifat Fisis dan Kimia Produk

a. Natrium Nitrat atau Soda Niter (NaNO3)

Sifat fisis:



Titik beku : 308 0C pada 1 atm

Bentuk : kristal trigonal padat


commit to user


BAB I Pendahuluan

Warna : putih


(Perry, 1997)

Sifat kimia:

Mudah larut dalam air, gliserol, amoniak dan alkohol.


b. Chlorine (Cl2)

Sifat fisis:


Titik didih : -34,6 0C pada 1 atm

Titik beku : -101,6 0C pada 1 atm

Bentuk : gas

Warna : kuning kehijauan


Sifat kimia:

o Larut dalam alkali (NaOH dan KOH)

(Perry, 1997)

c. Nitrosyl Chloride / Nitrogen Oxychloride (NOCl)

Sifat fisis:


Titik didih : -5,5 0C pada 1 atm

Titik beku : -64,5 0C pada 1 atm

Bentuk : gas

Warna : merah kekuningan


(Perry, 1997)


commit to user


BAB I Pendahuluan

Sifat kimia:

o Larut dalam H2SO4

(Perry, 1997)

1.4.5 Tinjauan Proses

Dalam pembuatan Natrium Nitrat ini digunakan proses sintesis dengan

bahan baku Natrium Klorida (NaCl) dan Asam Nit rat (HNO3) yang

direaksikan dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) pada kondisi

operasi yang optimal dengan suhu 600C, tekanan 1 atm. Reaksi yang terjadi

merupakan reaksi netralisasi, karena adanya reaksi antara ion hidrogen dari asam

dengan basa membentuk reaksi:

3 NaCl + 4 HNO3 95,0

1,60

XA

atmCo

3 NaNO3 + NOCl + Cl2 + 2 H2O

natrium klorida (A) asam nitrat (B) natrium nitrat nitrosyl chloride chlorine air

(Kobe, 1957)

Umpan NaCl dilarutkan menggunakan H2O di dalam mixer sebelum

dimasukkan ke dalam reaktor hingga diperoleh larutan NaCl yang jenuh. Larutan

NaCl tersebut kemudian diumpankan ke dalam reaktor dengan larutan HNO3.

Setelah bereaksi, larutan keluaran dari reaktor dimasukkan ke dalam evaporator 1

untuk dipekatkan, sedangkan gas hasil samping dikeluarkan dari atas reaktor. Gas

hasil samping yang berupa NOCl dan Cl2 selanjutnya dikompresi sehingga

berubah fase menjadi cair, untuk kemudian dipisahkan menggunakan menara

distilasi (MD). Sedangkan larutan keluaran evaporator 1 diumpankan ke

kristaliser sehingga diperoleh larutan yang berisi kristal-kristal NaNO3.NaCl.H2O

untuk kemudian dicuci menggunakan H2O dan dipisahkan di dalam centrifuge.

Mother liquor dari centrifuge selanjutnya dipekatkan di evaporator 2 dan


commit to user


BAB I Pendahuluan

kemudian diumpankan ke reaktor. Sedangkan kristal dari centrifuge dikeringkan

dalam rotary dryer sehingga diperoleh produk dengan komposisi yang diinginkan.

Dari proses ini, dihasilkan limbah cair berupa hasil kondensasi uap

keluaran evaporator 1. Pengolahan limbah ini dikelola di unit IPAL meliputi

netralisasi, koagulasi, flokulasi, sedimentasi 1, proses activated sludge, dan

sedimentasi 2 (Jenie, 1993).

Gambar 1.5 Diagram Blok Proses Pembuatan Natrium Nitrat


commit to user

17Prarancangan Pabrik Natrium NitratDari Natrium Klorida dan Asam Nitrat Kapasitas 30.000 Ton / Tahun

BAB II Deskripsi Proses

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku

a. Natrium Klorida (NaCl)

Wujud : Kristal padat

Kemurnian : 95 % berat

Impuritas : H2O ( 5 % berat )

(Anonim, www.amonindoutama.com)

b. Asam Nitrat (HNO3)

Wujud : Cairan jernih sampai kecoklatan

Kemurnian : 68 – 70 % berat

Impuritas : H2O (30 – 32% berat)

Specific Gravity : 1,34 – 1,35

(PT Multi Nitrotama Kimia, www.mnk.co.id)

2.1.2 Spesifikasi Produk Utama

Natrium Nitrat (NaNO3)

Kemurnian : min. 99,5 % berat

Impuritas : NaCl ( 0,17 % berat )


commit to user



H2O ( 0,33 % berat )

Kelarutan dalam air : maks. 0,04 %

Ketahanan teroksidasi : maks. 0,015 %

(Anonim, www.books.google.co.id)

2.1.3 Spesifikasi Produk Samping

a. Chlorine (Cl2)

Wujud : Cairan berwarna kuning

Kemurnian : 99,54 % berat

Impuritas : NOCl ( 0,56 % berat )

(Bi-group, www.bi-group.com)

b. Nitrosyl Chloride / Nitrogen Oxychloride (NOCl)

Bentuk : Cairan merah kekuningan

Kemurnian : 99,66 % berat

Impuritas : Cl2 ( 0,34 % berat )

( Matheson Tri-Gas Inc., www.mathesontrigas.com)

2.2 Konsep Proses

2.2.1 Mekanisme Reaksi

Reaksi pembentukan NaNO3 dari NaCl dan HNO3 berdasarkan urutan

mekanisme reaksi sebagai berikut :


commit to user



3 NaCl + 3 HNO3 3 NaNO3 + 3 HCl

HNO3 + 3 HCl NOCl + Cl2 + 2H2O

3 NaCl + 4 HNO3 3 NaNO3 + NOCl + Cl2 + 2 H2O

NaCl akan bereaksi dengan HNO3 membentuk NaNO3 dan HCl terlebih

dahulu. Selanjutnya HCl akan bereaksi dengan sisa HNO3 yang belum bereaksi

dengan NaCl sehingga membentuk air dan gas NOCl serta gas Cl2. Reaksi NaCl

dan HNO3 menjadi NaNO3 berlangsung di dalam Reaktor Alir Tangki

Berpengaduk (RATB) pada temperatur 60oC dan tekanan 1 atm (Othmer, 1997,

vol. 17).

2.2.2 Kondisi Operasi

Reaksi berjalan pada suhu 60oC dengan tekanan 1 atm. Pemilihan kondisi

operasi tersebut didasarkan pada pertimbangan bahwa kondisi tersebut merupakan

kondisi optimum untuk pembentukan NaNO3 dari NaCl dan HNO3 (Kobe, 1957).

Selain itu juga karena pertimbangan untuk menjaga supaya HNO3 tetap bereaksi

dengan NaCl membentuk NaNO3 karena HNO3 kurang stabil jika pada suhu tinggi

dan akan terdekomposisi menjadi gas NO2, H2O dan O2 (Othmer, 1997, vol.22). Pada

prarancangan pabrik Natrium Nitrat ini rasio mol reaktan antara HNO3 dengan NaCl

yang digunakan adalah 1,3 : 1, sehingga akan diperoleh konversi sebesar 95 %

terhadap NaCl (U.S.Patent 2215450, 1940).

Reaksi dijalankan pada kondisi isotermal sehingga suhu dalam reaktor harus

dijaga konstan pada 60oC maka digunakan reaktor jenis RATB (Reaktor Alir Tangki


commit to user



Berpengaduk) karena ada pengadukan. Selain itu, fase reaktan adalah cair sehingga

memungkinkan penggunaan reaktor jenis ini. Untuk menjaga reaksi berjalan pada

keadaan isothermal, yaitu pada suhu 60oC tersebut maka dimasukkan steam pada

jaket reaktor sebagai penyuplai panas

2.2.3 Tinjauan Termodinamika

Tinjauan secara termodinamika ditujukan untuk mengetahui sifat reaksi

(eksotermis/endotermis) dan arah reaksi (reversible/irreversible). Untuk

menentukan reaksi eksotermis atau endotermis, panas reaksi dapat dihitung dengan

perhitungan panas pembentukan standar (∆Hf o ) pada P = 1 atm dan T = 25oC.

Tabel 2.1 Harga ∆Hf o dan ∆Gf o

Komponen ∆Hf o, kJ/mol ∆Gf o, kJ/mol

NaCl - 410,994 -384,049

HNO3 173,218 -79,914

NaNO3 - 466,683 -365,891

NOCl 51,7142 66,0654

Cl2 0 0

H2O -241,8 -228,589

(Sumber : Yaws, 1999)

Pada proses pembentukan Natrium Nitrat terjadi reaksi berikut :

3 NaCl + 4 HNO3 3 NaNO3 + NOCl + Cl2 + 2 H2O


commit to user



i. Panas reaksi standar (∆Hr o)

∆Hr o = ∑ ∆Hf o produk - ∑ ∆Hf o reaktan

∆Hr o = (3.∆Hf o NaNO3 +∆Hf o NOCl + ∆Hf o Cl2 + 2.∆Hf o H2O) –

(3.∆Hf o NaCl + 4.∆Hf o HNO3)

∆Hr o = [3.(-466,683) + (51,714) + 0 + 2.(-241,8)] – [3.(-410,994)

+ 4.(-173,218)]

∆Hr o = 93,919 kJ/mol

Karena ∆Hr o bernilai positif maka reaksi bersifat endotermis.

∆H333 pada suhu reaksi 60oC (333 K) adalah :

dH = Cp.dT

∆H333 = 333K

298K

dTCp.

∆H333 = [ ∑ Cp produk - ∑ Cp reaktan ] dT

∆H333 = 21.110 J/mol – 24.450 J/mol

∆H333 = -3.340 J/mol

∆H = ∆Hr o + ∆H333

∆H = 93.919 - 3.340

∆H = 90.579 J/mol

ii. Konstanta kesetimbangan (K) pada keadaan standar

Gf0 = - RT ln K

Dimana:


commit to user



Gf0 : Energi Gibbs pada keadaan standar (T = 298 oK, P = 1 atm), J/mol

∆Hr o : Panas reaksi, J/mol

K : Konstanta Kesetimbangan

T : Suhu standar =298 K

R : Tetapan Gas Ideal = 8,314 J/mol.K

sehingga Go dari reaksi tersebut adalah :

Gfo = Gfoproduk - Gfo

reaktan

= (3.GNaNO3 + GNOCl + GCl2 + 2.GH2O) – (3.GNaCl +

4.GHNO3)

= ( 3(-365,891) + 66,065 + 0 + 2(-228,589) ) – ( 3(-384,049)

+ 4(-79,914) )

= - 16.983 J/mol

RT

ΔGfKln

o

298 = K298.J/mol.K 8,314

J/mol 16.983 = 6,8547

K298 = 948,3227

iii. Konstanta kesetimbangan (K) pada T = 60oC = 333 K

12

0

1

2

T

1

T

1

R

ΔHr

K

Kln

Dengan :

K1 = Konstanta kesetimbangan pada 298 K

K2 = Konstanta kesetimbangan pada suhu operasi


commit to user



T1 = Suhu standar (25oC = 298 K)

T2 = Suhu operasi (60oC = 333 K)

R = Tetapan Gas Ideal = 8,314 J/mol.K

∆Hr o = Panas reaksi standar pada 298 K

K298

1

K333

1

J/mol.K8,314

J/mol 93.919

948,3227

Kln 2

948,3327

Kln 2 = 3,9843

53,7471 = 946,6675

K 2

K2 = 5,0969 x 104

Karena harga konstanta kesetimbangan relatif besar, maka reaksi berlangsung

searah, yaitu ke kanan (irreversible).

2.2.4 Tinjauan Kinetika Reaksi

Reaksi pembentukan Natrium Nitrat dari natrium klorida dan asam nitrat

merupakan reaksi orde 2 (NIST, www.nist.com). Orde 2 pada reaksi pembentukan

Natrium Nitrat ini adalah 1 – 1 terhadap Asam Nitrat dan Natrium Klorida, hal ini

didasarkan pada konsentrasi Asam Nitrat yang walaupun berlebih terhadap Natrium

Klorida tetapi juga tidak dominan (perbedaan konsentrasinya tidak terlalu besar,

yaitu selisih 0,3) sehingga dapat menggunakan persamaan kecepatan reaksi sebagai

berikut (Levenspiel, 1999) :

(-ra) = k.(CA)(CB) = k.[CAo(1-XA)][CBo-(CAo.XA)]


commit to user



dimana :

(-ra) = kecepatan reaksi zat A (NaCl)

k = konstanta kecepatan reaksi, L / mol.jam

CA = konsentrasi NaCl pada waktu t, mol/L

CB = konsentrasi HNO3 pada waktu t, mol/L

CAo = konsentrasi NaCl mula-mula (sebelum bereaksi), mol/L

CBo = konsentrasi HNO3 mula-mula (sebelum bereaksi), mol/L

XA = Konversi terhadap NaCl

Dari beberapa sumber diperoleh data-data sbb :

CAo : CBo = 1 : 1,3

Konversi (XA) = 95 %

Dengan persamaan dan data-data di atas, maka nilai k bisa dihitung.

2.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses

2.3.1 Diagram Alir Proses

Diagram alir prarancangan pabrik Natrium Nitrat dari Natrium Klorida

dengan Asam Nitrat dapat ditunjukan dalam tiga macam, yaitu :

a. Diagram alir kualitatif (Gambar 2.1 )

b. Diagram alir kuantitatif ( Gambar 2.2 )


commit to user



Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif


commit to user



Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif


commit to user



2.3.2 Tahapan Proses

Pada proses pembuatan Natrium Nitrat dengan bahan baku natrium klorida

dan Asam Nitrat secara garis besar dapat dibagi empat tahap, yaitu :

1. Tahap penyimpanan bahan baku

2. Tahap penyiapan bahan baku

3. Tahap pembentukan produk

4. Tahap pemurnian produk

2.3.2.1 Tahap Penyimpanan Bahan Baku

Bahan baku asam nitrat (HNO3) disimpan pada fase cair dengan suhu 300 C

dan tekanan 1 atm dalam tangki penyimpanan (T-01). Sedangkan natrium klorida

(NaCl) disimpan pada fase padat dengan suhu 300C dan tekanan 1 atm dalam silo

penyimpanan bahan baku (SL-01).

Bahan baku asam nitrat (HNO3) diperoleh di pasaran dengan kemurnian 68%

berat, sedangkan natrium klorida (NaCl) diperoleh dengan kemurnian 95% berat.

2.3.2.2 Tahap Penyiapan Bahan Baku

Pada tahap ini bertujuan untuk menyiapkan bahan baku asam nitrat dan

natrium klorida. Natrium klorida dari SL-01 diangkut menggunakan belt conveyor

(BC-01) menuju mixer (M-01) yang dilengkapi dengan jaket pemanas, untuk

dilarutkan dengan air serta dinaikkan suhunya menjadi 60oC dengan media

pemanas steam kemudian diumpankan menuju reaktor (R-01).


commit to user



Asam nitrat dari T-01 dipompakan menuju ke heater (HE-01) untuk

dinaikkan suhunya dari 300 C menjadi 600C kemudian diumpankan menuju

reaktor untuk direaksikan dengan larutan NaCl dari M-01.

2.3.2.2 Tahap Pembentukan Produk

Reaksi yang terjadi dalam reaktor :

3NaCl + 4HNO3 3NaNO3 + NOCl + Cl2 + 2H2O

Larutan NaCl dari M-01 dialirkan ke R-01. Perbandingan mol umpan larutan

HNO3 terhadap NaCl yang digunakan adalah 1,3 : 1 dengan konversi total sebesar

95% terhadap NaCl. Di sini, RATB yang digunakan berjumlah 2 buah yang bekerja

secara seri dengan konversi 80% pada R-01 kemudian reaksi dilanjutkan pada R-02

sehingga diperoleh konversi 95%.

Reaktor yang digunakan adalah jenis Reaktor Alir Tangki Berpengaduk

(RATB). Reaktor beroperasi secara isothermal pada suhu 60oC dan tekanan 1 atm.

Reaksi yang terjadi adalah endotermis, maka untuk mempertahankan suhu dalam

reaktor diperlukan pemanas. Pada prarancangan pabrik ini, pemanas yang

digunakan adalah jaket dengan media pemanas steam yang mempunyai suhu masuk

130oC. Produk yang keluar dari reaktor terdiri dari larutan Natrium Nitrat, air, sisa

NaCl dan sisa HNO3, serta gas NOCl dan gas Cl2.

2.3.2.3 Tahap Pemurnian Produk

Pada tahap ini bertujuan untuk memisahkan Natrium Nitrat dari air dan


commit to user



sisa reaktan lainnya sehingga diperoleh produk Natrium Nitrat dalam bentuk kristal.

Selain itu, tahap ini juga bertujuan untuk memisahkan gas NOCl dan Cl2 sebagai

produk samping.

Tahap pemisahan dan pemurnian produk utama dan produk samping

terdiri dari :

1. Larutan hasil reaksi dari R-01 dialirkan ke R-02 hingga tercapai konversi 95%

terhadap NaCl dan selanjutnya diumpankan ke Evaporator (E-01) untuk

menguapkan kandungan sebagian air dan semua sisa asam nitrat dengan cara

dipanaskan menggunakan steam. Larutan pekat hasil dari E-01 dialirkan menuju

Crystallizer (CR-01) yang beroperasi pada tekanan 1 atm dan suhu 50oC. Di

dalam CR-01 suhu larutan umpan diturunkan secara tiba-tiba menggunakan air

pendingin sehingga nukleus-nukleus kristal terbentuk. Produk keluar dari CR-

01 berupa kristal dengan mother liquor-nya selanjutnya dipisahkan di dalam

Centrifuge (CF-01).

2. Centrifuge (CF-01) mempunyai dua aliran produk keluar, yaitu kristal yang

akan diumpankan ke Rotary Dryer (RD-01) dan mother liquor yang akan

dialirkan ke Evaporator (E-02) yang selanjutnya diturunkan suhunya terlebih

dahulu di HE-02 menjadi 60oC kemudian di-recycle ke R-01. Kristal dari CF-01

akan dikeringkan di dalam RD-01 menggunakan udara panas untuk

menguapkan kandungan airnya sehingga akan diperoleh produk kristal Natrium

Nitrat yang selanjutnya akan disimpan di silo penyimpanan produk (SL-02).

3. Gas hasil reaksi yang berupa campuran NOCl dan Cl2, tekanannya dinaikkan


commit to user



terlebih dahulu menjadi 11 atm menggunakan Compressor (K-01 dan K-02)

kemudian diturunkan suhunya dengan Condenser (CD-01) dan selanjutnya

diumpankan ke Menara Distilasi (MD-01). Hasil atas MD-01 adalah cairan Cl2

dengan kemurnian 95,54% berat dan akan disimpan dalam tangki penyimpanan

produk (T-02). Sedangkan hasil bawah MD-01 adalah cairan NOCl dengan

kemurnian 99,66% berat dan akan disimpan dalam tangki penyimpanan produk

(T-03).

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas

Produk : Natrium Nitrat 99,5% berat

Kapasitas : 30.000 ton/tahun

Satu tahun produksi : 330 hari

Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam

2.4.1. Neraca Massa

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan : kg/jam


commit to user



Tabel 2.2 Neraca Massa pada Mixer (M-01)

KomponenMasuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

F1 F2 M2

NaCl 2.624,6913 0 2.624,6913

H2O 138,1416 5.079,2509 5.217,3925

Total2.762,8329 5.079,2509 7.842,0838

7.842,0838 7.842,0838

Tabel 2.3 Neraca Massa pada Reaktor


M2 F3 Recycle In E-01 In MD-01

HNO3

NaCl

NaNO3

NOCl

Cl2

H2O

0

2.624,6913

0

0

0

5.217,3925

3.961,9414

0

0

0

0

1.864,4430

0

131,2847

3.308,5722

0

0

2.634,9836

198,0831

137,7891

7.115,5817

0

0

10.254,8203

0

0

0

977,5460

1.058,7718

0

Total

7.842,0838 5.826,3844 6.074,8405 17.706,2882 2.036,3178

19.742,6060 19.742,6060


commit to user



Tabel 2.4 Neraca Massa pada Evaporator (E-01)


In E-01 In CR-01 F6

NaNO3

NaCl

H2O

HNO3

7.115,5817

137,7891

10.254,8203

198,0971

7.115,5817

137,7891

6.489,8917

0

0

0

3.764,9286

198,0971

Total17.706,2882 13.743,2625 3.963,0257

17.706,2882 17.706,2882

Tabel 2.5 Neraca Massa pada Menara Destilasi (MD-01)


In MD-01 F4 F5

Cl2

NOCl

1.058,7718

977,5460

1.055,7745

4,9103

3,3395

972,2936

Total2.036,3178 1.060,6848 975,6331

2.036,3178 2.036,3178


commit to user



Tabel 2.6 Neraca Massa pada Crystallizer (CR-01)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

NaNO3 ( l )

NaNO3 ( s )

NaCl ( l )

NaCl ( s )

H2O

7.115,5817

0

137,7891

0

6.489,8917

3.308,5722

3.807,0095

131,2847

6,5044

6.489,8917

Total13.743,2625 13.743,2625

13.743,2625 13.743,2625

Tabel 2.7 Neraca Massa pada Centrifuge (CF-01)


In CF-01 F7 In E-02 In RD-01

NaNO3 ( l )

NaNO3 ( s )

NaCl ( l )

NaCl ( s )

H2O

3.308,5722

3.807,0095

131,2847

6,5044

6.489,8917

0

0

0

0

381,3514

3.308,5722

0

131,2847

0

6.808,7431

0

3.807,0095

0

6,5044

62,5000

Total13.743,2625 381,3514 10.248,6000 3.876,0139

14.124,6139 14.124,6139


commit to user



Tabel 2.8 Neraca Massa pada Rotary Dryer (RD-01)


In RD-01 F8 F9

NaNO3

NaCl

H2O

3.807,0095

6,5044

62,5000

38,0701

0,0650

50,0000

3.768,9394

6,4394

12,5000

Total 3.876,0139 88,1351 3.787,8788

3.876,0139 3.876,0139

Tabel 2.9 Neraca Massa pada Evaporator (E-02)


In E-02 Recycle F10

NaNO3

NaCl

H2O

3.308,5722

131,2847

6.808,7431

3.308,5722

131,2847

2.634,9836

0

0

4.173,7595

Total10.248,6000 6.074,8405 4.173,7595

10.248,6000 10.248,6000


commit to user




commit to user



2.4.2. Neraca Panas

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan : kJ/jam

Tabel 2.11 Neraca Panas pada Mixer (M-01)

Komponen Q input (kJ) Q output (kJ)

Qumpan

Qpelarutan

Qsteam

QM2

22.122,0842

219.531,0695

589.735,4630

-

-

-

-

842.254,3308

Total 842.254,3308 842.254,3308

Tabel 2.12 Neraca Panas pada Reaktor-01 (R-01)


Qumpan

Qproduk

Qsteam

Qreaksi

2.105.054,1856

-

122.622.5846

22.532,3407

-

2.250.509,1106

-

-

Total 2.250.509,1106 2.250.509,1106


commit to user



Tabel 2.13 Neraca Panas pada Reaktor-02 (R-02)


Qumpan

Qproduk

Qsteam

Qreaksi

2.187.577,4640

-

101.918,1877

5.633,1150

-

2.295.128,7667

-

-

Total 2.295.128,7667 2.295.128,7667

Tabel 2.14 Neraca Panas pada Evaporator-01 (E-01)


Qumpan

Qsteam

Qin Cr

QF6

2.324.373,0287

1.878.773,7672

-

-

-

-

2.923.305,5185

1.279.841,2774

Total 4.203.146,80 4.203.146,7959


commit to user



Tabel 2.15 Neraca Panas pada Menara Destilasi (MD-01)


Qin MD

Qcondenser

Qreboiler

QF4

QF5

851,1810

-

794.731,4283

-

-

-

794.029,6178

-

1.095,5535

457,4380

Total 795.582,6093 795.582,6093

Tabel 2.16 Neraca Panas pada Crystallizer (CR-01)

Masuk kJ / jam Keluar kJ / jam

Panas dibawa feed

Panas kristalisasi

2.923.305,5185

412.940,0950

Entalpi kristal & M.L

Entalpi air pendingin

1.454.311,7823

1.881.933,8312

Total 3.336.245,6135 Total 3.336.245,6135

Tabel 2.17 Neraca Panas pada Centrifuge (CF-01)

Masuk kJ / jam Keluar kJ/ jam

Entalpi kristal & M.L

Panas dibawa air pencuci

1.454.311,7823

39.590,1750

Panas dibawa cake

Panas dibawa filtrat

419.282,1192

1.074.997,4736

Total 1.493.901,9573 Total 1.493.901,9573


commit to user



Tabel 2.18 Neraca Panas pada Rotary Dryer (RD-01)


Qin RD

QF8

QF9

Q udara in

Q udara out

Q ke lingkungan

419.282,1199

-

-

5.834,7945

-

-

-

11.605,4420

408.418,9766

-

4.750,4504

348,3992

Total 425.116,9144 425.116,9144

Tabel 2.19 Neraca Panas pada Evaporator-02 (E-02)


Qin E2

Qsteam

Qrecycle

QF10

1.075.188,8364

868.831,1366

-

-

-

-

1.152.565,6728

791.454,3002

Total 1.944.019,9730 1.944.019,9730


commit to user



Tabel 2.20 Neraca Panas Total


F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

F10

Q ke lingkungan

Qsteam

Qair pendingin

22.122,0842

10.865,7141

514.981,7224

-

-

-

39.590,1750

-

-

-

348,3992

9.060.650,9479

-

-

-

-

1.095,5535

457,4380

1.279.841,2774

-

11.605,4420

410.418,9766

3.786.314,4597

348,3992

-

4.154.837,4964

Total 9.644.570,6436 9.644.570,6436


commit to user



2.5 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses

2.5.1. Lay Out Pabrik

Lay out pabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal dari seperangkat

fasilitas-fasilitas dalam pabrik. Tata letak yang tepat sangat penting untuk

mendapatkan efisiensi, keselamatan, dan kelancaran kerja dari para karyawan serta

keselamatan proses.

Pada prarancangan pabrik ini, tata letak dari pabrik dapat dilihat pada Gambar

2.3. Untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus diperhatikan

dalam menentukan tata letak pabrik ini adalah (Vilbrandt, 1959) :

1. Pabrik Natrium Nitrat ini merupakan pabrik baru (bukan pengembangan)

sehingga penentuan lay out tidak dibatasi oleh bangunan yang ada.

2. Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa

mendatang.

3. Fakor keamanan sangat diperlukan untuk bahaya kebakaran dan ledakan, maka

perencanaan lay out selalu diusahakan jauh dari sumber api, bahan panas, bahan

yang mudah meledak dan jauh dari asap atau gas beracun.

4. Sistem konstruksi yang direncanakan adalah outdoor unutk menekan biaya

bangunan dan gedung, dan juga iklim Indonesia memungkinkan konstruksi

secara outdoor.

5. Lahan terbatas sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian pengaturan

ruangan/lahan.


commit to user



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

(Vilbrandt, 1959) :

1. Daerah administrasi/perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol

Merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur kelancaran

operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat pengendalian proses,

kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang dijual.

2. Daerah proses

Merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses berlangsung.

3. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk

Merupakan daerah untuk tempat bahan baku dan produk.

4. Daerah gudang, bengkel dan garasi

Merupakan daerah yang digunakan untuk menampung bahan-bahan yang

diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses.

5. Daerah utilitas

Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses

berlangsung dipusatkan.


commit to user



Kantin

Musholla

Gudang

UPL

Koperasi

Klinik

Kantor

Parkir Karyawan

Area Perluasan

Utilitas

La

bo

ra

toriu

m

PemadamKebakaran

Be

ng

kel

PosKeamanan

PosKeamananPos

Keamanan

Co

ntro

ll ro

omSafety

Pintu Darurat

Parkir

Skala = 1 : 500Keterangan :

: Taman : Arah jalan

Proses

Gambar 2.3 Lay Out Pabrik

2.5.2 Lay Out Peralatan Proses

Lay out peralatan proses adalah tempat dimana alat-alat yang digunakan

dalam proses produksi. Tata letak peralatan proses pada prarancangan pabrik ini

dapat dilihat pada Gambar 2.4. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam


commit to user



menentukan lay out peralatan proses pada pabrik Natrium Nitrat, antara lain

(Vilbrandt, 1959) :

1. Aliran udara

Aliran udara di dalam dan di sekitar peralatan proses perlu diperhatikan

kelancarannya. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya stagnasi udara

pada suatu tempat sehingga mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang

dapat mengancam keselamatan pekerja.

2. Cahaya

Penerangan sebuah pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat prose yang

berbahaya atau berisiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan.

3. Lalu lintas manusia

Dalam perancangan lay out peralatan perlu diperhatikan agar pekerja dapat

mencapai seluruh alat proses dengan cepat dan mudah. Hal ini bertujuan

apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera diperbaiki. Keamanan

pekerja selama menjalankan tugasnya juga diprioritaskan.

4. Pertimbangan ekonomi

Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan biaya operasi

dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik.

5. Jarak antar alat proses

Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi sebaiknya

dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila terjadi ledakan atau

kebakaran pada alat tersebut maka kerusakan dapat diminimalkan.


commit to user



Gambar 2.4 Lay Out Peralatan Proses


commit to user


BAB III Spesifikasi Alat

BAB III

SPESIFIKASI ALAT PROSES

3.1 Reaktor

Tabel 3.1 Spesifikasi Reaktor

Kode R-01 R-02

Fungsi Tempat terjadinya reaksi asam nitrat dengan natrium klorida

menjadi Natrium Nitrat

Tipe Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB)

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu

1 atm

60 oC

Spesifikasi pengaduk

- Jenis pengaduk

- Diameter

- Kecepatan

- Daya

- Material

Turbin 6 blade, 4 baffle

0,667 m

150,146 rpm

21 HP

Titanium

Turbin 6 blade, 4 baffle

0,667 m

111,879 rpm

10 HP

Titanium

Spesifikasi pemanas

- Jenis

- Media pemanas

- Tinggi jaket

Jaket

Steam

2,09 m

Jaket

Steam

1,188 m


commit to user



- Tebal jaket

- Material

163 in

Carbon Steel SA 283 grade C

163 in


Bentuk head Torispherical dished head

Tebal head 41 in 41 in

Tinggi head 0,386 m 0,386 m

Diameter reaktor 2,1336 m 2,1336 m

Tinggi total reaktor 2,774 m 2,774 m

3.2 Mixer

Tabel 3.2 Spesifikasi Mixer

Kode M-01

Fungsi Melarutkan NaCl 95% dengan air menjadi

larutan NaCl jenuh pada 60 oC

Tipe Tangki � ertical berpengaduk

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu

1 atm

60 oC

Spesifikasi pengaduk

- Jenis pengaduk

- Diameter

- Kecepatan

- Daya

- Material

Turbin 6 blade dengan 4 baffle

0,484 m

168,748 rpm

8 HP



commit to user



Spesifikasi pemanas

- Jenis

- Media pemanas

- Tinggi jaket

- Tebal jaket

- Material

Jaket

Steam

1,456 m

163 in


Bentuk head Torispherical dished head

Tebal head 163 in

Tinggi head 0,310 m

Diameter mixer 1,3716 m

Tinggi total mixer 2,071 m

3.3 Evaporator

Tabel 3.3 Spesifikasi Evaporator

Kode E-01 E-02

Fungsi Menguapkan sebagian

kandungan H2O dan semua

HNO3 di larutan hasil reaksi

Menguapkan sebagian

kandungan H2O di mother

liquor dari centrifuge

Tipe Long tube vertical evaporator

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu

1 atm

103,85 oC

1 atm

96,1830 oC

Spesifikasi HE

- Jenis DPHE DPHE


commit to user



- Luas tr. panas

- Hairpin

- Panjang

- Jumlah

13,631 m2

4 x 3 in hairpin SN 40

6,096 m

4 hairpin

6,603 m2

3 x 2 in hairpin SN 40

3,658 m

4 hairpin

Spesifikasi

Displacement Vapor

- Diameter

- Tebal shell

- Tinggi

- Material

0,596 m

163 in

0,596 m


0,924 m

163 in

0,924 m


Bentuk head Torispherical dished head Torispherical dished head

Tebal head 163 in 163 in

Tinggi head 0,173 m 0,105 m

Tinggi total 2,771 m 13,134 m

3.4 Menara Distilasi

Tabel 3.4 Spesifikasi Menara Distilasi

Kode MD-01

Fungsi Memisahkan antara Cl2 dan NOCl

Tipe Packed Tower

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu umpan

11 atm

51,515 oC


commit to user



- Suhu Bottom

- Suhu Top

67,087 oC

39,17 oC

Dimensi menara 0,544 m

Bahan isian

- Jenis

- Ukuran

Ceramic pall ring

1 in

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 grade C

Tinggi menara 17,228 m

3.5 Crystallizer

Tabel 3.5 Spesifikasi Crystallizer

Kode CR-01

Fungsi Mengkristalkan Natrium Nitrat dari larutannya dengan

cara mendinginkan larutan sampai diperoleh kristal

Natrium Nitrat

Tipe Swenson-Walker Crystallizer

Jumlah 2 unit kecil (1 unit besar)

Volume total 0,751 m3

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu

1 atm

50 oC


commit to user



Dimensi Crystallizer

- Lebar

- Tinggi

- Panjang total

- Tebal dinding

0,610 m

0,660 m

6,096 m

0,005 m

Spesifikasi Pengaduk

- Jenis

- Kecepatan

- Daya

- Diameter

Spiral agitator

70 rpm

0,75 HP

0,605 m

Spesifikasi Pendingin

- Media

- Jumlah

Air

49.915,919 kg/jam


3.6 Centrifuge

Tabel 3.6 Spesifikasi Centrifuge

Kode CF-01

Fungsi Memisahkan kristal NaNO3 dari mother liquor-nya

Tipe Continuous Conveyor Centrifugal Filter


commit to user



Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu

1 atm

50 oC

Dimensi bowl

- Diameter

- Panjang

- Tebal

0,889 m

0,946 m

0,053 m

Spesifikasi Motor

- Kecepatan putar

- Daya

600 rpm

0,5 HP


3.7 Rotary Dryer

Tabel 3.7 Spesifikasi Rotary Dryer

Kode RD-01

Fungsi Mengurangi kadar cairan yang terikut pada hasil

padatan NaNO3

Tipe Direct Contact Counter Current Rotary Dryer

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu

1 atm

50 - 60 oC


commit to user



Spesifikasi alat

- Panjang

- Diameter

- Kecepatan putar

- Kemiringan

- Jumlah flight

- Waktu tinggal

- Daya

- Tebal shell

10,624 m

1,29 m

6,418 rpm

0,01 ft/ft

4 buah

0,607 jam

8 HP

163 in

Sistem pemanas

- Jenis

- Luas tr. Panas

- Diameter shell

- Diameter tube

- Tinggi

Shell and Tube 1-2 Heat Exchanger

20,868 m2

0,489 m

0,025 m

1,828 m



commit to user



3.8 Tangki

Tabel 3.8 Spesifikasi Tangki

Kode T-01 T-02 T-03

Fungsi Menyimpan HNO3

selama 30 hari

Menyimpan Cl2

selama 30 hari

Menyimpan NOCl

selama 30 hari

Tipe Silinder vertikal dengan flat bottom dan conical roof

Material Carbon Steel SA 283 grade C

Jumlah 2 1 1

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu

1 atm

30 oC

11 atm

30 oC

11 atm

30 oC

Kapasitas 12.909 bbl 5.100 bbl 4.030 bbl

Dimensi

- Diameter

- Tinggi total

- Tebal silinder

Course 1

Course 2

Course 3

- Tebal head

60 ft

27,750 ft

811 in

1 in

87 in

165 in

45 ft

18,685 ft

1673 in

833 in

1653 in

167 in

45 ft

18,685 ft

1673 in

833 in

1653 in

167 in


commit to user



3.9 Silo

Tabel 3.9 Spesifikasi Silo

Kode SL-01 SL-02

Fungsi Menyimpan Natrium Klorida

selama 30 hari

Menyimpan Natrium Nitrat

dari RD-01 selama 30 hari

Tipe Silinder vertikal dengan dasar

berbentuk cone 60o

Silinder vertikal dengan dasar

berbentuk cone 60o

Material Carbon Steel SA 283 grade C Carbon Steel SA 283 grade C

Jumlah 1 2

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu

1 atm

30 oC

1 atm

30 oC

Kapasitas 1.194,553 m3 1.135,643 m3

Dimensi

- Diameter

- Tinggi total

- Tebal head

9,842 m

23,337 m

21 in

8,033 m

19,057 m

167 in


commit to user



Kode SL-03

Fungsi Menyimpan Natrium Nitrat dari Si-01 selama 30 hari

Tipe Silinder vertikal dengan dasar berbentuk cone 60o

Material Carbon Steel SA 283 grade C

Jumlah 1

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu

1 atm

30 oC

Kapasitas 22,6164 m3

Dimensi

- Diameter

- Tinggi total

- Tebal head

2,185 m

5,214 m

41 in


commit to user



3.10 Heat Exchanger

Tabel 3.10 Spesifikasi Heat Exchanger

Kode HE-01 HE-02

Fungsi Memanaskan asam nitrat

umpan reaktor

Mendinginkan cairan yang

akan di-recycle ke R-01

Tipe Double Pipe Double Pipe

Jumlah 1 buah 1 buah

Panjang 12 ft 12 ft

Kondisi operasi

- Hot fluid

- Cold fluid

130 oC - 130 oC

30 - 60 oC

96,2 oC – 60 oC

30 oC - 40 oC

Spesifikasi

- Kapasitas

- Material

Outer pipe, hot fluid (steam)

203,229 kg/jam


Outer pipe, cold fluid (air

pendingin)

533,197 kg/jam

Cast Steel

Spesifikasi

- Kapasitas

- Material

- Jumlah

- ∆P

Inner pipe, cold fluid (bahan

baku HNO3)

5.826,384 kg/jam

Carbon steel SA 283 grade C

1 hairpin

0,531 psi

Inner pipe, hot fluid (fluida

keluaran E-02)

8.366,032 kg/jam


1 hairpin

0,614 psi

Dirt Factor 0,0036 hr.ft2.oF/Btu 0,0038 hr.ft2.oF/Btu

Luas tr. panas 10,44 ft2 7,182 ft2


commit to user



Kode HE-03 HE-04

Fungsi Mendinginkan suhu fluida

keluaran RB-01 yang akan

disimpan di T-03

Memanaskan udara masuk

rotary dryer

Tipe Double Pipe Double Pipe


Panjang 12 ft 6 ft

Kondisi operasi

- Hot fluid

- Cold fluid

30 oC – 40 oC

67 oC - 32 oC

270,5 oC - 68 oC

30 - 127 oC

Spesifikasi

- Kapasitas

- Material

Outer pipe, cold fluid (air

pendingin)

143,303 kg/jam

Cast Steel

Outer pipe, hot fluid (udara)

2036,31 kg/jam


Spesifikasi

- Kapasitas

- Material

- Jumlah

- ∆P

Inner pipe, hot fluid (residu

MD)

938,452 kg/jam


10 hairpin

0,0069 psi

Inner pipe, cold fluid (gas

keluaran kompresor)

4.631,52 kg/jam


3 hairpin

1,51 psi


Luas tr. panas 130,391 ft2 43,92 ft2


commit to user



3.11 Condenser

Tabel 3.11 Spesifikasi Condenser

Kode CD-01 CD-02

Fungsi Mengkondensasikan gas

keluaran Compressor

Mengkondensasikan hasil atas

MD-01

Tipe Double Pipe Shell and Tube


Panjang 12 ft 8 ft

Kondisi operasi

- Hot fluid

- Cold fluid

68 oC – 51,515 oC

30 oC – 40 oC

39,2 oC - 39,2 oC

30 - 35 oC

Spesifikasi

- Kapasitas

- Material

Outer pipe, hot fluid (air

pendingin)

50,15 kg/jam

Cast Steel

Shell,cold fluid (air pendingin)

198,565 kg/jam

Cast Steel

Spesifikasi

- Kapasitas

- Material

- Jumlah

- ∆P

Inner pipe, cold fluid (gas

keluaran kompresor)

4.631,52 kg/jam


1 hairpin

1,05 psi

Tube cold fluid (hasil atas

MD-01)

3.536,95 kg/jam


522 tube

0,0088 psi


Luas tr. panas 56,1567 ft2 1.093,277 ft2


commit to user



Kode CD-03

Fungsi Mengkondensasikan gas keluaran E-01

Tipe Double Pipe

Jumlah 1 buah

Panjang 12 ft

Kondisi operasi

- Hot fluid

- Cold fluid

103,845 oC – 40 oC

30 oC – 40 oC

Spesifikasi

- Kapasitas

- Material

Outer pipe, cold fluid (air pendingin)

77,666 kg/jam

Cast Steel

Spesifikasi

- Kapasitas

- Material

- Jumlah

- ∆P

Inner pipe, hot fluid (gas keluaran E-01)

3.963,026 kg/jam


1 hairpin

0,0012 psi

Dirt Factor 0,0052 hr.ft2.oF/Btu

Luas tr. panas 2,121 ft2


commit to user



3.12 Reboiler

Tabel 3.12 Spesifikasi Reboiler

Kode RB-01

Fungsi Menguapkan sebagian hasil bawah MD-01

Tipe Kettle Reboiler

Jumlah 1 buah

Panjang 8 ft

Kondisi operasi

- Hot fluid

- Cold fluid

130 oC - 130 oC

66,91 - 67,02 oC

Spesifikasi

- Kapasitas

- Material

Shell, cold fluid (hasil bawah MD-01)

1097,859 kg/jam


Spesifikasi

- Kapasitas

- Material

- Jumlah

- ∆P

Tube, hot fluid (steam)

609,927 kg/jam

Cast Steel

106 tube

0,0002 psi

Dirt Factor 0,0025 hr.ft2.oF/Btu

Luas tr. panas 166,46 ft2


commit to user



3.13 Accumulator

Tabel 3.13 Spesifikasi Accumulator

Kode ACC-01

Fungsi Menampung distilat MD-01

Tipe Horizontal drum dengan torispherical dished head

Jumlah 1 buah

Material Carbon steel SA 283 grade C

Kapasitas 0,533 m3

Waktu tinggal 10 menit

Kondisi operasi

- Tekanan

- Suhu

11 atm

39,315 oC

Dimensi

- Diameter

- Panjang total

- Tebal silinder

- Tebal head

0,603 m

1,607 m

163 in

163 in


commit to user



3.14 Pompa

Tabel 3.14 Spesifikasi Pompa

Kode P-01 P-02 P-03

Fungsi Mengalirkan HNO3

dari T-01 ke HE-01

Mengalirkan

larutan NaCl dari

M-01 ke R-01

Mengalirkan

larutan hasil reaksi

dari R-01 ke R-02

Tipe Single stage centrifugal pump

Material Commercial steel

Kapasitas 23,503 gpm 34,934 gpm 82,035 gpm

Tekanan 1 - 1 atm 1 - 1 atm 1 - 1 atm

Tenaga pompa 0,37 HP 0,33 HP 0,36 HP

NPSH pompa 2,329 ft 3,033 ft 5,359 ft

Kecepatan putar 3500 rpm 3500 rpm 3500 rpm

Tenaga motor 0,5 HP 0,5 HP 0,5 HP

Nominal pipe 1 in 2 in 3 in


commit to user



Kode P-04 P-05 P-06

Fungsi Mengalirkan

larutan hasil reaksi

dari R-02 ke E-01

Mengalirkan

mother liquor dari

HE-05 ke R-01

Mengalirkan hasil

atas MD dari ACC-

01 ke MD-01




Tekanan 1 – 1 atm 1 - 1 atm 11 - 11 atm







commit to user



Kode P-07 P-08 P-09

Fungsi Mengalirkan

kondensat dari CD-

01 ke MD-01

Mengalirkan hasil

bawah MD dari

HE-06 ke T-03

Mengalirkan hasil

atas MD dari ACC-

01 ke T-02




Tekanan 11 - 11 atm 11 - 11 atm 11 - 11 atm







commit to user



3.15 Cyclone

Tabel 3.15 Spesifikasi Cyclone

Kode Si-01

Fungsi Memisahkan produk Natrium Nitrat

yang terbawa aliran gas keluaran RD-01

Tipe Centrifugal Cyclone

Debit total masuk, ft3/s 45,50

Spesifikasi

- Diameter, ft 4

- Luas permukaan, ft2 201,14

- Luas daerah pengeluaran udara, ft2 3,14

- Kecepatan udara masuk, ft/s 50

- Kecepatan udara keluar, ft/s 14,48

- Kecepatan pengeluaran hasil, kg/jam 88,14


commit to user



3.16 Fan

Tabel 3.16 Spesifikasi Fan

Kode F-01

Fungsi Menurunkan suhu fluida keluaran CD-02

Tipe Axial Fan

Jumlah 1 buah

Kondisi operasi

- Hot fluid

- Cold fluid

39,171 oC - 32 oC

30 - 32 oC

Spesifikasi Rows

- Jumlah

- Panjang

- Material

- Daya motor

- Kebutuhan listrik

1 buah

0,0352 ft


7,5 hp/100 ft2

0,042 hp

Beban panas 1.726,422 Btu/jam

Kebutuhan udara pendingin 890,069 kg/jam

3.17 Conveyor

Jenis : Closed Belt Conveyor

Jumlah : 5 buah

Lebar belt : 14 in


commit to user



Kemiringan : 0o

Jenis : Continuous Bucket Elevator

Jumlah : 3 buah

Ukuran : 8 x 5,5 x 7,75 in

Kemiringan : 0o

Tabel 3.17 Spesifikasi Screw Conveyor

Kode SC-01

Fungsi Mengumpulkan cake dari CR-01 untuk diumpankan

ke CF-01

Tipe Screw Conveyor dengan feed hopper

Daya digunakan, HP 1,232

Klasifikasi

- Luas terisi umpan 30 %

- Diameter flight, in 10

- Diameter pipa sumbu, in 2,5

- Diameter shaft, in 2

- Kecepatan putar, rpm 55

- Panjang, ft 12


commit to user



3.17 Hopper

Tabel 3.18 Spesifikasi Hopper

Kode H-01 H-02

Fungsi Mengumpankan padatan NaCl

ke M-01

Mengumpankan cake dari CF-01

ke RD-01

Jenis Tangki silinder dengan conical bottom

Kapasitas, m3 1,355 3,0930

Diameter, m 1,238 1,630

Tinggi, m 1,458 1,926


commit to user


BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1 Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas

merupakan bagian penting untuk menunjang proses produksi dalam pabrik.

Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik Natrium Nitrat adalah :

1. Unit pengadaan air

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan

air sebagai berikut :

a. Air pendingin dan air pemadam kebakaran

b. Air umpan boiler

c. Air konsumsi umum dan sanitasi

d. Air proses

2. Unit pengadaan steam

Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas

mixer (M-01), reaktor (R-01 dan R-02), evaporator (E-01 dan E-02), reboiler

(RB-01) dan heater (HE-01 dan HE-04).

3. Unit pengadaan udara tekan

Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan

instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel dan untuk

kebutuhan umum yang lain.


commit to user



4. Unit pengadaan listrik

Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan

proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau listrik AC,

maupun untuk penerangan. Lisrik di-supply dari PLN dan dari generator

sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan.

5. Unit pengadaan bahan bakar

Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan

generator.

4.1.1 Unit Pengadaan Air

Air proses, air umpan boiler, air pendingin, air pemadam kebakaran, air

konsumsi umum dan sanitasi yang digunakan adalah air yang diperoleh dari PT

Krakatau Tirta Industri (PT KTI) yang terletak 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 baku

yang diperoleh dari PT KTI yang terletak tidak jauh dari lokasi pabrik. Air dari PT

KTI ini bisa langsung digunakan sebagai air pendingin dan air pemadam kebakaran

karena dari PT KTI air tersebut sudah diproses sehingga sudah memenuhi persyaratan

dari air yang akan digunakan sebagai pendingin.

Adapun persyaratan air yang akan digunakan sebagai pendingin adalah :

Kekeruhan maksimal 3 ppm

Bukan air sadah


commit to user



4.1.1.2 Air Proses

Kebutuhan air proses dipenuhi dari PT KTI. Air yang berasal dari PT KTI

belum memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai air proses sehingga harus

menjalani proses pengolahan terlebih dahulu. Adapun persyaratan air yang akan

digunakan sebagai air proses adalah :

Kekeruhan maksimal 3 ppm

Bukan air sadah

Bebas bakteri

Bebas mineral

Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagi air proses meliputi :

a. Filtrasi

b. Demineralisasi

4.1.1.3 Air Umpan Boiler

Untuk kebutuhan air umpan boiler, sumber air yang digunakan adalah air dari

PT KTI. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler

adalah sebagai berikut :

a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi

Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan

- larutan asam dan gas - gas yang terlarut.


commit to user



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 yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada

boiler dan alat penukar panas karena adanya zat - zat organik, anorganik, dan

zat - zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada

alkalinitas tinggi.

Pengolahan air umpan boiler

Air yang berasal dari PT KTI belum memenuhi persyaratan untuk digunakan

sebagai umpan boiler, sehingga harus menjalani proses pengolahan terlebih dahulu.

Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan tertentu agar tidak menimbulkan

masalah-masalah seperti :

Pembentukan kerak pada boiler

Terjadinya korosi pada boiler

Pembentukan busa di atas permukaan dalam drum boiler

Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler meliputi :

a. Filtrasi

b. Demineralisasi

c. Deaerasi


commit to user



4.1.1.4 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi juga 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.

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.

4.1.1.5 Pengolahan Air dari PT KTI

Pengolahan air untuk kebutuhan pabrik meliputi pengolahan secara fisik dan

kimia, penambahan desinfektan maupun penggunaan ion exchanger.


commit to user



Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air dari PT KTI

Pengolahan air untuk air proses, umpan boiler, konsumsi dan sanitasi melalui

beberapa tahapan :

a. Sand Filter

Air baku dari PT KTI ditampung dalam bak penampung awal kemudian

dialirkan ke filter yang berjenis gravity sand filter dengan menggunakan pasir kasar

dan halus. Air yang telah disaring selanjutnya ditampung ke bak penampung air


commit to user



untuk kemudian dipompakan ke tangki air konsumsi dan sanitasi umum dan

dipompakan juga ke unit demineralisasi.

b. Unit demineralisasi

Unit ini berfungsi untuk menghilangkan mineral-mineral yang terkandung

dalam air seperti Ca2+, Mg2+, K+, Fe2+, Al3+, HCO3-, SO42-, Cl- dan lain-lain dengan

bantuan resin. Air yang diperoleh adalah air bebas mineral yang sebagian akan

diproses lebih lanjut menjadi air umpan boiler dan sisanya sebagai air proses.

Demineralisasi diperlukan karena air umpan boiler dan air proses membutuhkan

syarat-syarat sebagai berikut :

Tidak menimbulkan kerak pada boiler maupun pada tube alat penukar panas

jika steam digunakan sebagi pemanas. Kerak akan mengakibatkan turunnya

efisiensi alat.

Bebas dari semua gas-gas yang mengakibatkan terjadinya korosi, terutama gas

O2 dan gas CO2.

Air diumpankan ke kation exchanger yang berfungsi untuk menukar ion-ion

positif/kation (Ca2+, Mg 2+, K+, Fe2+, Al3+) yang ada di air umpan. Alat ini sering

disebut softener yang mengandung resin jenis hydrogen-zeolite dimana kation-kation

dalam umpan akan ditukar dengan ion H+ yang ada pada resin. Akibat tertukarnya

ion H+ dari kation-kation yang ada dalam air umpan, maka air keluaran kation

exchanger mempunyai pH rendah (3,7) dan Free Acid Material (FMA) yaitu CaCO3

sekitar 12 ppm. FMA merupakan salah satu parameter untuk mengukur tingkat


commit to user



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

berarti resin telah jenuh sehingga perlu diregenerasi dengan H2SO4 dengan

konsentrasi 4%.

Air keluaran kation exchanger kemudian diumpankan ke degassifier, untuk

menghilangkan gas CO2 dengan cara menggelembungkan udara ke dalam air

menggunakan blower. Air kemudian diumpankan ke anion exchanger. Anion

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

2-, Cl-, NO3+, dan

CO3-) yang terdapat di dalam air umpan. Di dalam anion exchanger mengandung

resin jenis Weakly Basic Anion Exchanger (WBAE) dimana anion-anion dalam air

umpan ditukar dengan ion OH- dari asam-asam yang terkandung di dalam umpan

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

mengakibatkan terjadinya netralisasi sehingga pH air keluar anion exchanger kembali

normal dan ada penambahan konsentrasi OH- sehingga pH akan cenderung basa.

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

silika pada air keluaran anion exchanger merupakan titik tolak bahwa resin telah

jenuh (12 ppm). Resin digenerasi menggunakan larutan NaOH 4%. Air keluaran

cation dan anion exchanger ditampung dalam tangki air demineralisasi sebagai

penyimpan sementara sebelum dipakai sebagai air proses dan sebelum diproses lebih

lanjut di unit deaerator

c. Unit deaerator

Air yang sudah diolah di unit demineralisasi masih mengandung sedikit gas-

gas terlarut terutama O2. Gas tersebut dihilangkan dari unit deaerator karena


commit to user



menyebabkan korosi. Pada deaerator kadarnya diturunkan sampai kurang dari 5 ppm.

Proses pengurangan gas-gas dalam unit deaerator dilakukan secara mekanis dan

kimiawi. Proses mekanis dilakukan dengan cara mengontakkan air umpan boiler

dengan uap tekanan rendah, mengakibatkan sebagian besar gas terlarut dalam air

umpan terlepas dan dikeluarkan ke atmosfer. Selanjutnya dilakukan proses kimiawi

dengan penambahan bahan kimia hidrazin (N2H4). Adapun reaksi yang terjadi adalah:

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

4.1.1.6 Kebutuhan Air

a. Kebutuhan Air Pendingin

Kebutuhan air pendingin dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Kebutuhan air pendingin

No Kode Alat AlatKebutuhan

( kg/jam )

1. CR Crystallizer 46.720,1368

2. CD-01 Condenser hasil dari compressor 50,1475

3. CD-02 Condenser hasil dari MD-01 5.054,3259

4. CD-03 Condenser hasil atas dari E-01 12,9551

5. HE-02 Cooler untuk arus recycle 211,4493

6. HE-03 Cooler untuk NOCl 56,8295

Total kebutuhan air pendingin = 52.105,8441 kg/jam


commit to user



b. Kebutuhan Air Proses

Kebutuhan air proses dapat dilihat pada tabel 4.2.

Tabel 4.2 Kebutuhan air proses

No Kode Alat Nama Alat Kebutuhan ( kg/jam )

1. M-01 Mixer 5.079,2509

2. CF Centrifuge 381,3514

Total kebutuhan air proses = 5.460,6023 kg/jam

c. Kebutuhan Air untuk Steam

Kebutuhan air untuk steam dapat dilihat pada tabel 4.3.

Tabel 4.3 Kebutuhan air untuk steam

No Kode Alat Nama Alat Kebutuhan ( kg/jam )

1. HE-01 Heater HNO3 3,2290

2. M-01 Mixer 271,3173

3. R-01 Reaktor 56,4145

4. R-02 Reaktor 46,8891

5. E-01 Evaporator 864,3604

6. E-02 Evaporator 399,7199

7. RD-01 Rotary Dryer 210,0929

8. RB-01 Reboiler 2.316,4766

Jumlah air yang digunakan adalah sebesar 4.168,4997 kg/jam


commit to user



Diperkirakan air yang hilang sebesar 20% sehingga kebutuhan make-up air

untuk steam = 833,6999 kg/jam

d. Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi dapat dilihat pada tabel 4.4.

Tabel 4.4 Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi

No Nama Unit Kebutuhan ( kg/hari)

1. Perkantoran 9.500

2. Laboratorium 3.200

3. Kantin 3.000

4. Hidran/Taman 1.570

5. Poliklinik 800

6. Jumlah air 18.070

Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi = 18.070 kg/hari

= 752,9167 kg/jam

Total air yang disuplai dari PT KTI = air proses + make-up air umpan

boiler + air konsumsi + air blow down bak = 10.061,8373 kg/jam

4.1.2 Unit Pengadaan Steam

Steam yang diproduksi pada pabrik Natrium Nitrat ini digunakan sebagai

media pemanas evaporator, mixer, reaktor, reboiler dan heater. Untuk memenuhi

kebutuhan steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini

mempunyai suhu 130 oC dan tekanan 2,7 atm.


commit to user



Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 4.168,4997 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 5.002,1996 kg/jam.

Perancangan boiler :

Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam

Steam yang dihasilkan : T = 267 °F

P = 39,69 psia

λsteam = 4.537,6412 BTU/lbm

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 = 11.027,8493 lb/jam

h = 934,4503 BTU/lbm

5,343,970

).(

x

hfhmsDaya


commit to user



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

adalah air pada suhu 30 °C dan kondensat pada suhu 130 °C.

hf = 200,4924 BTU/lbm

Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 241,7892 HP

ditentukan luas bidang pemanasan = 12 ft2/HP

Total heating surface = 2901,4701 ft2

Perhitungan kapasitas boiler

Q = ms (h – hf)

= 11.027,8493 (934,4503 – 200,4924)

= 8.093.977,1453 BTU/jam

Kebutuhan bahan bakar

Bahan bakar yang digunakan adalah IDO (Industrial Diesel Oil)

Heating value (HV) =16.779 BTU/lb (Anonim,www.indonesia-property.com)

Densitas (ρ) = 50,5664 lb/ft3 (Anonim,www.indonesia-property.com)

Jumlah bahan bakar IDO untuk memenuhi kebutuhan panas yang ada sebanyak

422,0813 L/jam

Spesifikasi boiler yang dibutuhkan :

Kode : B-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam

Jenis : Fire tube boiler

Jumlah : 1 buah


commit to user



Tekanan steam : 39,190 psia (2,7 atm)

Suhu steam : 266 oF (130 oC)

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

Bahan bakar : IDO

Kebutuhan bahan bakar : 422,0813 L/jam

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik Natrium Nitrat ini

diperkirakan sebesar 100 m3/jam, tekanan 100 psi dan suhu 35oC. 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 : 100 psi (6,8 atm)

Suhu udara : 35 oC

Efisiensi : 80 %

Daya kompresor : 15 HP


commit to user



4.1.4 Unit Pengadaan Listrik

Kebutuhan tenaga listrik di pabrik Natrium Nitrat 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 :

4.1.4.1 Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air dapat

dilihat pada tabel 4.5.


commit to user



Tabel 4.5 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Nama Alat Jumlah HP Total HP

P-01 1 0,5 0,5

P-02 1 0,75 0,75

P-03 1 0,5 0,5

P-04 1 0,0833 0,0833

P-05 1 0,5 0,5

P-06 1 1 1

P-07 1 0,3333 0,3333

P-08 1 0,125 0,125

P-09 1 0,25 0,25

M-01 1 8 8

R-01 1 21 21

R-02 1 10 10

K 2 0,03 0,06

CR 1 0,75 0,75

CF 1 0,5 0,5

SC 1 1,25 1,25

RD-01 1 8 8

F-01 1 0,042 0,042

BL-01 1 2 2

BC-01 1 0,0833 0,0833

BC-02 1 0,0833 0,0833


commit to user



BC-03 1 0,125 0,125

BC-04 1 0,125 0,125

BE-01 1 0,05 0,05

BE-02 1 0,75 0,75

PWT-01 1 0,33 0,33

PWT-02 1 0,125 0,125

PWT-03 1 1 1

PWT-04 1 0,75 0,75

PWT-05 1 0,125 0,125

PWT-06 1 0,5 0,5

PWT-07 1 0,1667 0,1667

PWT-08 1 0,5 0,5

PWT-09 1 0,3333 0,3333

PWT-10 1 0,05 0,05

PWT-11 1 0,08 0,08

PU-01 1 0,1667 0,1667

PU-02 1 0,5 0,5

PU-03 1 0,05 0,05

PU-04 1 0,0633 0,0633

PU-05 1 0,0633 0,0633

PU-06 1 0,05 0,05

PU-07 1 0,05 0,05

FL 1 2,5 2,5


commit to user



FN 2 1,5 3

KU-01 1 11 11

Jumlah 76,2267

Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan

utilitas sebesar 76,2267 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak

terdiskripsikan sebesar ± 20 % dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik

adalah 91,4720 HP atau sebesar 136,42 kW.

4.1.4.2 Listrik untuk penerangan

Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :

DU

FaL

.

.

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)


commit to user



Tabel 4.6 Jumlah Lumen berdasarkan luas bangunan

Bangunan Luas, m2 Luas, ft2 F U D F/U.D

Pos keamanan 30 322,91 20 0,42 0,75 63,49

Parkir 500 5.381,82 10 0,49 0,75 27,21

Musholla 300 3.229,09 20 0,55 0,75 48,48

Kantin 150 1.614,55 20 0,51 0,75 52,29

Kantor 1500 16.145,47 35 0,6 0,75 77,78

Poliklinik 400 4.305,46 20 0,56 0,75 47,62

Ruang kontrol 300 3.229,09 40 0,56 0,75 95,24

Laboratorium 300 3.229,09 40 0,56 0,75 95,24

Proses 2836 30.525,71 30 0,59 0,75 67,80

Utilitas 1400 15.069,11 10 0,59 0,75 22,60

Ruang generator 300 3.229,09 10 0,51 0,75 26,14

Bengkel 250 2.690,91 40 0,51 0,75 104,58

Garasi 400 4.305,46 10 0,51 0,75 26,14

Gudang 400 4.305,46 10 0,51 0,75 26,14

Pemadam 250 2.690,91 20 0,51 0,75 52,29

Tangki bahan baku 750 8.072,74 10 0,51 0,75 26,14

Tangki produk 800 8.610,92 10 0,51 0,75 26,14

Jalan dan taman 2400 25.832,76 5 0,55 0,75 12,12

Area perluasan 2500 26.909,12 5 0,57 0,75 11,70

Jumlah 15766 169.699,7

Jumlah lumen :

untuk penerangan dalam ruangan = 6.061.680,858 lumen


commit to user



untuk penerangan bagian luar ruangan = 627.850,892 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 = 6.061.680,858 / 1.920

= 3.159 buah

Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt,

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

Jadi jumlah lampu luar ruangan = 627.850,892 / 3.000

= 210 buah

Total daya penerangan = ( 40 W x 3.159 + 100 W x 210 )

= 147.214 W

= 147,214 kW

4.1.4.3 Listrik untuk AC

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15.000 Watt atau 15 kW

4.1.4.4 Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10.000 Watt atau 10 kW.


commit to user



Tabel 4.7 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

136,314

147,214

15

10

Total 308,527

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai

efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar

385,659 kW.

Dipilih menggunakan generator dengan daya 500 kW, sehingga masih

tersedia cadangan daya sebesar 114,34 kW.

Spesifikasi generator yang diperlukan :

Jenis : AC generator

Jumlah : 1 buah

Kapasitas / Tegangan : 500 kW ; 220/360 Volt

Efisiensi : 80 %

Bahan bakar : IDO

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan

bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah IDO


commit to user



(Industrial Diesel Oil). IDO diperoleh dari 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 = 8.093.977,1453 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = 422,0813 liter/jam

b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator

Bahan bakar = h..eff

alatKapasitas

Kapasitas generator = 500 kW

= 1.706.077,05 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = 71,17 L/jam


commit to user



4.2 Laboratorium

Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk

memperoleh data-data yang diperlukan. Data-data tersebut digunakan untuk evaluasi

unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu.

Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada

hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan

agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai

bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk.

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.


commit to user



1. Kelompok shift

Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa – analisa rutin

terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini

menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dengan

dibagi menjadi 3 shift. 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 dan produk. Pengamatan yang dilakukan meliputi specific gravity,

viskositas, dan kandungan air.


commit to user



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

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.

Alat analisa penting yang digunakan antara lain :

1. Hidrometer, untuk mengukur specific gravity.

2. Viscometer, untuk mengukur viskositas cairan.

3. X-Ray Defractometer (XRD), alat yang diguanakan untuk analisa kuantitatif

untuk material padat.

4. Gas Liquid Chromathogarphy, alat yang digunakan untuk analisa konsentrasi

material cair.


commit to user



5. Water content tester, untuk menganalisa kadar air.

4.2.4 Analisa Air

Air yang dianalisis antara lain:

1. Air baku

2. Air proses

3. Air demineralisasi

4. Air umpan boiler

5. Air limbah

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.

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

dalam air.


commit to user



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 Natrium Nitrat 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 yang dihasilkan oleh pabrik ini adalah limbah cair yang berasal dari

proses, air buangan sanitasi, dan limbah cair utilitas. Limbah domestik berupa air

mandi dan cuci dibuang langsung ke saluran pembuangan, sedangkan limbah dari

WC ditampung di Septic Tank. Limbah cair yang berasal dari proses, yaitu hasil

kondensasi uap dari evaporator 1 (E-01) dikelola di Instalasi Pengolahan Air Limbah

(IPAL), sedangkan limbah cair utilitas yang berupa oli bekas ditampung di suatu

tangki kemudian dibakar dalam incenerator.

IPAL adalah suatu instalasi untuk mengolah limbah cair. Adapun peralatan proses

yang digunakan di IPAL adalah sebagai berikut:

1. Bak Penampung I

Limbah cair dari proses yang berupa air dan sedikit asam nitrat ditampung

sementara di dalam bak penampung I.


commit to user



2. Netraliser

Limbah cair dimasukkan ke bak netralisasi untuk menetralkan pH, karena pH

yang netral selain tidak mengganggu lingkungan juga dapat berguna untuk

mempermudah proses pengendapan pada bak Clarifier. Penetralan pH dilakukan

dengan jalan penambahan Na2CO3.

3. Tangki Koagulasi

Pada unit ini terjadi proses koagulasi dengan penambahan koagulan Alumunium

Sulfat. Koagulan tersebut akan mengikat partikel-partikel halus untuk membentuk

flok-flok yang mampu mengendap di bak Clarifier. Tangki ini dilengkapi dengan

pengaduk yang berputar cepat.

4. Tangki Flokulasi

Pada unit ini terjadi proses flokulasi dengan penambahan polielektrolit untuk

menarik flok-flok menjadi agregat yang lebih besar sehingga lebih mudah untuk

diendapkan. Tangki ini diengkapi dengan pengaduk yang berputar lambat.

5. Clarifier 1

Air limbah dari tangki flokulasi selanjutnya dialirkan ke clarifier 1 sehingga

sebagian partikel akan mengendap sedangkan sisanya akan diuraikan oleh bakteri di

bak activated sludge. Endapan yang terbentuk kemudian ditampung di bak

penampung 2.

6. Bak Penampung 2

Bak ini berfungsi untuk menampung endapan yang telah dipisahkan dari

cairannya pada clarifier 1.


commit to user



7. Bak Activated Sludge

Partikel atau senyawa-senyawa dalam cairan (effluent) dari clarifier 1 akan

diuraikan oleh bakteri aerob. Pada bak ini akan ditambahkan nutrient yaitu Natrium

Phosphat sebagai unsur pendukung kelangsungan hidup bakteri. Hasil penguraian

dialirkan menuju clarifier 2.

8. Clarifier 2

Unit ini merupakan bak terakhir untuk pengolahan air limbah. Activated sludge

yang terbentuk dialirkan ke bak penampung 3, dimana sebagian besar akan dialirkan

kembali ke bak activated sludge karena mengandung bakteri yang akan menguraikan

senyawa organik, sedangkan sisanya akan dibuang.

9. Bak Penampung 3

Bak ini merupakan penampung activated sludge yang dipisahkan dari air limbah

di clarifier 2, dimana sebagian akan dialirkan kembali ke bak activated sludge dan

sebagian lagi akan dibuang.

10. Bak Penampung 4

Unit ini merupakan bak penampung akhir air limbah sebelum dibuang ke

lingkungan. Pada bak ini akan dilakukan pengecekan kelayakan terhadap air limbah.

Pengecekan yang dilakukan antara lain pengecekan pH, BOD, dan COD air.

Gambar skema Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) dapat dilihat pada gambar

4.2.


commit to user



Gambar 4.2 Skema Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)


commit to user



2. Pengolahan bahan buangan padatan

Limbah padat yang dihasilkan berasal dari limbah domestik dan unit

pengolahan limbah. 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 unit pengolahan limbah diurug didalam. Blok diagram

proses pengolahan limbah padat dapat dilihat pada gambar 4.3.

Lim bah Padat

L im bah D om estik

L im bah unit pengolahan lim bah

Bak Penam pungan Land F ill

TPA

Gambar 4.3 Bagan Unit Pengolahan Limbah Padat


commit to user



3. Pengolahan limbah gas

Limbah gas berasal dari udara keluaran rotary dryer dan gas hasil

pembakaran yang berasal dari boiler. Udara pemanas tersebut mengandung sedikit

kristal NaNO3.NaCl.H2O, sehingga sebelum dibuang ke lingkungan, dipisahkan

terlebih dahulu menggunakan siklon. Sedangkan gas hasil pembakaran yang berasal

dari boiler 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 boiler sehingga pembakarannya

sempurna dan dapat meminimalisasi pencemaran udara.


commit to user


BAB V Manajemen Perusahaan

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1 Bentuk Perusahaan

Pabrik natrium nitrat yang akan didirikan, direncanakan mempunyai :

Bentuk : Perseroan Terbatas (PT)

Lapangan Usaha : Industri Natrium Nitrat

Lokasi Perusahaan : Cilegon, Jawa Barat

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor, yaitu

(Widjaja, 2003) :

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.


commit to user



6. Lapangan usaha lebih luas

Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari

masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha.

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 (Zamani, 1998) :

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) dan perintah ( unity of command )

e) Adanya keseimbangan antara wewenang dan tanggung jawab

f) Adanya pembagian tugas (distribution of work)

g) Adanya koordinasi

h) Struktur organisasi disusun sederhana

i) Pola dasar organisasi harus relatif permanen

j) Adanya jaminan jabatan (unity of tenure)

k) Balas jasa yang diberikan kepada setiap orang harus setimpal dengan jasanya

l) Penempatan orang harus sesuai keahliannya


commit to user



Dengan berpedoman pada azas tersebut maka diperoleh struktur organisasi yang

baik yaitu Sistim 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 (Zamani, 1998) :

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

organisasi dalam rangka mencapai tujuan.

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

dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional.

Dewan Komisaris mewakili para pemegang saham (pemilik perusahaan)

dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas untuk menjalankan perusahaan

dilaksanakan oleh seorang Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan

Direktur Keuangan-Umum. Direktur Produksi membawahi bidang produksi dan

teknik, sedangkan direktur keuangan dan umum membawahi bidang pemasaran,

keuangan, dan bagian umum. Kedua direktur ini membawahi beberapa kepala bagian


commit to user



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

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.


commit to user



Struktur organisasi pabrik Natrium Nitrat disajikan pada Gambar 5.1.

(Widjaja, 2003)

Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Narium Nitrat

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).


commit to user



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

1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris

2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur

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

perusahaan.

5.3.2 Dewan Komisaris

Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham

sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik saham.

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

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

perusahaan, alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran

2. Mengawasi tugas - tugas direksi

3. Membantu direksi dalam tugas - tugas penting

5.3.3 Dewan Direksi

Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung

jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur utama

bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala tindakan dan kebijakan yang

telah diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur utama membawahi direktur

produksi dan direktur keuangan-umum.


commit to user



Tugas direktur umum, antara lain (Djoko, 2003) :

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.

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.


commit to user



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 Penelitian dan Pengembangan (Litbang)

Litbang terdiri dari tenaga - tenaga ahli sebagai pembantu direksi dan

bertanggung jawab kepada direksi. Litbang membawahi 2 departemen, yaitu

Departemen Penelitian dan Departemen Pengembangan

Tugas dan wewenangnya meliputi :

1. Memperbaiki mutu produksi

2. Memperbaiki dan melakukan inovasi terhadap proses produksi

3. Meningkatkan efisiensi perusahaan di berbagai bidang

5.3.6 Kepala Bagian

Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur, dan

mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis


commit to user



wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat juga

bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian bertanggung jawab kepada direktur

utama.

Kepala bagian terdiri dari:

1. 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, seksi pengendalian, dan seksi

laboratorium.

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 pengendalian :

Menangani hal - hal yang dapat mengancam keselamatan pekerja dan mengurangi

potensi bahaya yang ada.

Tugas seksi 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.


commit to user



2. Kepala Bagian Teknik

Tugas kepala bagian teknik, antara lain:

a. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan dan

utilitas

b. Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya

Kepala Bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan, seksi utilitas, dan seksi

keselamatan kerja-penanggulangan kebakaran.

Tugas seksi pemeliharaan, antara lain :

a. Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik

b. Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik

Tugas seksi utilitas, antara lain :

Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan proses,

air, steam, dan tenaga listrik.

Tugas seksi keselamatan kerja antara lain :

a. Mengatur, menyediakan, dan mengawasi hal - hal yang berhubungan

dengan keselamatan kerja

b. Melindungi pabrik dari bahaya kebakaran

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.


commit to user



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

b. Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan

(Djoko, 2003)

4. 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


commit to user



5. 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 imim membawahi seksi

personalia, seksi humas, dan seksi keamanan.

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.


commit to user



5.3.7 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.

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik natrium nitrat 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 – Jum’at : Jam 08.00 – 17.00


commit to user



Jam Istirahat :

Hari Senin – Kamis : Jam 12.00 – 13.00

Hari Jum’at : Jam 11.00 – 13.00

5.4.2 Karyawan Shift atau Ploog

Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses

produksi atau mengatur bagian - bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai

hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Yang termasuk

karyawan shift ini adalah operator produksi, sebagian dari bagian teknik, bagian

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 kelompok (A / B / C / D) dimana

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

yang libur. Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan pemerintah, kelompok

yang bertugas tetap harus masuk. Jadwal pembagian kerja masing-masing kelompok

ditampilkan dalam bentuk Tabel 5.1


commit to user



Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift

Hari 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A P P P L S S S L M M

B S S L S M M L P P P

C M L S M P L M S S L

D L M M P L P P M L S

Hari 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

A M L P P P L S S S L

B L M S S L M M M L P

C P P M L S P P L M S

D S S L M M S L P P M

Hari 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

A M M S L P P P L S S

B P P L S S S L M M M

C S L M M M L S P P L

D L S P P L M M S L P

Keterangan : P : Pagi M : MalamS : Sore L : Libur

Jadwal untuk tanggal selanjutnya berulang ke susunan awal.


commit to user



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 Natrium Nitrat ini sistem upah karyawan berbeda - beda

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

karyawan dapat dibagi menjadi tiga golongan sebagai berikut :

1. Karyawan tetap

Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat keputusan (SK)

direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian, dan

masa kerjanya.

2. Karyawan harian

Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan

mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan.

3. Karyawan borongan

Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan

ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan.


commit to user



5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji

5.6.1. Penggolongan Jabatan

1. Direktur Utama : Magister Ekonomi/Teknik/Hukum

2. Direktur Produksi : Magister Teknik Kimia

3. Direktur Keuangan dan Umum : Magister 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 : Ahli Madya

10. Operator : SMA/Sederajat

11. Sekretaris : Akademi Sekretaris

12. Dokter : Sarjana Kedokteran

13. Perawat : Akademi Perawat

14. Lain-lain : SMP/Sederajat

5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji

Jumlah karyawan harus ditentukan secara tepat sehingga semua pekerjaan

yang ada dapat diselesaikan dengan baik dan efisien.


commit to user



Tabel 5.2 Jumlah Karyawan menurut Jabatannya

No. Jabatan Jumlah

1 Direktur Utama 1

2 Direktur Produksi dan Teknik 1

3 Direktur Keuangan dan Umum 1

4 Staff Ahli 2

5 Litbang 2

6 Sekretaris 3

7 Kepala Bagian Produksi 1

8 Kepala Bagian Litbang 1

9 Kepala Bagian Teknik 1

10 Kepala Bagian Umum 1

11 Kepala Bagian Keuangan 1

12 Kepala Bagian Pemasaran 1

13 Kepala Seksi Proses 1

14 Kepala Seksi Pengendalian 1

15 Kepala Seksi Laboratorium 1

16 Kepala Seksi Safety & lingkungan 1

17 Kepala Seksi Pemeliharaan 1

18 Kepala Seksi Utilitas 1

19 Kepala Seksi Administrasi Keuangan 1

20 Kepala Seksi Keuangan 1

21 Kepala Seksi Pembelian 1

22 Kepala Seksi Personalia 1


commit to user



23 Kepala Seksi Humas 1

24 Kepala Seksi Keamanan 1

25 Kepala Seksi Penjualan 1

26 Kepala Seksi Pemasaran 1

27 Karyawan Proses 32

28 Karyawan Pengendalian 8

29 Karyawan Laboratorium 8

30 Karyawan Penjualan 8

31 Karyawan Pembelian 6

32 Karyawan Pemeliharaan 10

33 Karyawan Utilitas 8

34 Karyawan Administrasi 5

35 Karyawan Kas 5

36 Karyawan Personalia 5

37 Karyawan Humas 5

38 Karyawan Keamanan 24

39 Karyawan Pemasaran 8

40 Karyawan Safety & Lingkungan 5

41 Dokter 3

42 Perawat 3

43 Sopir 5

44 Pesuruh 12

T O T A L 190


commit to user



Tabel 5.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan

Gol. Jabatan Gaji/Bulan Kualifikasi

I Direktur Utama Rp. 50.000.000,00 S2 Pengalaman 10 tahun

II Direktur Rp. 30.000.000,00 S2 Pengalaman 10 tahun

III Staff Ahli Rp. 20.000.000,00 S2 pengalaman 5 tahun

IV Litbang Rp. 15.000.000,00 S1 pengalaman

V Kepala Bagian Rp. 8.000.000,00 S1 pengalaman

VI Kepala Seksi Rp. 6.500.000,00 D3 pengalaman

VII Sekretaris Rp. 5.000.000,00 D3 pengalaman

VIII Karyawan BiasaRp. 3.000.000 –

Rp.1.000.000,00 SMP/SMA/D1/D3

5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan

Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan, antara lain

(Mas’ud, 1988) :

1. Tunjangan

Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan

yang bersangkutan

Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang

karyawan


commit to user



Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam

kerja berdasarkan jumlah jam kerja

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. 1.000.000,00 per bulan.


commit to user


BAB VI Analisis Ekonomi

BAB VI

ANALISIS EKONOMI

Pada prarancangan pabrik Natrium Nitrat 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 Natrium Nitrat ini, kelayakan investasi

modal pada sebuah pabrik akan dianalisis meliputi :

a. Profitability

Adalah selisih antara total penjualan produk dengan total biaya produksi yang

dikeluarkan.

Profitability = Total penjualan produk – total biaya produksi

(Aries & Newton, 1955)


commit to user



b. Percent Return on Investment (%ROI)

Adalah rasio keuntungan tahunan dengan mengukur kemampuan perusahaan

dalam mengembalikan modal investasi.

ROI membandingkan laba rata – rata terhadap Fixed Capital Investment.

Prb = FI

100%.bPPra =

FI

100%.aP

Prb = % ROI sebelum pajak

Pra = % ROI setelah pajak

Pb = Keuntungan sebelum pajak

Pa = Keuntungan setelah pajak

IF = Fixed Capital Investment


c. Pay Out Time (POT)

adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Fixed Capital

Investment berdasarkan profit yang diperoleh.

POT =DP

FI

POT = Pay Out Time, tahun

P = Profit

D = Depreciation

IF = Fixed Capital Investment



commit to user



d. Break Event Point (BEP)

Adalah titik impas, suatu keadaan dimana besarnya kapasitas produksi dapat

menutupi biaya keseluruhan. Suatu keadaan dimana pabrik tidak mendapatkan

keuntungan, tetapi tidak menderita kerugian.

ra = Ra0,7-Va-Sa

Ra0,3Fa

ra = Annual production rate

Fa = Annual fixed expense at max production

Ra = Annual regulated expense at max production

Sa = Annual sales value at max production

Va = Annual variable expense at max production

(Peters & Timmerhause, 2003)

e. Shut Down Point (SDP)

Adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed Cost yang

menyebabkan pabrik harus tutup.

ra = Ra0,7-Va-Sa

Ra0,3

(Peters & Timmerhause, 2003)

f. Discounted Cash Flow (DCF)

Discounted Cash Flow dibuat dengan mempertimbangkan nilai uang yang

berubah terhadap waktu dan dirasakan atas investasi yang tak kembali pada

akhir tahun selama umur pabrik.


commit to user



(FC + WC) (1 + i)n = (WC + SV) + [(1 + i)n-1 + (1 + i)n-2 + ….. +1] x c

dengan cara coba ralat diperoleh nilai i = %.

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 :

Fixed Capital Investment (Modal tetap)

Adalah investasi yang digunakan untuk mendirikan fasilitas produksi

dan pembantunya.

Working Capital (Modal kerja)

Adalah bagian yang diperlukan untuk menjalankan usaha atau modal

dalam operasi dari suatu pabrik selama waktu tertentu dengan harga

lancar.

2. Penentuan biaya produksi total (Total Production Costs), terdiri dari :

a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs)

Manufacturing Costs merupakan jumlah direct, indirect, dan Fixed

manufacturing costs yang bersangkutan dengan produk.

Direct Manufacturing Cost

Merupakan pengeluaran yang bersangkutan langsung dalam pembuatan produk.


commit to user



Indirect Manufacturing Cost

Indirect Manufacturing Cost adalah pengeluaran sebagai akibat tidak

langsung dan bukan langsung dari operasi pabrik.

Fixed Manufacturing Cost

Fixed Manufacturing Cost merupakan harga yang berkenaan dengan

fixed capital dan pengeluaran yang bersangkutan dimana harganya tetap,

tidak tergantung waktu maupun tingkat produksi.

b. Biaya pengeluaran umum (General Expense)

General Expense adalah pengeluaran yang tidak berkaitan dengan produksi

tetapi berhubungan dengan operasional perusahaan secara umum.

3. Total pendapatan penjualan produk Natrium Nitrat

Yaitu keuntungan yang didapat selama satu periode produksi.

6.1 Penaksiran Harga Peralatan

Harga peralatan pabrik dapat diperkirakan dengan metoda yang dikonversikan

dengan keadaan yang ada sekarang ini. Karena data yang diperoleh adalah data pada

tahun 2002, maka penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan data

indeks harga.


commit to user



Tabel 6.1 Indeks Harga Alat

Cost Index, Tahun Chemical Engineering Plant Index

1991 361,3

1992 358,2

1993 359,2

1994 368,1

1995 381,1

1996 381,7

1997 386,5

1998 389,5

1999 390,6

2000 394,1

2001 394,3

2002 394,4

(Peters & Timmerhaus, 2003)

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index


commit to user



Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan least

square sehingga didapatkan persamaan berikut:

Y = 3,6077 X - 6823,2

Dengan : Y = Indeks harga

X = Tahun pembelian

Dari persamaan tersebut diperoleh harga indeks di tahun 2012 adalah 435,52.

Harga alat dan lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2012) 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 2012

Ey : Harga pembelian pada tahun referensi

Nx : Indeks harga pada tahun 2012

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.


commit to user



3. Kapasitas produksi adalah 30.000 ton/tahun.

4. Jumlah hari kerja adalah 330 hari/tahun.

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/manhour (Departemen Keuangan, www.pajak.

net)

10. Upah buruh lokal Rp. 10.000,00/manhour

11. Perbandingan jumlah tenaga asing : Indonesia = 5% : 95%

12. Harga bahan baku Asam Nitrat US$ 0,4 / kg

13. Harga bahan baku Natrium Klorida US$ 0,22 / kg

14. Harga produk Natrium Nitrat US$ 3,3 / kg

15. Harga produk Chlorine US$ 0,15 / kg

16. Harga produk Nitrosyl Chloride US$ 0,03 / kg

17. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 9.008,00 (Kurs pada 3/01/2011, Menteri

Keuangan RI)


commit to user



6.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Investment)

Tabel 6.2 Modal Tetap

No Keterangan US $ Rp.Total Harga

(Rp)

1 Harga pembelian peralatan 2.189.378 - 19.721.912.740

2 Instalasi alat - alat 202.840 1.036.362.600 2.863.541.317

3 Pemipaan 338.066 511.359.802 3.556.655.152

4 Instrumentasi 391.190 194.316.725 3.718.158.487

5 Isolasi 48.295 170.453.267 605.495.460

6 Listrik 160.984 170.453.267 1.620.593.910

7 Bangunan 482.951 - 4.350.421.928

8 Tanah dan perbaikan lahan 241.475 16.000.000.000 18.175.210.964

9 Utilitas 997.436 - 8.984.905.933

Physical Plant Cost 5.052.614 18.082.945.662 63.596.895.891

10.Engineering &

Construction1.010.523 3.616.589.132 12.719.379.178

Direct Plant Cost 6.063.137 21.699.534.795 76.316.275.069

11. Contractor’s fee 606.314 2.169.953.479 7.631.627.507

12. Contingency 1.515.784 5.424.883.699 19.079.068.767

Fixed Capital Invesment (FCI) 8.185.235 29.294.371.973 103.026.971.343


commit to user



6.2.2 Modal Kerja (Working Capital Investment)

Tabel 6.3 Modal Kerja

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Persediaan bahan baku 2.243.874 - 20.212.819.726

2. Persediaan bahan dalam proses 32.485 26.647.738 319.277.054

3. Persediaan Produk 4.288.085 3.517.501.370 42.144.571.120

4. Extended Credit 8.727.021 - 78.613.000.821

5. Available Cash 4.288.085 3.517.501.370 42.144.571.120

Working Capital Investment (WCI) 19.579.550 7.061.650.478 183.434.239.840

Total Capital Investment (TCI)

= FCI + WCI

= Rp 286.461.211.183


commit to user



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


1. Harga Bahan Baku 2.243.874 - 20.212.819.726

2. Gaji Pegawai - 2.922.000.000 4.032.000.000

3. Supervisi - 1.668.000.000 2.544.000.000

4. Maintenance 818.524 2.929.437.197 10.302.697.134

5. Plant Supplies 122.779 439.415.580 1.545.404.570

6. Royalty & Patent 5.236.212 - 47.167.800.492

7. Utilitas - 26.498.195.307 26.498.195.307

Direct Manufacturing Cost (DMC) 8.421.389 34.457.048.083 110.316.917.229

6.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost


1. Payroll Overhead - 584.400.000 584.400.000

2. Laboratory - 584.400.000 584.400.000

3. Plant Overhead - 2.775.900.000 2.775.900.000

4. Packaging 41.889.698 - 3.584.752.877

Indirect Manufacturing Cost (IMC) 41.889.698 3.944.700.000 381.287.103.939


commit to user



6.3.1.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost


1. Depresiasi 818.524 2.929.437.197 10.302.697.134

2. Property Tax 163.705 585.887.439 2.060.539.427

3. Asuransi 163.705 292.943.720 1.767.595.707

Fixed Manufacturing Cost (FMC) 1.145.933 3.808.268.356 14.130.832.268

Total Manufacturing Cost (TMC)

= DMC + IMC + FMC

= Rp (110.316.917.229+ 381.287.103.939+ 14.130.832.268)

= Rp 505.734.853.437

6.3.2 General Expense (GE)

Tabel 6.7 General Expense


1. Administrasi - 5.411.000.000 5.411.000.000

2. Sales 31.417.274 - 283.006.802.954

3. Research 4.188.970 - 37.734.240.394

4. Finance 1.673.097 1.261.983.085 16.333.242.272

General Expense (GE) 37.279.341 6.672.983.085 342.485.285.620


commit to user



Biaya Produksi Total (TPC)

= TMC + GE

= Rp 505.734.853.437+ 342.485.285.620

= Rp. 848.220.139.057

6.4 Keuntungan Produksi

Penjualan selama 1 tahun :

Natrium Nitrat = US $ 103.169.509

Chlorine = US $ 1.313.164

Nitrosyl Chloride = US $ 241.573

Total penjualan = US $ 104.724.246 = Rp. 943.356.009.848

Biaya produksi total = Rp. 848.220.139.057

Keuntungan sebelum pajak = Rp 95.135.870.791

Pajak = 25% dari keuntungan= Rp 23.783.967.698 (Dirjen Pajak,www.pajak.go.id)

Keuntungan setelah pajak = Rp 71.351.903.093

6.5 Analiasa Kelayakan

1. % Profit on Sales (POS)

POS sebelum pajak = 10,09 %

POS setelah pajak = 7,56 %

2. % Return on Investment (ROI)

ROI sebelum pajak = 92,34 %

ROI setelah pajak = 69,26%


commit to user



3. Pay Out Time POT

POT sebelum pajak = 0,98 tahun

POT setelah pajak = 1,26 tahun

4. Break Event Point (BEP)

Besarnya BEP untuk pabrik Natrium Nitrat ini adalah 52,19 %

5. Shut Down Point (SDP)

Besarnya SDP untuk pabrik Natrium Nitrat ini adalah 46,20 %

6. Discounted Cash Flow (DCF)

Tingkat bunga simpanan di Bank Mandiri adalah 6,5 % (Bank Mandiri,

www.bankmandiri.co.id), dari perhitungan nilai DCF yang diperoleh adalah

33,50 %.

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)

92,34 %

69,26 %

0,98 tahun

1,26 tahun

52,19 %

46,20 %

33,50 %

min 44 %

(risiko tinggi)

maks. 2 tahun

(risiko tinggi)

40 – 60 %

min. 6,5 % (Bunga

simpanan di Bank Mandiri)


commit to user



Dari analisis ekonomi yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa

pendirian pabrik Natrium Nitrat dengan kapasitas 30.000 ton/tahun layak

dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.

Keterangan gambar :

FC : Fixed manufacturing cost

Va : Variable cost

Ra : Regulated cost

Sa : Penjualan (Sales)

SDP : Shut down point

BEP : Break even point

Gambar 6.2 Grafik Analisis Kelayakan

TUGAS AKHIR - eprints.uns.ac.id · Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan...

Documents

Transcript of TUGAS AKHIR - eprints.uns.ac.id · Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan...