perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PRARANCANGAN PABRIK METILEN KLORIDA DARI METIL KLORIDA DAN KLORIN KAPASITAS
30.000 TON/TAHUN
OLEH:
NURYAH DEWI I.0506006 AJENG WIDIHAPSARI I.0506009
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2011
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kepada Allah SWT, hanya karena rahmat dan ridho-Nya,
Penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan
judul “Prarancangan Pabrik Metilen Klorida dari Metil Klorida dan Klorin
Kapasitas 30.000 Ton / Tahun” ini.
Dalam penyusunan tugas akhir ini Penulis memperoleh banyak bantuan
baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat
yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.
2. Enny Kriswiyanti A., S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I dan Bregas
S.T. Sembodo, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan
dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir.
3. Wirawan Ciptonugroho, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji I dan Ir. Endang
Mastuti selaku Dosen Penguji II atas saran dan kritik yang membangun
dalam penulisan tugas akhir ini.
4. Ir. Arif Jumari, M.Sc. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UNS.
5. Dwi Ardiana S., S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik.
6. Segenap Civitas Akademika atas semua bantuannya.
7. Teman-teman mahasiswa teknik kimia FT UNS khususnya tekimers ’06.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh
karena itu, Penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang
membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi Penulis dan
pembaca sekalian.
Surakarta, April 2011
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
DAFTAR ISI
Halaman Judul ................................................................................................... i
Lembar Pengesahan ........................................................................................... ii
Kata Pengantar ................................................................................................... iii
Daftar Isi .......................................................................................................... iv
Daftar Tabel ...................................................................................................... xi
Daftar Gambar ................................................................................................. xiii
Intisari .............................................................................................................. xiv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik.............................................. 1
1.2 Penentuan Kapasitas Perancangan .......................................... 2
1.2.1 Kebutuhan Metilen Klorida di Indonesia .................... 3
1.2.2 Kebutuhan Bahan ....................................................... 4
1.2.3 Kapasitas Rancangan Pabrik ...................................... 4
1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik .......................................................... 5
1.4 Tinjauan Pustaka ..................................................................... 7
1.4.1 Macam-Macam Proses ................................................. 7
1.4.2 Kegunaan Produk ......................................................... 10
1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk ............ 11
1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum .................................... 17
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
BAB II DESKRIPSI PROSES........................................................................ 18
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ........................................ 18
2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ............................................... 18
2.1.2 Spesifikasi Produk ........................................................ 19
2.2 Konsep Proses ......................................................................... 21
2.2.1 Dasar Reaksi ................................................................ 21
2.2.2 Mekanisme Reaksi ....................................................... 21
2.2.3 Kondisi Operasi ........................................................... 23
2.2.4 Tinjauan Termodinamika.............................................. 23
2.2.5 Tinjauan Kinetika ........................................................ 25
2.3 Diagram Alir Proses ................................................................ 26
2.3.1 Diagram Alir Kualitatif................................................. 27
2.3.2 Diagram Alir Kuantitatif............................................... 28
2.3.3 Diagram Alir Lengkap .................................................. 29
2.3.4 Langkah Proses............................................................. 30
2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas ............................................. 34
2.4.1 Neraca Massa ............................................................... 34
2.4.2 Neraca Panas ................................................................ 39
2.5 Tata Letak Pabrik dan Peralatan............................................... 44
2.5.1 Tata Letak Pabrik.......................................................... 44
2.5.2 Tata Letak Peralatan ..................................................... 47
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ........................................... 50
3.1 Tangki Penyimpan Bahan Baku ................................................ 50
3.2 Tangki Penyimpan Produk ........................................................ 51
3.3 Reaktor ...................................................................................... 53
3.4 Absorber ...................................................................................... 54
3.5 Menara Distilasi ......................................................................... 55
3.6 Separator ................................................................................... 56
3.7 Kondensor-01 ............................................................................. 57
3.8 Kondensor-02 ............................................................................. 58
3.9 Kondensor-03 ............................................................................. 59
3.10 Reboiler-01 ................................................................................ 60
3.11 Reboiler-02 ................................................................................ 61
3.12 Reboiler-03 ................................................................................ 62
3.13 Accumulator .............................................................................. 63
3.14 Penukar Panas-01 ...................................................................... 64
3.15 Penukar Panas-02 ...................................................................... 64
3.16 Penukar Panas-03 ...................................................................... 65
3.17 Penukar Panas-04 ...................................................................... 65
3.18 Penukar Panas-05 ...................................................................... 66
3.19 Penukar Panas-06 ...................................................................... 66
3.20 Penukar Panas-07 ...................................................................... 67
3.21 Penukar Panas-08 ...................................................................... 67
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
3.22 Penukar Panas-09 ...................................................................... 68
3.23 Penukar Panas-10 ...................................................................... 68
3.24 Penukar Panas-11 ...................................................................... 69
3.25 Pompa-01................................................................................... 70
3.26 Pompa-02................................................................................... 70
3.27 Pompa-03................................................................................... 70
3.28 Pompa-04................................................................................... 71
3.29 Pompa-05................................................................................... 71
3.30 Pompa-06................................................................................... 71
3.31 Pompa-07................................................................................... 72
3.32 Pompa-08................................................................................... 72
3.33 Pompa-09................................................................................... 72
3.34 Pompa-10................................................................................... 73
3.35 Pompa-11................................................................................... 73
3.36 Pompa-12................................................................................... 73
3.37 Pompa-13................................................................................... 74
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM............. 75
4.1 Unit Pendukung Proses ............................................................ 75
4.1.1 Unit Pengadaan Air ...................................................... 76
4.1.2 Unit Pengadaan Pendingin Reaktor ............................. 85
4.1.3 Unit Pengadaan Steam .................................................. 85
4.1.4 Unit Pengadaan Udara Tekan ....................................... 88
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
4.1.5 Unit Pengadaan Listrik ................................................ 89
4.1.4.1 Listrik Untuk Keperluan Proses dan Utilitas . 89
4.1.4.2 Listrik Untuk Penerangan............................... 90
4.1.4.3 Listrik Untuk AC........................................... 92
4.1.4.4 Listrik Untuk Laboratorium dan Instrumentasi 92
4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ...................................... 93
4.2 Laboratorium ........................................................................... 94
4.2.1 Laboratorium Fisik .................................................... 96
4.2.2 Laboratorium Analitik ............................................... 97
4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ............ 97
4.2.4 Prosedur Analisa Bahan Baku .................................... 97
4.2.5 Prosedur Analisa Produk ............................................ 99
4.2.6 Analisa Air.................................................................. 99
4.3 Unit Pengolahan Limbah ......................................................... 100
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN........................................................ 102
5.1 Bentuk Perusahaan .................................................................. 102
5.2 Struktur Organisasi .................................................................. 103
5.3 Tugas dan Wewenang .............................................................. 108
5.3.1 Pemegang Saham ........................................................ 108
5.3.2 Dewan Komisaris ......................................................... 108
5.3.3 Dewan Direksi ............................................................. 109
5.3.4 Staf Ahli ....................................................................... 110
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
5.3.5 Kepala Bagian .............................................................. 110
5.3.6 Kepala Seksi ................................................................ 114
5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................. 115
5.4.1 Karyawan Non Shift ..................................................... 115
5.4.2 Karyawan Shift ............................................................. 115
5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah .......................................... 117
5.4.1 Karyawan Tetap ........................................................... 118
5.4.2 Karyawan Harian ......................................................... 118
5.4.3 Karyawan Borongan..................................................... 118
5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ................ 118
5.6.1 Penggolongan Jabatan ................................................. 118
5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji .......................................... 119
5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan .............................................. 120
BAB VI ANALISIS EKONOMI ..................................................................... 122
6.1 Penaksiran Harga Peralatan ..................................................... 123
6.2 Penentuan Total Capital Investment (TCI) ............................. 125
6.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Investment) ..................... 127
6.2.2 Modal Kerja (Working Capital Investment) ................ 128
6.3 Biaya Produksi Total (Total Production Cost) ......................... 129
6.3.1 Manufacturing Cost .................................................... 129
6.3.2 General Expense .......................................................... 130
6.4 Keuntungan Produksi .............................................................. 131
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
6.5 Analisis Kelayakan................................................................... 131
BAB VII KESIMPULAN ................................................................................ 135
Daftar Pustaka ................................................................................................. xv
Lampiran
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Impor Metilen Klorida Dalam Negeri ........................ 3
Tabel 1.2 Industri Metilen Klorida di Berbagai Negara ...................... 4
Tabel 2.1 Neraca Massa Total ............................................................ 34
Tabel 2.2 Neraca Massa di Percabangan 1 ......................................... 34
Tabel 2.3 Neraca Massa di Percabangan 2 ......................................... 35
Tabel 2.4 Neraca Massa di Percabangan 3 ......................................... 35
Tabel 2.5 Neraca Massa Reaktor ......................................................... 36
Tabel 2.6 Neraca Massa Absorber ....................................................... 36
Tabel 2.7 Neraca Massa Menara Distilasi 1 ......................................... 37
Tabel 2.8 Neraca Massa Menara Distilasi 2 ......................................... 37
Tabel 2.9 Neraca Massa Menara Distilasi 3 ......................................... 38
Tabel 2.10 Neraca Massa Separator 1 .................................................. 38
Tabel 2.11 Neraca Massa Separator 2 .................................................. 38
Tabel 2.12 Neraca Panas Total .............................................................. 39
Tabel 2.13 Neraca Panas di Percabangan 1 ........................................... 39
Tabel 2.14 Neraca Panas di Percabangan 2 ........................................... 40
Tabel 2.15 Neraca Panas di Percabangan 3 ........................................... 40
Tabel 2.16 Neraca Panas Reaktor ......................................................... 40
Tabel 2.17 Neraca Panas Absorber ....................................................... 41
Tabel 2.18 Neraca Panas Menara Distilasi 1 ......................................... 41
Tabel 2.19 Neraca Panas Menara Distilasi 2 ......................................... 42
Tabel 2.20 Neraca Panas Menara Distilasi 3 ......................................... 42
Tabel 2.21 Neraca Panas Separator 1 .................................................... 42
Tabel 2.22 Neraca Panas Separator 2 ..................................................... 43
Tabel 3.1 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Bahan Baku .................... 50
Tabel 3.2 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Produk ........................... 51
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
Tabel 3.3 Spesifikasi Reaktor ............................................................ 53
Tabel 3.4 Spesifikasi Absorber ......................................................... 54
Tabel 3.5 Spesifikasi Menara Distilasi .............................................. 55
Tabel 3.6 Spesifikasi Separator ......................................................... 56
Tabel 3.7 Spesifikasi Kondensor ....................................................... 57
Tabel 3.8 Spesifikasi Reboiler ............................................................ 60
Tabel 3.9 Spesifikasi Akumulator ....................................................... 63
Tabel 3.10 Spesifikasi Penukar Panas .................................................. 64
Tabel 3.11 Spesifikasi Pompa .............................................................. 70
Tabel 4.1 Kebutuhan air pendingin ..................................................... 77
Tabel 4.2 Kebutuhan air proses ............................................................ 78
Tabel 4.3 Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi ...................... 79
Tabel 4.4 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas ........ 89
Tabel 4.5 Jumlah Lumen berdasarkan luas bangunan ........................ 91
Tabel 4.6 Total kebutuhan listrik pabrik .............................................. 93
Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift .................................... 116
Tabel 5.2 Perincian jumlah Karyawan dan Gaji dalam Rupiah .......... 119
Tabel 6.1 Indeks Harga Alat ................................................................ 124
Tabel 6.2 Modal Tetap ........................................................................ 127
Tabel 6.3 Modal Kerja ........................................................................ 128
Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost .................................................. 129
Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost ................................................ 129
Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost .................................................. 130
Tabel 6.7 General Expense ................................................................ 130
Tabel 6.8 Analisis Kelayakan .............................................................. 133
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Prediksi Kebutuhan Metilen Klorida di Indonesia .................... 3
Gambar 1.2 Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik ........................................... 7
Gambar 2.1 Gambar 15 Mc. Ketta untuk Pengolahan Kinetika Reaksi .......... 26
Gambar 2.2 Grafik ln k vs 1/T .......................................................................... 27
Gambar 2.3 Gambar Diagram Alir Kualitatif .............................................. 28
Gambar 2.4 Gambar Diagram Alir Kuantitatif .............................................. 29
Gambar 2.5 Gambar Diagram Alir ................................................................... 30
Gambar 2.6 Tata letak pabrik metilen klorida .............................................. 47
Gambar 2.7 Tata letak peralatan proses ............................................................ 49
Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Laut .......................................................... 82
Gambar 4.2 Skema Pengolahan Air Konsumsi dan Sanitasi ...................... 82
Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Metilen Klorida ............................. 107
Gambar 6.1 Harga Indeks Peralatan Pabrik Kimia ....................................... 124
Gambar 6.2 Grafik Analisis Kelayakan ............................................................ 134
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
INTISARI
Nuryah Dewi dan Ajeng Widihapsari, 2011, Prarancangan Pabrik Metilen Klorida dari Metil Klorida dan Klorin Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta
Metilen klorida banyak digunakan sebagai bahan aktif dalam pelarut atau penghilang cat, komponen dalam aerosol, juga digunakan sebagai komponen utama dalam pembentukan film untuk kontak dengan logam. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan kebutuhan dunia, maka dirancang pabrik metilen klorida dengan kapasitas 30.000 ton/tahun dengan bahan baku metil klorida28.721,426 ton/tahun dan klorin 57.848,949 ton/tahun. Dengan memperhatikan beberapa faktor, seperti aspek penyediaan bahan baku, transportasi, tenaga kerja, pemasaran, serta utilitas, maka lokasi pabrik yang cukup strategis adalah di Kawasan Industri Cilegon, Jawa Barat.
Reaksi pembuatan metilen klorida dilakukan dengan mereaksikan metil klorida dengan klorin dalam Reaktor Alir Pipa (RAP) Multitube pada suhu 275-4500C dan tekanan 3 atm. Panas yang timbul dari reaksi diambil dengan Dowtherm A yang dialirkan di shell reaktor. Produk gas keluar reaktor masuk ke absorber untuk mengurangi kandungan hidrogen klorida. Produk absorber berupa hidrogen klorida 35% berat dijual sebagai produk samping sedangkan gas hasil atas masuk Menara Distilasi 1. Gas hasil atas banyak mengandung metil klorida diumpankan kembali ke reaktor dan hasil bawah diumpankan ke Menara Distilasi 2. Hasil atas berupa produk utama metilen klorida 99,9% berat dan hasil bawah diumpankan ke Menara Distilasi 3. Produk Menara Distilasi 3 berupa kloroform 99,9% berat sebagai hasil atas dan karbon tetraklorida 99,9% berat sebagai hasil bawah dijual sebagai produk samping. Peralatan proses yang ada antara lain vaporizer, flash drum, separator, reaktor, absorber, menara distilasi, dan pompa.
Unit pendukung proses didirikan untuk menunjang proses produksi yang terdiri dari unit penyediaan air pendingin, pendingin reaktor, penyediaan listrik, penyediaan bahan bakar, serta unit pengolahan limbah. Laboratorium berfungsi menjaga mutu bahan baku dan kualitas produk sesuai spesifikasi. Dalam pabrik metilen klorida ini terdapat tiga buah laboratorium, yaitu laboratorium fisik, laboratorium analitik dan laboratorium penelitian dan pengembangan.
Bentuk perusahaan adalah PT (Perseroan Terbatas) dengan struktur organisasi lini dan staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non shift .
Hasil analisa ekonomi terhadap prarancangan pabrik metilen kloridadiperoleh bahwa total investasi (TCI) sebesar US$ 29.156.445 dan total biaya produksi US$ 55.754.324. Dari analisa kelayakan diperoleh Return of Investment(ROI) sebelum pajak 72,74% dan setelah pajak 54,55%. Pay Out Time ( POT)sebelum pajak 1 tahun dan setelah pajak 1,5 tahun, Break Event Point (BEP)46,46%, Shut Down Point (SDP) 31,3% dan Discounted Cash Flow (DCF)sebesar 30,31%. Dari analisis ekonomi yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa pendirian pabrik metilen klorida dengan kapasitas 30.000 ton/tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik
Metilen klorida merupakan salah satu senyawa klorometana selain
kloroform (CHCl3) dan karbon tetraklorida (CCl4). Senyawa klorometana dapat
diproduksi dengan klorinasi fase gas metil klorida ( CH3Cl ) dan klorin (Cl2)
pada suhu tinggi (Harvey & Pitsch, 2000). Indonesia adalah salah satu negara
penghasil klorin. Adanya salah satu bahan baku utama produksi metilen klorida
yaitu klorin akan menurunkan biaya transportasi sehingga biaya produksi
senyawa klorometana seperti lebih ekonomis.
Senyawa klorometana digunakan luas di industri. Penggunaan utama
senyawa tersebut adalah untuk pelarut industri, membuat refrigerant dan
produksi silikon. Metilen klorida atau diklorometana yang dihasilkan beberapa
pabrik di dunia dimanfaatkan untuk : pelarut dan pembersih cat 30%,
pembentukan film pada kontak logam 20%, pembersihan logam 10%, dan
lainnya untuk aerosol, farmasi, proses kimia dan busa poliuretan. (www.the-
innovation-group.com)
Pabrik metilen klorida dengan proses klorinasi juga layak dirancang
karena termasuk minim dalam pencemaran lingkungan. Hal ini disebabkan
dalam produksinya tidak ada bahan samping atau limbah yang secara langsung
dihasilkan dan dibuang. Selain metilen klorida akan dihasilkan juga bahan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
kimia lainnya seperti kloroform, karbon tetraklorida dan asam klorida yang
semuanya dapat dijual. Oleh karenanya dengan mencegah kebocoran selama
proses dan menjaga suhu klorinasi yang aman, maka efek buruk terhadap
lingkungan dan makhluk hidup sekitar dapat dicegah.
Indonesia sebagai negara berkembang, terlebih lagi memasuki era
perdagangan bebas, dituntut untuk mampu bersaing dengan negara-negara lain
dalam bidang industri dan sektor industri kimia memegang peranan penting
untuk memajukan perindustrian di Indonesia. Perkembangan industri sangat
berpengaruh pada pertumbuhan ekonomi Indonesia dalam menghadapi pasar
bebas. Inovasi proses produksi maupun pembangunan pabrik baru yang
menghasilkan produk bernilai ekonomis lebih tinggi semisal metilen klorida
sangat diperlukan untuk menambah devisa negara. Di samping itu pendirian
pabrik metilen klorida dapat mendorong pertumbuhan dan perkembangan
industri-industri kimia lain dan akan menyerap sebagian tenaga kerja dalam
negeri.
1.2 Penentuan Kapasitas Produksi
Kapasitas produksi dapat diartikan sebagai jumlah maksimal produk yang
dapat dihasilkan dalam satuan waktu tertentu. Pabrik yang didirikan harus
mempunyai kapasitas produksi yang optimal yaitu jumlah dan jenis produk
yang dihasilkan harus dapat menghasilkan laba maksimal dengan biaya yang
minimal.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
Kapasitas produksi dirancang dengan pertimbangan-pertimbangan:
1. Kebutuhan metilen klorida di Indonesia
Untuk memenuhi kebutuhan metilen klorida di dalam negeri,
Indonesia masih mengimpor dari negara lain.
Tabel 1.1 Data impor metilen klorida dalam negeri
Tahun Volume ( kg/tahun )
2005 7.222.887
2006 6.969.374
2007 8.231.508
2008 7.659.713
2009 8.270.378
( www.bps.go.id )
Dari data impor metilen klorida dalam negeri, dapat dilakukan
prediksi untuk kebutuhan masa yang akan datang.
Gambar 1.1. Prediksi Kebutuhan Metilen Klorida di Indonesia
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
Pabrik metilen klorida direncanakan beroperasi pada tahun 2015.
Dari hasil prediksi, impor metilen klorida di Indonesia pada tahun tersebut
adalah 9.899.029 kg/tahun.
2. Ketersediaan bahan baku
Adanya industri yang mendukung pabrik metilen klorida, terutama
dalam hal penyediaan bahan baku merupakan salah satu faktor yang cukup
penting. Bahan baku utama yaitu klorin (Cl2) tersedia di dalam negeri
yaitu dapat diperoleh dari P.T. Assahimas, Cilegon. Sedangkan metil
klorida masih didatangkan dari luar negeri.
3. Kapasitas pabrik minimum dan maksimum di luar negeri
Adapun kapasitas Pabrik Metilen Klorida yang telah berdiri di beberapa
Negara, sebagai berikut :
Tabel 1.2. Industri Metilen Klorida di Berbagai Negara
Nama pabrikKapasitas Produksi, 103
( ton/tahun )
LCP, Moundsville, W.Va 23,6
Occidental, Belle, W. Va 40,9
The Dow Chemical Company,
Freeport, Tex50
The Dow Chemical Company,
Plaquemine, La54,5
Vulcan, Geismar, La 36,4
Vulcan, Wichita, Kans 59,1
( Kirk Othmer, Vol. 5, hal. 520 )
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
Dari Tabel 1.2 dapat diketahui kapasitas produksi minimal di dunia
sebesar 23.600 ton/tahun. Sedangkan kebutuhan metilen klorida di dalam negeri
adalah sebesar 9.899.029 kg/tahun. Maka dapat disimpulkan bahwa kapasitas
pabrik metilen klorida sebesar 30.000 ton/tahun, sehingga diharapkan :
1. Dapat memenuhi kebutuhan metilen klorida dalam negeri.
2. Pabrik dapat dijalankan karena kapasitas rancangan berada diatas kapasitas
terkecil pabrik yang ada di dunia.
3. Dapat merangsang berdirinya industri-industri lainnya yang menggunakan
bahan baku metilen klorida.
1.3 Lokasi Pabrik
Lokasi geografis dari suatu pabrik akan berpengaruh pada kegiatan pabrik
baik proses produksi maupun distribusi produk yang semuanya itu akan
berpengaruh pada perkembangan dan kelangsungan hidup dari pabrik. Banyak
faktor yang harus diperhatikan dan dipertimbangkan dalam menentukan lokasi
suatu pabrik. Lokasi pabrik pada umumnya ditetapkan atas dasar orientasi
bahan baku dan orientasi pasar, karena hal ini bersifat ekonomis.
Lokasi pabrik ditetapkan di Kecamatan Cilegon, Kabupaten Serang,
Propinsi Banten dengan pertimbangan sebagai berikut :
1. Sumber bahan baku
Bahan baku klorin dapat diperoleh dari P.T Assahimas, Cilegon.
Orientasi pemilihan ditekankan pada jarak lokasi sumber bahan baku
dengan pabrik cukup dekat. Lokasi pabrik juga dekat dengan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
pelabuhan sehingga memudahkan dalam distribusi metil klorida yang
didatangkan dari luar negeri yaitu China.
2. Pemasaran produk
Daerah tersebut berdekatan dengan Jakarta, Bogor, Tangerang yang
merupakan area industri yang potensial sebagai daerah pemasaran.
Selain itu juga dekat dengan Pelabuhan Ciwandan yang memudahkan
dalam pemasaran ke luar Jawa maupun luar negeri.
3. Sarana transportasi
Daerah tersebut dekat dengan pelabuhan dan jalan tol yang
memudahkan pengangkutan bahan baku dan produk. Ini sangat
menguntungkan karena bahan baku CH3Cl didatangkan dari luar
negeri.
4. Tersedianya sarana pendukung
Cilegon merupakan salah satu kawasan industri di Indonesia, sehingga
penyediaan utilitas utamanya air untuk proses dan pendingin tidak
mengalami kesulitan, karena dekat dengan laut dan apabila tidak
mencukupi, di kawasan industri Cilegon terdapat pabrik penyedia air
yaitu P.T. Krakatau Tirta Indonesia.
5. Tenaga kerja
Tenaga kerja untuk pabrik dapat direkrut dari daerah Cilegon dan
sekitarnya, di mana kepadatan penduduknya tinggi sehingga
merupakan sumber tenaga kerja yang potensial.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
6. Kemasyarakatan
Keadaan sosial kemasyarakatan sudah terbiasa dengan lingkugan
industri sehingga pendirian pabrik baru dapat dengan mudah diterima
dan dapat beradaptasi dengan mudah dan cepat.
Lokasi pabrik metilen klorida ditunjukkan pada gambar 1.2 berikut:
Gambar 1.2 Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik
1.4 Tinjauan Pustaka
1.4.1 Macam-Macam Proses
Dalam Mc. Ketta (1979), secara umum metilen klorida dapat
dibuat dengan beberapa cara, antara lain :
1. Proses termalklorinasi
2. Proses fotoklorinasi
3. Proses klorinasi metana dengan katalis alumina
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
1. Proses termalklorinasi
Proses ini didasarkan poada reaksi klorinasi langsung
terhadap metana atau klorometana (metil klorida) pada suhu yang
tinggi. Temperatur reaksi antara 275 sampai 450 oC. Konversi dari
proses ini adalah 52,5% terhadap metil klorida dan 99%-100%
terhadap klorin.
Reaksi yang terjadi :
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
Keuntungan :
a. Dengan proses termal ini temperatur yang tinggi dapat
membuat molekul klorin (Cl2) menjadi radikal Cl* sehingga
dapat terjadi reaksi, dengan demikian tidak memerlukan katalis.
b. Impuritas sedikit
c. Biaya ekonomis
d. Yield tinggi yaitu 80-92%
2. Proses fotoklorinasi
Proses ini didasarkan pada reaksi klorinasi metana oleh
aktivasi dari reaksi massa dengan radiasi sinar. Adapun pemisahan
molekul klorin (Cl2) menjadi radikal Cl* adalah dengan
meradiasikan reaksi massa dengan sumber sinar yang mempunyai
radiasi sebesar 3000-5000 oA. Bahan baku yang digunakan adalah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
metana dengan kemurnian tinggi. Konversi dari proses ini adalah
90%. Adapun reaktor yang digunakan adalah reaktor fotokimia.
Keuntungan dari proses ini adalah dapat mengurangi impuritas
yang ada pada klorometana yang dihasilkan.
Kekurangan :
a. Penggunaan reaktor fotokimia harus terbuat dari permukaan
kaca yang tahan terhadap pembebasan panas mengingat reaksi
klorinasi adalah reaksi eksotermis.
b. Penyimpanan dan peralatan sekitar reaktor baru terbuat dari
kaca, hal ini menyebabkan tingginya biaya pembuatan dan
perawatan.
c. Lebih sensitif terhadap impuritas dari umpan, karena dapat
terjadi terminasi pada reaksi rantai.
d. Reaktor membutuhkan energi yang cukup besar untuk
menghasilkan radiasi sinar dengan kekuatan 3000-5000 oA.
e. Kapasitas per reaktor rendah.
f. Sering terjadi akumulasi pada daerah reaktor sehingga dapat
mengakibatkan ledakan.
3. Proses klorinasi metana dengan katalis alumina
Proses klorinasi ini didasarkan pada reaksi klorinasi metana dengan
bantuan katalis alumina. Bahan baku yang digunakan adalah
metana dengan kemurnian tinggi. Konversi dari proses ini adalah
95%. Adapun reaktor yang digunakan adalah reaktor fixed bed
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
katalitik. Keuntungan dari proses ini adalah konversi yang
dihasilkan cukup tinggi.
Kekurangan :
a. Penggunaan fixed bed reaktor harus mempunyai konstruksi
penyangga yang kuat untuk menyangga katalis. Reaktor harus
terbuat dari bahan yang tahan terhadap pembebasan panas
mengingat reaksi klorinasi adalah rekasi eksotermis, sehingga
reaktor lebih berat dan biayanya juga mahal.
b. Perlu adanya regenerasi katalis pada waktu-waktu tertentu.
c. Proses ini sensitif terhadap adanya impuritas.
(Mc. Ketta, 1979)
1.4.2 Kegunaan Produk
Penggunaan metilen klorida dewasa ini, antara lain:
a. Bahan aktif untuk kebanyakan produk penghilang cat organik termasuk
pembersih kerajinan rumah tangga, dan produk untuk perawatan
kerajinan.
b. Pelarut pada semen dan resin untuk kontak dengan logam atau bahan-
bahan tambahan dan merupakan komponen utama dalam konstruksi
busa uretan.
c. Komponen penting dalam formulasi aerosol karena daya larutnya
tinggi.
d. Bahan untuk pembersih logam, farmasi, proses kimia dan busa
poliuretan dan substitusi CFC-11.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia
1. Bahan baku
Metil klorida
Sifat fisis:
Rumus molekul : CH3Cl
Berat Molekul : 50,488
Bau : khas
Warna : tak berwarna
Densitas (00C,1 atm) : 2,3045 g/L
Titik didih (1atm) : -23,730C
(Perry, 1997)
Sifat-sifat Kimia :
a. Dalam larutan eter, CH3Cl bereaksi dengan natrium membentuk
etana (proses sintesa Wurtz).
2 CH3Cl + 2 Na CH3CH3 + 2 NaCl
b. Metil klorida digunakan pada reaksi Friedel Craft membentuk
toluena dengan mengggunakan katalisator AlCl3
CH3Cl + C6H6 C6H5CH3 + HCl
c. Bila dipanaskan pada temperatur yang sangat tinggi, metil klorida
akan berpasangan membentuk etilena.
2 CH3Cl CH2 = CH2 + 2 HCl
d. Klorinasi dengan CH3Cl menghasilkan metilen klorida dan HCl
(Kirk and Othmer, 1979)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
Klorin
Sifat-sifat fisis :
Rumus molekul : Cl2
Berat molekul : 70,906 gram/mol
Bau : tajam
Warna : kuning
Densitas (00C, 1 atm) : 3,214 kg/m3
Titik didih (1 atm) : -35,50C
(Perry, 1997)
Sifat-sifat kimia :
a. Cl2 bereaksi dengan alkali dan alkali tanah membentuk bahan
pemutih.
Cl2 + 2 NaOCl NaOCl + H2O
b. Reaksi dengan ammonia membentuk hidrazin.
2 NH3 + NaOCl N2H4 + NaCl + H2O
c. Cl2 bereaksi dengan hidrokarbon jenuh menghasilkan
hidrokarbon terklorinasi dan HCl.
(Kirk and Othmer, 1979)
2. Produk
Metilen klorida
Sifat-sifat fisis :
Rumus molekul : CH2Cl2
Berat molekul : 84,933 gram/mol
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
Bau : khas
Warna : tak berwarna
Densitas (00C, 1 atm) : 2,93 kg/m3
Titik didih (1 atm) : 39,80C
(Perry, 1997)
Sifat-sifat kimia :
a. Bila kontak dengan air dalam waktu yang lama, metilen klorida
akan terhidrolisa secara perlahan membentuk HCl sebagai
produk primer.
b. Bila metilen klorida dipanaskan dengan air dalam waktu lama
dalam tangki tertutup pada suhu 140-1700C, maka akan
terbentuk formaldehida dan HCl.
CH2Cl2 + H2O HCHO + 2 HCl
c. Klorinasi terhadap metilen klorida akan menghasilkan
kloroform dan HCl.
(Kirk and Othmer, 1979)
Klorofom
Sifat-sifat fisis :
Rumus molekul : CHCl3
Berat molekul : 119,378 gram/mol
Bau : khas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
Warna : tak berwarna
Densitas (00C, 1 atm) : 4,36 kg/m3
Titik didih (1 atm) : 61,30C
(Perry, 1997)
Sifat-sifat kimia :
a. Klorinasi terhadap kloroform membentuk karbon tetraklorida
dan HCl.
b. Bila kontak dengan besi dan air akan membentuk hidrogen
peroksida.
CHCl3 + O2 ( Cl3COOH ) Cl3OH + H2O2
c. Dengan basa akan mengalami hidrolisa
CHCl3 + 3 NaOH CO + 3 NaCl +2 H2O
d. Kloroform bila kontak dengan kalium amalgam akan
membentuk asetilen.
2 CHCl3 + 6 ( KHg ) HC = CH + 6 KCl(Hg)
(Kirk and Othmer, 1979)
Karbon tetraklorida
Sifat-sifat fisis :
Rumus molekul : CCl4
Berat molekul : 153,823 gram/mol
Bau : khas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
Warna : tak berwarna
Densitas (00C, 1 atm) : 5,32 kg/m3
Titik didih (1 atm) : 76,720C
(Perry, 1997)
Sifat-sifat kimia :
a. CCl4 kering tidak bereaksi dengan logam seperti besi dan nikel
tetapi bereaksi secara perlahan dengan tembaga dan timah.
b. Dengan katalis platinum atau Zn dan asam, CCl4 akan
terbentuk kembali menjadi kloroform.
c. Dengan kalium amalgam dan air, CCl4 akan terbentuk kembali
menjadi metana.
(Kirk and Othmer, 1979)
Asam klorida
Sifat-sifat fisis :
Rumus molekul : HCl
Berat molekul : 36,461 gram/mol
Bau : khas
Warna : tak berwarna
Densitas (00C, 1 atm) : 1,045 g/cm3
Titik didih (1 atm) : -85,050C
(Perry, 1997)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
Sifat-sifat kimia :
a. Reaksi dengan oksidator membentuk Cl2.
4 HCl + O2 2 Cl2 + 2 H2O
b. Reaksi HCl dan asetilen akan menghasilkan kloropena.
(Kirk and Othmer, 1979)
1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum
Klorinasi didefinisikan sebagai suatu proses di mana satu atau lebih
atom klorin dibentuk menjadi suatu senyawa kimia. Secara umum, reaksi
menyebabkan densitas, viskositas, dan reaktivitas kimia dari senyawa
organik menjadi naik. Proses klorinasi termal ini didasarkan pada reaksi
klorinasi langsung terhadap metana atau klorometana (metil klorida) pada
suhu yang tinggi. Temperatur reaksi antara 275 sampai 4500C.
Metil klorida dan klorin dalam fase gas dengan perbandingan mol
4:3 dipanaskan sampai suhu 3000C. Pada suhu tersebut klorin akan
mengalami disosiasi dan akan mulai terjadi reaksi klorinasi terhadap metil
klorida, sedangkan tekanan dipertahankan 3 atm. Di dalam Reaktor Alir
Pipa (RAP) multitube suhu dipertahankan jangan sampai melebihi 4500C.
Bila reaksi berlangsung di atas suhu tersebut maka dapat terjadi reaksi
pirolisis terhadap CH3Cl membentuk karbon bebas, sedangkan klorin dan
hidrogen membentuk asam klorida. Produk reaksi kemudian masuk kolom
absorber untuk mengambil asam klorida, lalu ke kolom destilasi untuk
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
memurnikan produk dan mengambil kembali sisa reaktan untuk
dikembalikan ke reaktor. (Mc. Ketta, 1979).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 18
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk
2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku
Metil klorida
Sumber : Qu Zhoi Ruitong, China
Rumus molekul : CH3Cl
Berat molekul : 50,488 gram/mol
Fase penyimpanan : cair
Bau : khas
Warna : tak berwarna
Kemurnian : min 99,5% berat
Impuritas : CH2Cl2
(Anonim, 2010)
Klorin
Sumber : P.T. Asahimas
Rumus molekul : Cl2
Berat molekul : 70,906 gram/mol
Fase penyimpanan : cair
Bau : tajam
Warna : kuning, hijau
Kemurnian : min 99,5% berat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
Impuritas : HCl
(Laporan Praktek Kerja P.T. Asahimas)
2.1.2. Spesifikasi Produk
Metilen klorida
Rumus molekul : CH2Cl2
Berat molekul : 84,933 gram/mol
Fase penyimpanan : cair
Bau : khas
Warna : tak berwarna
SG (300C) : 1,318 – 1,321
Kemurnian : min 99,90% berat
Impuritas : CHCl3, CH3Cl
(Anonim, 2010)
Klorofom
Rumus molekul : CHCl3
Berat molekul : 119,378 gram/mol
Fase penyimpanan : cair
Bau : khas
Warna : tak berwarna
Densitas (300C, 1 atm) : 4,36 kg/m3
Titik didih (1 atm) : 61,30C
Flash point : 9820C
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
Kemurnian : min 99,90% berat
Impuritas : CH2Cl2, CCl4
(Anonim, 2010)
Karbon tetraklorida
Rumus molekul : CCl4
Berat molekul : 153,823 gram/mol
Fase penyimpanan : cair
Bau : khas
Warna : tak berwarna
Kemurnian : min 99,95% berat
Impuritas : CHCl3
(Anonim, 2010)
Asam klorida
Rumus molekul : HCl
Berat molekul : 36,461 gram/mol
Fase penyimpanan : cair
Bau : khas
Warna : tak berwarna
SG : 1,1593
Kemurnian : min 35% berat
(Anonim, 2010)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
2.2. Konsep Proses
2.2.1. Dasar Reaksi
Reaksi antara metil klorida dengan klorin merupakan reaksi
multistep dan berlangsung secara eksotermis irreversible.
Reaksinya sebagai berikut :
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
Reaktan dengan perbandingan tertentu dipanaskan sampai suhu 3000C
dan tekanan 3 atm di mana pada suhu tersebut klorin akan mengalami
disosiasi dan mulai terjadi reaksi termoklorinasi terhadap metil
klorida. Di dalam multi tube plug flow reactor, suhu dipertahankan
pada kisaran 275 sampai 4500C. Bila reaksi berlangsung di atas suhu
tersebut, maka akan terjadi reaksi pirolisis terhadap klorometana
membentuk karbon bebas, sedangkan klorin dan hidrogen membentuk
asam klorida.
(Mc. Ketta, 1979)
2.2.2. Mekanisme Reaksi
Mekanisme reaksi yang terjadi pada proses klorinasi terhadap
metana atau klorometana adalah free-radical substitutions dan terjadi
melalui 3 tahap : initiation, propagation, and termination.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
Initiation
Initiation adalah proses yang menghasilkan spesies radikal. Dalam
tahap ini radikal klorin dihasilkan dengan pemanasan pada suhu
tinggi sehingga dapat memecah ikatan antar atom klorin. Radikal
klorin kemudian bereaksi dengan metil klorida menghasilkan
radikal metil klorida
Cl2 2 Cl*
Cl* + CH3Cl HCl + CH2Cl*
Propagation
Pada tahap ini radikal metil klorida bereaksi dengan klorin
menghasilkan klorometana dan radikal klorin. Radikal ini
kemudian bereaksi dengan metil klorida dan juga produk
klorometana menghasilkan radikal klorometana yang lain.
CH2Cl* + Cl2 CH2Cl2 + Cl*
Cl* + CH2Cl2 HCl + CHCl2*
CHCl2* + Cl2 CHCl3 + Cl*
Cl* + CHCl3 HCl + CCl3*
CCl3* + Cl2 CCl4 + Cl*
Termination
Tahap ini terjadi apabila dua radikal bereaksi baik radikal yang
sama ataupun radikal yang berbeda.
Cl* + Cl* Cl2
Cl* + CH2Cl* CH2Cl2
(Mc. Ketta, 1979)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
2.2.3. Kondisi Operasi
Kondisi operasi pada perancangan pabrik metilen klorida ini adalah
sebagai berikut :
Temperatur reaktan : 3000C
Temperatur reaksi : 275 - 4500C
Tekanan : 3 atm
Cl2 : CH3Cl : 0,75 (perbandingan mol)
Konversi CH3Cl : 52,5 %
Selektifitas produk :
CH2Cl2 = 62,3 %
CHCl3 = 33,04%
CCl4 = 4,66%
(Mc. Ketta, 1979)
2.2.4. Tinjauan Termodinamika
Suatu reaksi bersifat eksotermis atau endotermis dapat ditentukan
dari perhitungan ΔHr. Perhitungannya adalah sebagai berikut :
HClΔH f298 = -92,36 kJ/mol
2f298 ClΔH = 0
ClCHΔH 3f298 = -86,37 kJ/mol
22f298 ClCHΔH = -95,46 kJ/mol
3f298 CHClΔH = -101,32 kJ/mol
4f298 CClΔH = -100,48 kJ/mol
(Coulson, vol.6, 1983)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
Reaksi :
HClClCHClClCH 2223 ΔHr 0 = -101,45 kJ/mol
HClCHClClClCH 3222 ΔHr 0 = -98,22 kJ/mol
HClCClClCHCl 423 ΔHr 0 = -91,52 kJ/mol
ΔHr 0 total = -291,19 kJ/mol
= -291190 kJ/kmol
Reaksi di atas bersifat eksotermis karena ΔHr pada 298 K
berharga negatif.
Untuk mengetahui apakah reaksi berlangsung secara reversible
atau irreversible dapat dilihat dari harga K ( konstanta kesetimbangan
reaksi ).
Data 298ΔG untuk komponen yang terlibat dalam reaksi tersebut :
298ΔG HCl = -95,33 kJ/mol
298ΔG Cl2 = 0
298ΔG CH3Cl = -62,93 kJ/mol
298ΔG CH2Cl2 = -68,91 kJ/mol
298ΔG CHCl3 = -68,52 kJ/mol
298ΔG CCl4 = -58,28 kJ/mol
(Yaws, 1979)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
HClClCHClClCH 2223 ΔG 0 = -101,31 kJ/mol
HClCHClClClCH 3222 ΔG 0 = -94,94 kJ/mol
HClCClClCHCl 423 ΔG 0 = -85,09 kJ/mol
ΔG 0 total = -281,34 kJ/mol
= -281340 kJ/kmol
Suhu reaksi rata-rata = 643,9 K. Harga K pada suhu 643,9 K adalah
K = 5,699 x 1021
Harga konstanta kesetimbangan reaksi (K) termasuk besar sehingga
reaksi bisa dianggap berjalan secara searah ke arah kanan (produk).
2.2.5. Tinjauan Kinetika
Reaksi yang terjadi adalah reaksi seri paralel dan berjalan cepat.
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
M K D H
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
D K T H
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
T K TC H
298
1
T
1
R
ΔHr
Ko
Kln
10.2,071
K298.kJ/kmol.K8,314
kJ/kmol281340exp
RT
ΔGexpKo
0
49
298
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
Gambar 2.1 Gambar 15 Mc. Ketta untuk pengolahan kinetika reaksi
Dari gambar 15 Mc. Ketta diketahui satuan konstanta kecepatan reaksi
tersebut (detik-1), maka reaksi tersebut mempunyai orde reaksi satu.
Kecepatan reaksi klorin adalah : -rK = k1C1 + k2C2 + k3C3
Konstanta kecepatan reaksi masing-masing diketahui dari gambar
15 Mc. Ketta dan dapat dibuat persamaan sesuai hukum Arhenius :
TR
E
eAk
ln k = ln A -TR
E
y = b + ax
Di mana y = ln k, b = ln A, a = -E/R, dan x = 1/T; kemudian dibuat
grafik ln k vs 1/T
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
Gambar 2.2 Grafik ln k vs 1/T
Sehingga diperoleh :
y = -9932 x + 9,1279
ln k1 = -9932 (1/T) + 9,1279
Jadi diperoleh persamaan kecepatan reaksi 1 :
k1 = 1,3425 x 109 exp(-9932/T)
Analog perhitungan di atas, untuk reaksi dua dan tiga diperoleh :
k2 = 5,38929 x 108 exp(-9599/T)
k3 = 7,12821 x 107 exp(-9483/T)
2.3.Langkah Proses
2.3.1. Diagram Alir Proses
1. Diagram alir kualitatif dapat dilihat pada Gambar 2.3
2. Diagram alir kuantitatif dapat dilihat pada Gambar 2.4
3. Diagram alir lengkap dapat dilihat pada Gambar 2.5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
2.3.2. Uraian Proses
Proses pembuatan metilen klorida dengan proses klorinasi metil
klorida terdiri atas beberapa unit proses, yaitu :
1. Unit persiapan bahan baku
2. Unit reaksi pembentukan metilen klorida
3. Unit pemurnian metilen klorida
Penjelasan mengenai masing-masing unit pembentukan metilen
klorida mengacu pada gambar 2.5 :
1. Unit persiapan bahan baku
a. Metil klorida
Metil klorida yang disimpan dalam fase cair pada suhu
300C dan tekanan 6,5 atm dicampur dengan arus bawah
separator (SP-02) sehingga suhunya menjadi 10,10C kemudian
dialirkan ke HE-02 untuk menaikkan suhu. Arus ini lalu
diturunkan tekanannya menjadi 3 atm melalui throttle. Setelah
dipisahkan fase uap dan cairnya di dalam separator (SP-02), arus
atas yang berupa uap metil klorida yang dicampur dengan arus
dari hasil atas menara distilasi 1 (MD-01). Campuran ini
kemudian dipanaskan di dalam HE-05 dengan fluida panasnya
HCl dari hasil bawah absorber (AB) hingga suhunya menjadi
15,870C. Kemudian digunakan untuk mendinginkan suhu gas
reaktor masuk absorber (AB) hingga suhunya menjadi 18,590C
di dalam HE-04. Selanjutnya, digunakan untuk mendinginkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
hasil bawah menara distilasi 1 (MD-01) masuk menara distilasi
2 (MD-02) hingga suhunya menjadi 68,310C di dalam HE-07.
Terakhir, campuran ini dipanaskan hingga suhu 3000C sebagai
umpan reaktor (R) di dalam HE-03.
b. Klorin
Klorin cair pada suhu 300C dan tekanan 9 atm dicampur
dengan arus bawah separator (SP-01) sehingga suhunya menjadi
30,60C, kemudian dimasukkan ke vaporiser (V-01) agar
menguap sebagian. Arus ini lalu diturunkan tekanannya menjadi
3 atm melalui throttle. Setelah dipisahkan fase uap dan cairnya
dalam separator (SP-01), arus bawah yang berupa cairan klorin
dicampur kembali dengan klorin dari tangki penyimpanan.
Sedangkan hasil atas SP-01 berupa uap klorin yang bersuhu
30,880C diturunkan tekanannya dari 9,2 atm menjadi 3 atm
melalui throttle, sehingga suhunya turun menjadi -5,770C. Uap
klorin ini kemudian digunakan untuk menkondensasikan hasil
atas MD-01, MD-02, dan MD-03 di dalam kondensor (CD-01,
CD-02, dan CD-03). Kemudian, uap klorin ini dipanaskan
hingga suhu 3000C di dalam HE-01 sebagai umpan reaktor (R).
2. Unit reaksi pembentukan metilen klorida
Reaksi pembentukan metilen klorida dilakukan di dalam
reaktor jenis plug flow multi tube. Gas klorin yang sudah aktif
direaksikan dengan campuran gas metil klorida dan hasil atas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
menara distilasi 1 (MD-01) dengan perbandingan dan kecepatan
alir tertentu. Suhu di dalam reaktor akan naik karena reaksi bersifat
eksotermis, maka untuk menjaga suhu agar tidak melebihi 4500C
dialirkan pendingin berupa cairan dowtherm A. Hasil reaksi berupa
campuran sisa metil klorida, produk utama metilen klorida dan
produk lainnya berupa kloroform, karbon tetraklorida, dan
hidrogen klorida, sedang gas klorin habis bereaksi. Suhu gas keluar
reaktor dan pendingin tinggi, maka panas keduanya dimanfaatkan
untuk pemanasan awal umpan sebelum masuk reaktor dan
memanaskan arus yang lain.
3. Unit pemurnian metilen klorida
Gas keluar reaktor banyak membawa HCl. Untuk
memisahkan HCl ini, gas diturunkan suhunya terlebih dahulu
dengan memanfaatkannya sebagai pemanas arus yang lain.
Gas produk keluaran reaktor digunakan untuk pemanas
pada reboiler (RB-01) hingga suhunya dari 441,50C hingga
menjadi 151,20C. Kemudian campuran gas ini didinginkan di
dalam HE-06 hingga suhu 128,80C. Selanjutnya didinginkan di
dalam HE-04 hingga suhunya menjadi 51,30C, kemudian
dimasukkan ke absorber (AB) untuk dipisahkan dari HCl-nya.
HCl diserap dengan air dari unit utilitas menjadi asam
klorida 35% yang kemudian disimpan dalam tangki (T-06).
Sedangkan gas lainnya dialirkan ke kolom destilasi (MD-01).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
Kolom destilasi ini bertujuan untuk memisahkan sisa metil
klorida dengan produk klorometana lainnya. Metil klorida keluar
sebagai hasil atas kemudian dicampur dengan metil klorida dari
tangki (T-02) untuk umpan reaktor. Sedangkan hasil bawah berupa
campuran klorometana dimasukkan ke dalam kolom destilasi (MD-
02) untuk mengambil produk utama. Pada MD-02 produk atas
adalah metilen klorida yang kemudian dikirim ke tangki
penyimpanan (T-03) sedang produk bawah campuran CHCl3 dan
CCl4. Hasil bawah tersebut lalu dipisahkan di kolom destilasi (MD-
03), sebagai produk atas adalah CHCl3 untuk disimpan di tangki
penyimpanan (T-04) dan produk bawah adalah CCl4 disimpan di
tangki penyimpanan (T-05).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas
2.4.1. Neraca Massa Total
Satuan : kg/jam
Tabel 2.1. Neraca Massa Total
KomponenInput Output
Arus 4 Arus 7 Arus 11 Arus 12 Arus 16 Arus 18 Arus 19
HCl 36,339 3.773,569
Cl2 7.267,821
CH3Cl 3.622,820 0,328
CH2Cl2 3,623 3.784,735 0,379
CHCl3 2,817 2.821,131 5,654
CCl4 0,541 541,449
H2O 7.001,056 7.001,056
Total7.304,160 3.626,443 7.001,056 10.774,625 3.787,88 2.822,051 547,103
17.931,659 17.931,659
2.4.2 Neraca Massa Alat
1. Neraca massa di Percabangan 1
Tabel 2.2. Neraca Massa di Percabangan 1
KomponenInput Output
Arus 1 Arus 3 Arus 2
HCl 121,13 84,7912 205,9212
Cl2 24.226,07 16.958,2493 43.884,3193
Total24.347,201 17.043,0405
44.090,240544.090,2405
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
2. Neraca massa di Percabangan 2
Tabel 2.3. Neraca Massa di Percabangan 2
KomponenInput Output
Arus 5 Arus 8 Arus 6
CH3Cl 18.114,099 14.488,0035 32.602,1025
CH2Cl2 18,114 17,7671 35,881
Total18.132,213 14.505,7706
32.637,983632.637,9836
3. Neraca massa di Percabangan 3
Tabel 2.4. Neraca massa di Percabangan 3
KomponenInput Output
Arus 7 Arus 14 Arus 9
HCl 3,7773 3,7773
CH3Cl 3.622,8199 3.277,1651 6.899,9850
CH2Cl2 3,6228 11,3895 15,0123
Total3.626,4427 3.292,3320
6.918,77476.918,7747
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
4. Neraca massa di sekitar reaktor
Tabel 2.5. Neraca massa reaktor
KomponenInput Output
Arus 4 Arus 9 Arus 10
HCl 36,3391 3,7773 3.777,3464
Cl2 7.267,8211
CH3Cl 6.899,9850 3.277,4929
CH2Cl2 15,0123 3.796,5034
CHCl3 2.829,6010
CCl4 541,9912
Total7.304,1602 6.918,7747
14.222,934914.222,9349
5. Neraca massa di sekitar absorber
Tabel 2.6. Neraca massa absorber
KomponenInput Output
Arus 10 Arus 11 Arus 12 Arus 13
HCl 3.777,3464 3.773,5690 3,7773
CH3Cl 3.277,4929 3.277,4929
CH2Cl2 3.796,5034 3.796,5034
CHCl3 2.829,6010 2.829,6010
CCl4 541,9912 541,9912
H2O 7.001,056 7.001,056
Total14.222,9349 7.001,056 10.774,625 10.449,3658
21.223,9909 21.223,9909
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
6. Neraca massa di sekitar menara distilasi 1
Tabel 2.7. Neraca massa menara distilasi 1
KomponenInput Output
Arus 13 Arus 14 Arus 15
HCl 3,7773 3,7773
CH3Cl 3.277,4929 3.277,1651 0,3277
CH2Cl2 3.796,5034 11,3895 3.785,1139
CHCl3 2.829,6010 2.829,6010
CCl4 541,9912 541,9912
Total 10.449,36583.292,3320 7.157,0339
10.449,3658
7. Neraca massa di sekitar menara distilasi 2
Tabel 2.8. Neraca massa menara distilasi 2
KomponenInput Output
Arus 15 Arus 16 Arus 17
CH3Cl 0,3277 0,3277
CH2Cl2 3.785,1139 3.784,7354 0,3785
CHCl3 2.829,6010 2,8169 2.826,7842
CCl4 541,9912 541,9912
Total 7.157,03393.787,88 3.369,1539
7.157,0339
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
8. Neraca massa di sekitar menara distilasi 3
Tabel 2.9. Neraca massa menara distilasi 3
KomponenInput Output
Arus 17 Arus 18 Arus 19
CH2Cl2 0,3785 0,3785
CHCl3 2.826,7842 2.821,1306 5,6536
CCl4 541,9912 0,5420 541,4492
Total 3.369,15392.822,0511 547,1028
3.369,1539
9. Neraca massa di separator 1
Tabel 2.10. Neraca massa separator 1
KomponenInput Output
Arus 2 Arus 4 Arus 3
HCl 121,1304 36,3391 84,7912
Cl2 24.226,0704 7.267,8211 16.958,2493
Total 24.347,20077.304,1602 17.043,0405
24.347,2007
10.Neraca massa di separator 2
Tabel 2.11. Neraca massa separator 2
KomponenInput Output
Arus 6 Arus 8 Arus 7
CH3Cl 18.114,099 14.488,004 3.626,096
CH2Cl2 18,114 17,767 0,347
Total 18.132,213414.505,7706 3.626,4427
18.132,2134
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
2.4.3. Neraca Panas Total
Satuan : kJ/jam
Tabel 2.12. Neraca Panas Total
Komponen Input Output
Q4 1.633.813,8299
Q7 1.360.606,0188
Q11 146.652,6371
Q12644.953,6477
Q16 34.176,2703Q18
762.498,2867Q19
58.118,5981Qpemanas 5.139.645,4874
Qpendingin 6.780.971,1704
Total 8.280.717,9731 8.280.717,9731
2.4.4. Neraca Panas Alat
1. Neraca pans di percabangan 1
Tabel 2.13. Neraca panas di percabangan 1
Komponen Input Output
Q1 51.471,1412
Q2 158.219,3372
Q3 106.748,1960
Total 158.219,3372 158.219,3372
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
2. Neraca panas di percabangan 2
Tabel 2.14. Neraca panas di percabangan 2
Komponen Input Output
Q5 29.735,2068
Q6 -437.993,8586
Q8 -467.729,0654
Total -437.993,8586 -437.993,8586
3. Neraca panas di percabangan 3
Tabel 2.15. Neraca panas di percabangan 3
Komponen Input Output
Q7 1.360.606,0188
Q9 2.594.233,698
Q14 1.233.627,6792
Total 2.594.233,698 2.594.233,698
4. Neraca panas reaktor
Tabel 2.16. Neraca panas reaktor
Komponen Input Output
Q4 48.863.555,5178
Q9 12.338.710,9706
Qpendingin 36.524.844,5472
Total 48.863.555,5178 48.863.555,5178
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
5. Neraca panas absorber
Tabel 2.17. Neraca panas absorber
Komponen Input Output
Q10 262.516,1772
Q11 146.652,6371
Q12 567.074,7063
Q13 117.677,5363
Qpelarutan 353.462,3698
Qpenguapan 77.878,9415
Total 762.631,1841 762.631,1841
6. Neraca panas menara distilasi 1
Tabel 2.18. Neraca panas menara distilasi 1
Komponen Input Output
Q13 791.814,9988
Q14 -109.367,9228
Q15 490.998,0058
Qcondensor 3.993.440,4516
Qreboiler 3.583.255,5357
Total 4.375.070,5346 4.375.070,5346
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
7. Neraca panas menara distilasi 2
Tabel 2.19. Neraca panas menara distilasi 2
Komponen Input Output
Q15 164.849,1660
Q16 22.760,2673
Q17 179.046,3756
Qcondensor 3.935.068,9715
Qreboiler 3.793.159,1191
Total 3.958.008,2851 3.958.008,2851
8. Neraca panas menara distilasi 3
Tabel 2.20. Neraca panas menara distilasi 3
Komponen Input Output
Q17 120.693,0133
Q18 48.705,9050
Q19 33,3410
Qcondensor 1.575.225,7979
Qreboiler 1.503.272,0306
Total 1.623.965,0439 1.623.965,0439
9. Neraca panas separator 1
Tabel 2.21. Neraca panas separator 1
Komponen Input Output
Q3 1,695,040.4285
Q4 1.588.291,842
Q5 106.748,5864
Total 1.695.040,4285 1.695.040,4285
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
10.Neraca panas separator 2
Tabel 2.22. Neraca panas separator 2
Komponen Input Output
Q8 892.928,5446
Q9 1.360.606,0188
Q10 -467.677,4742
Total 892.928,5446 892.928,5446
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
2.5. Tata Letak Pabrik dan Peralatan
2.5.1. Tata Letak Pabrik
Tata letak pabrik merupakan tempat kedudukan keseluruhan bagian
yang ada dalam pabrik meliputi tempat perkantoran (office), tempat
peralatan proses, tempat penyimpanan bahan baku dan produk, tempat
unit pendukungdan tambahan-tambahan yang lain yang dirancang
terutama untuk mendukung kelancaran pelaksanaan proses produksi.
Beberapa tujuan dari pengaturan tata letak pabrik antara lain :
penghematan waktu transportasi bahan baku, produk, alat maupun
karyawan dalam areal pabrik, sehingga waktu proses produksi dapat
optimal. Tujuan lainnya, memanfaatkan areal pabrik secara efektif dan
efisien sehingga diharapkan tidak ada area kosong yang dibiarkan
begitu saja dan dapat menghemat lahan yang berarti pula dapat
menghemat biaya investasi dan pajak, pencegahan kecelakaan kerja,
serta tujuan-tujuan lain.
Pada prarancangan pabrik ini, tata letak dari pabrik dapat dilihat
pada Gambar 2.5. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan
tata letak pabrik adalah :
1. Perluasan pabrik dan kemungkinan penambahan bangunan
Perluasan pabrik ini harus sudah masuk dalam perhitungan sejak
awal, supaya masalah kebutuhan tempat tidak timbul di masa yang
akan datang. Sejumlah area khusus harus disiapkan untuk dipakai
sebagai perluasan pabrik, penambahan peralatan untuk menambah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
kapasitas pabrik ataupun mengolah produknya sendiri ke produk
lain.
2. Keamanan
Keamanan terhadap kemungkinan adanya bahaya kebakaran,
ledakan, asap atau gas beracun harus benar-benar diperhatikan di
dalam penentuan tata letak pabrik. Untuk itu diperlukan peralatan-
peralatan pemadam kebakaran di sekitar lokasi berbahaya tadi.
Tangki penyimpan produk atau unit-unit yang mudah meledak
harus diletakkan di areal khusus serta perlu adanya jarak antara
bangunan satu dengan bangunan yang lain.
3. Utilitas
Pemasangan dan distribusi yang baik dari gas, udara, steam, dan
listrik akan membantu kemudahan kerja dan perawatannya.
Penempatan alat proses sedemikian rupa sehingga petugas dapat
dengan mudah mencapainya dan dapat menjamin kelancaran
operasi serta memudahkan perawatannya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
Skala 1 : 1000
Gambar 2.6 Tata letak pabrik metilen klorida
Keluar
Area Proses
Utilitas PemadamKebakaran
Garasi
Jembatan
timbang
gudang
Bengkel dan
perlengkapan
Masjid
taman
Kantin
klinik
ParkirT
am
anArea perkantoran
Ta
ma
n
parkir
Taman
pos
pos
Masukpos
CONTROL ROOM
Safety
lab
ora
tori
umArea
Perluasan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
2.5.2. Tata Letak Alat Proses
Tata letak alat proses merupakan tempat kedudukan alat-alat yang
digunakan dalam proses produksi. Tata letak peralatan proses pada
prarancangan pabrik ini dapat dilihat pada Gambar 2.6. Tata letak alat-
alat proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga :
1. Kelancaran proses produksi dapat terjamin.
2. Dapat mengefektifkan penggunaan lahan.
3. Biaya penanganan material menjadi rendah dan menyebabkan
terhindarnya kapital yang tidak penting. Jika lay out peralatan
proses dan urut-urutan proses produksi lancar, maka perusahan
tidak perlu membeli alat transportasi yang menambah biaya
investasi.
4. Karyawan mendapatkan kepuasan kerja. Jika karyawan
mendapatkan kepuasan kerja, maka akan meningkatkan semangat
dan produktivitas kerja.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
HE-10
HE-06
HE-07
Skala 1 : 475
AB = absorber
ACC = akumulator
CD = kondensor
HE = penukar panas
MD = menara distilasi
R = reaktor
RB = reboiler
T-01 = tangki penyimpan klorin
T-02 = tangki penyimpan metil klorida
T-03 = tangki penyimpan metilen
klorida
T-04 = tangki penyimpan kloroform
T-05 = tangki penyimpan karbon
tetraklorida
T-06 = tangki penyimpan asam klorida
Gambar 2.7 Tata letak peralatan proses
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 50
BAB III
SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
3.1. Tangki Penyimpanan Bahan Baku
Tabel 3.1 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Bahan Baku
Spesifikasi Alat T-01 T-02
FungsiMenyimpan klorin cair
selama 7 hari
Menyimpan metil klorida
selama 30 hari
Tipe Tangki bola (spherical tank) Tangki bola (spherical tank)
Jumlah 2 buah 2 buah
Suhu 300C 300C
Tekanan 9,18 atm 6,5 atm
Kapasitas 57.689,4 ft3 (1.633,589 m3)61.262,3269 ft3 (809,553 m3)
Diameter 502,64 in (12,767 m) 587,02 in (14,91 m)
Tebal 0,5 in (0,013 m) 0,4375 in (1,11 cm)
Bahan konstruksi Stainless steel SS 304 Carbon steel SA-283 grade C
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
51
3.2. Tangki Penyimpanan Produk
Tabel 3.2 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Produk
Spesifikasi
AlatT-03 T-04
Fungsimenyimpan metilen klorida
cair selama 7 hari
menyimpan kloroform cair
selama 7 hari
Tipesilinder tegak, flat bottom,
conical roof
silinder tegak, flat bottom,
conical roof
Jumlah 1 buah 1 buah
Suhu 300C 300C
Tekanan 1 atm 1 atm
Diameter 40 ft (12,192 m) 30 ft (9,144 m)
Tinggi 24,236 ft (7,387 m) 19,685 ft (6 m)
Jumlah course 3 buah 3 buah
Tebal course
Course 1 = 0,313 in (0,79 cm)
Course 2 = 0,25 in (0,63 cm)
Course 3 = 0,25 in (0,63 cm)
Course 1 = 0,625 in (1,59 cm)
Course 2 = 0,5625 in (1,43 cm)
Course 3 = 0,5 in (1,27 cm)
Tebal head 0,125 in (0,32 cm) 0,0625 in (0,16 cm)
Tinggi head 6,24 ft (1,901 m) 1,685 ft (0,514 m)
Sudut θ 17,330 6,410
Bahan
konstruksiCarbon steel SA-283 grade C Carbon steel SA-283 grade C
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
52
Spesifikasi
AlatT-05 T-06
Fungsimenyimpan karbon tetraklorida
cair selama 7 hari
menyimpan asam klorida cair
selama 7 hari
Tipesilinder tegak, flat bottom,
conical roof
silinder tegak, flat bottom,
conical roof
Jumlah 1 buah 4 buah
Suhu 300C 300C
Tekanan 1 atm 1 atm
Diameter 35 ft (10,668 m) 30 ft (9,144 m)
Tinggi 22,721 ft (6,926 m) 34,359 ft (10,473 m)
Jumlah course 3 buah 5 buah
Tebal course
Course 1 = 0,313 in (0,79 cm)
Course 2 = 0,25 in (0,63 cm)
Course 3 = 0,25 in (0,63 cm)
Course 1 = 0,25 in (0,63 cm)
Course 2 = 0,25 in (0,63 cm)
Course 3 = 0,25 in (0,63 cm)
Course 4 = 0,25 in (0,63 cm)
Course 5 = 0,25 in (0,63 cm)
Tebal head 0,188 in (0,47 cm) 0,1875 in (0,48 cm)
Tinggi head 4,721 ft (1,439 m) 4,359 ft (1,329 m)
Sudut θ 15,110 16,210
Bahan
konstruksiCarbon steel SA-283 grade C Stainless steel SS 304
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
53
3.3. Reaktor
Tabel 3.3 Spesifikasi Reaktor
Spesifikasi Alat R
FungsiMereaksikan klorin dengan metil klorid untuk
membentuk klorometana
TipeNon adiabatis non isotermal multitube plugflow
reactor
Design 1-1 Shell and Tube
Jumlah 1 buah
Suhu 300 – 441,50C
Tekanan 3 atm
Waktu tinggal 0,4637 detik
Panjang 5 m
Tube Side Shell Side
Diameter dalam 1,656 cm 27 in (0,686 m)
Diameter luar 1,905 cm 27,0625 in (0,687 m)
Jumlah tube = 559 Jumlah baffle = 26
Pitch =
1 in (0,025 m)
Jarak antar baffle =
7,5 in (0,191 m)
Jumlah pass 1 1
Bahan konstruksi SA 213 TP 304 SA 213 TP 304
Ukuran pipa umpan klorin 6 in SN 40
Ukuran pipa umpan metil klorid 8 in SN 120
Ukuran pipa produk 1,2986 in (0,033 m)
Ukuran pipa pendingin 1,4222 in (0,036 m)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
54
3.4. Absorber
Tabel 3.4 Spesifikasi Absorber
Spesifikasi Alat AB
Fungsi Menyerap HCl dari gas produk reaktor
Tipe Menara bahan isian dengan bentuk shell silinder tegak, top
& bottom torispherical head
Suhu 51,25 – 41,990C
Tekanan 3 atm
Diameter 1,137 m
Tinggi menara 12,12 m
Tinggi packing 6,348 m
Tebal shell 0,3125 in (0,008 m)
Tebal head 0,375 in (0,01 m)
Jenis packing Ceramic raschig rings
Diameter packing 2 in
Bahan konstruksi Stainless steel SS 304
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
55
3.5. Menara Distilasi
Tabel 3.5 Spesifikasi Menara Distilasi
Spesifikasi Alat MD-01 MD-02 MD-03
Fungsi
Memisahkan metil
klorid dari
campuran gas
keluar absorber
Memisahkan
metilen klorid dari
produk bawah
MD-01
Memisahkan
kloroform dan
karbon tetraklorida
dari produk bawah
MD-02
Tipe
Menara dengan
plate,
torispherical head
Menara dengan
plate,
torispherical head
Menara dengan
plate, torispherical
head
Tekanan 3 atm 1 atm 1 atm
Diameter atas 36 in 42 in 42 in
Diameter bawah 48 in 48 in 42 in
Tinggi menara 10,875 m 39,44 m 48,182 m
Tebal atas 0,1875 in 0,25 in 0,5 in
Tebal bawah 0,25 in 0,75 in 2,3125 in
Tebal head atas 0,25 in 0,1875 in 0,1875 in
Tebal head bawah 0,3125 in 0,25 in 0,1875 in
Tinggi head atas 8,164 in 9,145 in 7,748 in
Tinggi head
bawah9,604 in 10,179 in 7,595 in
Bahan konstruksiCarbon steel SA
283 grade C
Carbon steel SA
283 grade C
Carbon steel SA
283 grade C
Tipe plate Sieve tray Sieve tray Sieve tray
Jumlah plate 10 66 85
Plate spacing 0,5 m 0,5 m 0,5 m
Feed platePlate ke-2 dari
atas
Plate ke-22 dari
atasPlate ke-67 dari atas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
56
3.6. Separator
Tabel 3.6 Spesifikasi Separator
Spesifikasi Alat SP-01 SP-02
Fungsi
Memisahkan fase uap dan
cair klorin untuk umpan
reaktor
memisahkan fase uap dan
cair metil klorid untuk umpan
reaktor
TipeDrum horizontal,
torispherical head
Drum horizontal,
torispherical head
Suhu 30,8880C 4,770C
Tekanan 9,18 atm 3 atm
Kapasitas 1,2452 m3 1,5206 m3
Diameter shell 0,965 m 0,965 m
Tinggi shell 1,897 m 3,335 m
Tebal shell 0,005 m 0,1875 m
Tebal head 0,005 m 0,1875 m
Tinggi head 0,31 m 0,284 m
Bahan konstruksi Stainless steel SS 304 Carbon steel SA 283 grade C
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
57
3.7. Kondensor
Tabel 3.7 Spesifikasi Kondensor
Spesifikasi Alat CD-01
Fungsi Mengkondensasikan hasil atas MD-01
Tipe Shell and Tube 1-2
Jumlah 4 buah
Duty 3.993.440,4516 kJ/jam
Luas area transfer 13.115,9808 ft2
panjang 16 ft
Tube Side Shell Side
Fluida Klorin cair Top MD-01
Suhu -5,7103 - 4,82430C 5,22530C
Tekanan 3 atm
Kapasitas (kg/jam) 7304,160217 3292,332
Diameter luar 0,75 in
Diameter dalam 0,584 in 37 in
Jumlah pass 2 1
Jumlah tube = 1044
Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 37 in
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
58
Spesifikasi Alat CD-02
Fungsi Mengkondensasikan hasil atas MD-02
Tipe Shell and Tube 1-1
Jumlah 1 buah
Duty 3.935.068,9715 kJ/jam
Luas area transfer 3787,8048 ft2
panjang 16 ft
Tube Side Shell Side
Fluida Klorin cair Top MD-02
Suhu 4,8243 - 26,94010C 39,76670C
Tekanan 1 atm
Kapasitas (kg/jam) 7304,160217 3787,8800
Diameter luar 0,75 in
Diameter dalam 0,584 in 39 in
Jumlah pass 1 1
Jumlah tube = 1206
Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 39 in
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
59
Spesifikasi Alat CD-03
Fungsi Mengkondensasikan hasil atas MD-03
Tipe Shell and Tube 1-2
Jumlah 1 buah
Duty 1.575.225,7979 kJ/jam
Luas area transfer 2286,5024 ft2
panjang 16 ft
Tube Side Shell Side
Fluida Klorin cair Top MD-03
Suhu 26,9401 - 40,31060C 60,69180C
Tekanan 1 atm
Kapasitas (kg/jam) 7304,160217 2826,0098
Diameter luar 0,75 in
Diameter dalam 0,584 in 31 in
Jumlah pass 2 1
Jumlah tube = 728
Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 31 in
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
60
3.8. Reboiler
Tabel 3.8 Spesifikasi Reboiler
Spesifikasi Alat RB-01
Fungsi Menguapkan sebagian hasil bawah MD-01
Tipe Kettle reboiler
Jumlah 1 buah
Duty 3.583.255,5357 kJ/jam
Luas area transfer 257,55 ft2
panjang 16 ft
Tube Side Shell Side
Fluida Gas produk reaktor Bottom MD-01
Suhu 441,5 - 151,25250C 79,8013 - 82,37930C
Tekanan 3 atm
Kapasitas (kg/jam) 14.222,9349 kg/jam 7.157,0339 kg/jam
Diameter luar 0,75 in
Diameter dalam 0,584 in 12 in
Jumlah pass 2 1
Jumlah tube = 82
Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 9 in
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
61
Spesifikasi Alat RB-02
Fungsi Menguapkan sebagian hasil bawah MD-02
Tipe Kettle reboiler
Jumlah 1 buah
Duty 3.793.159,1191 kJ/jam
Luas area transfer 257,55 ft2
panjang 16 ft
Tube Side Shell Side
Fluida Dowtherm A Bottom MD-02
Suhu 363,29 - 284,340C 61,5650 - 62,11130C
Tekanan 3 atm 1 atm
Kapasitas (kg/jam) 40.000 kg/jam 20.350,4922 kg/jam
Diameter luar 0,75 in
Diameter dalam 0,584 in 10 in
Jumlah pass 1 1
Jumlah tube = 61
Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 10 in
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
62
Spesifikasi Alat RB-03
Fungsi Menguapkan sebagian hasil bawah MD-03
Tipe Kettle reboiler
Jumlah 1 buah
Duty 1.503.272,0306 kJ/jam
Luas area transfer 433,43 ft2
panjang 16 ft
Tube Side Shell Side
Fluida Steam Bottom MD-02
Suhu 140 - 1400C 84,6996 - 85,25990C
Tekanan 3,5665 atm 1 atm
Kapasitas (kg/jam) 2399,5883 kg/jam 547,1039 kg/jam
Diameter luar 0,75 in
Diameter dalam 0,584 in 13,25 in
Jumlah pass 2 1
Jumlah tube = 138
Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 13,25 in
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
63
3.9. Akumulator
Tabel 3.9 Spesifikasi Akumulator
Spesifikasi Alat ACC-01 ACC-02 ACC-03
Fungsi Menampung
distilat dari CD-01
Menampung
distilat dari CD-02
Menampung
distilat dari CD-03
Tipe Drum horisontal,
Torispherical
head
Drum horisontal,
Torispherical
head
Drum horisontal,
Torispherical
head
Suhu 5,22530C 39,76670C 60,69180C
Tekanan 3 atm 1 atm 1 atm
Kapasitas 4,411 m3 4,2348 m3 0,4013 m3
Diameter shell 1,219 m 1,203 m 0,548 m
Panjang shell 3,658 m 3,608 m 1,462 m
Tebal shell 0,25 in 0,1875 in 0,1875 in
Tebal head 0,375 in 0,1875 in 0,1875 in
Panjang head 0,243 m 0,247 m 0,139 m
Bahan konstruksi Carbon steel SA
283 grade C
Carbon steel SA
283 grade C
Carbon steel SA
283 grade C
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
64
3.10. Penukar Panas
Tabel 3.10 Spesifikasi Penukar Panas
Tipe Double Pipe
Spesifikasi Alat HE-01 HE-02
Fungsi Memanaskan gas hasil atas
separator (SP-01)
Memanaskan umpan metil klorid
sebelum masuk valve separator
(SP-02)
Duty 948.437,3985 kJ/jam 1.327.662,2019 kJ/jam
Luas area transfer 44,02 ft2 66,02 ft2
Hairpin 4 x 3 in hairpin SN 40 4 x 3 in hairpin SN 40
Jumlah hairpin 2 3
Panjang hairpin 12 ft 12 ft
Pipa Dalam
Fluida Dowtherm A Dowtherm A
Suhu 388,2138 - 379,23490C 284,3367 - 269,36900C
Tekanan 3 atm 3 atm
kapasitas 40.000 kg/jam 40.000 kg/jam
Annulus
Fluida Klorin Metil klorid dari bottom SP-02
Suhu 40,3106 - 3000C 10,05 - 54,110C
Tekanan 3 atm 3 atm
kapasitas 7304,160217 kg/jam 18.132,2134 kg/jam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
65
Spesifikasi Alat HE-03 HE-04
Fungsi Memanaskan campuran metil
klorid untuk umpan reaktor
Mendinginkan suhu gas keluar
reaktor menuju absorber
Duty 1.643.940,802 kJ/jam 10.499,8190 kJ/jam
Luas area transfer 88,03 ft2 22,01 ft2
Hairpin 4 x 3 in hairpin SN 40 4 x 3 in hairpin SN 40
Jumlah hairpin 4 1
Panjang hairpin 12 ft 12 ft
Pipa Dalam
Fluida Dowtherm A Gas reaktor dari HE-06
Suhu 379,2349 - 363,28720C 128,7503 - 51,250C
Tekanan 3 atm 3 atm
kapasitas 40.000 kg/jam 14.222,9349 kg/jam
Annulus
Fluida Metil klorid dari top SP-02
dan top MD-01
Metil klorid dari HE-05
Suhu 68,3093 - 3000C 15,87 - 18,59420C
Tekanan 3 atm 3 atm
kapasitas 6918,7747 kg/jam 6918,7747 kg/jam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
66
Spesifikasi Alat HE-05 HE-06
Fungsi Mendinginkan suhu produk
hasil samping HCl dari
absorber ke tangki
penyimpanan
Memanaskan keluaran bottom
absorber menuju MD-01
Duty 293.807,1552 kJ/jam 22.123,8013 kJ/jam
Luas area transfer 132,05 ft2 44,78 ft2
Hairpin 4 x 3 in hairpin SN 40 3 x 2 in hairpin SN 40
Jumlah hairpin 6 3
Panjang hairpin 12 ft 12 ft
Pipa Dalam
Fluida Hasil bawah MD-01 Produk CH2Cl2 dari top MD-02
Suhu 82,3793 - 46,18500C 40 - 350C
Tekanan 3 atm 1 atm
kapasitas 7157,0339 kg/jam 3791,2452 kg/jam
Annulus
Fluida Metil klorid dari HE-04 Air
Suhu 18,5942 - 68,30930C 30 - 350C
Tekanan 3 atm 1 atm
kapasitas 6918,7747 kg/jam 3787,8800 kg/jam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
67
Spesifikasi Alat HE-07 HE-08
Fungsi Mendinginkan suhu hasil
bawah MD-01 menuju MD-
02
Mendinginkan produk utama
CH2Cl2 dari top MD-02 ke
tangki penyimpanan
Duty 293.807,1552 kJ/jam 22.123,8013 kJ/jam
Luas area transfer 132,05 ft2 44,78 ft2
Hairpin 4 x 3 in hairpin SN 40 3 x 2 in hairpin SN 40
Jumlah hairpin 6 3
Panjang hairpin 12 ft 12 ft
Pipa Dalam
Fluida Hasil bawah MD-01 Produk CH2Cl2 dari top MD-02
Suhu 82,3793 - 46,18500C 40 - 350C
Tekanan 3 atm 1 atm
kapasitas 7157,0339 kg/jam 3791,2452 kg/jam
Annulus
Fluida Metil klorid dari HE-04 Air
Suhu 18,5942 - 68,30930C 30 - 350C
Tekanan 3 atm 1 atm
kapasitas 6918,7747 kg/jam 3787,8800 kg/jam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
68
Spesifikasi Alat HE-09 HE-10
Fungsi Mendinginkan produk
samping CHCl3 dari top
MD-03 ke tangki
penyimpanan
Mendinginkan produk samping
CCl4 dari bottom MD-03 ke
tangki penyimpanan
Duty 70.024,1819 kJ/jam 21.012,2468 kJ/jam
Luas area transfer 44,78 ft2 7,46 ft2
Hairpin 3 x 2 in hairpin SN 40 3 x 2 in hairpin SN 40
Jumlah hairpin 3 1
Panjang hairpin 12 ft 6 ft
Pipa Dalam
Fluida Air Air
Suhu 30 - 350C 30 - 350C
Tekanan 1 atm 1 atm
kapasitas 3350,2264 kg/jam 1005,3468 kg/jam
Annulus
Fluida Produk samping CHCl3 dari
top MD-03
Produk samping CCl4 dari
bottom MD-03
Suhu 60,6918 - 350C 85,2599 - 350C
Tekanan 1 atm 1 atm
kapasitas 2826,010 kg/jam 547,1039 kg/jam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
69
Spesifikasi Alat HE-11
Fungsi Mendinginkan Dowtherm A sebagai pendingin reaktor
Duty 1.491.536,4863 kJ/jam
Luas area transfer 33,01 ft2
Hairpin 4 x 3 in hairpin SN 40
Jumlah hairpin 3
Panjang hairpin 6 ft
Pipa Dalam :
Fluida Dowtherm A
Suhu 249,0962 - 232,070C
Tekanan 3 atm
kapasitas 40.000 kg/jam
Annulus :
Fluida Air
Suhu 30 - 500C
Tekanan 1 atm
kapasitas 11.298,7975 kg/jam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
70
3.11. Pompa
Tabel 3.11 Spesifikasi Pompa
Spesifikasi Alat P-01 P-02 P-03
Fungsi mengalirkan hasil
bawah klorin fase
cair dari separator
(SP-01) ke arus
masuk vaporizer
(VP -01)
mengalirkan hasil
bawah metil
klorida fase cair
dari separator (SP-
02) ke arus masuk
HE-03
mengalirkan
campuran cairan
keluaran
kondensor 1 (CD-
01) ke akumulator
1 (ACC-01)
Tipe Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal
Jumlah 2 2 2
Kapasitas 60,7599 gpm 80,3295 gpm 18,2438 gpm
Power pompa 0,5 HP 0,5 HP 0,17 HP
Power motor 0,75 HP 0,75 HP 0,25 HP
Efisiensi pompa 41% 48% 20%
Efisiensi motor 79% 80% 77%
Nominal 3 in 3 in 1,5 in
ID pipa 2,875 in 3,068 in 1,61 in
OD pipa 3,5 in 3,5 in 1,9 in
A inside 122,8315 in2 122,8315 in2 60,6238 in2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
71
Spesifikasi Alat P-04 P-05 P-06
Fungsi mengalirkan
refluks cairan dari
akumulator 1
(ACC-01) ke
menara distilasi 1
(MD-01)
mengalirkan
campuran cairan
dari reboiler 1
(RB-01) ke
menara distilasi 2
(MD-02)
mengalirkan
campuran cairan
dari kondensor 2
(CD-02) ke
akumulator 2
(ACC-02)
Tipe Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal
Jumlah 2 2 2
Kapasitas 50,7327 gpm 59,5244 gpm 15,5173 gpm
Power pompa 1,5 HP 20 HP 0,17 HP
Power motor 2 HP 25 HP 0,25 HP
Efisiensi pompa 36% 10% 17%
Efisiensi motor 81% 88% 78%
Nominal 3 in 2 in 1,25 in
ID pipa 2,624 in 1,875 in 1,53 in
OD pipa 3,5 in 2,38 in 1,66 in
A inside 98,9276 in2 70,7037 in2 57,7438 in2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
72
Spesifikasi Alat P-07 P-08 P-09
Fungsi mengalirkan
refluks cairan dari
akumulator 2
(ACC-02) ke
menara distilasi 2
(MD-02)
mengalirkan
campuran cairan
dari reboiler 2
(RB-02) ke
menara distilasi 3
(MD-03)
mengalirkan
campuran cairan
dari kondensor 3
(CD-03) ke
akumulator 3
(ACC-03)
Tipe Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal
Jumlah 2 2 2
Kapasitas 78,7538 gpm 12,7126 gpm 10,7994 gpm
Power pompa 10 HP 2 HP 0,17 HP
Power motor 15 HP 2,5 HP 0,25 HP
Efisiensi pompa 42% 13% 12%
Efisiensi motor 87% 81% 78%
Nominal 1,25 in 1,25 in 1,5 in
ID pipa 1,442 in 1,442 in 1,337 in
OD pipa 1,66 in 1,66 in 1,9 in
A inside 54,4318 in2 54,4318 in2 50,3998 in2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
73
Spesifikasi Alat P-10 P-11
Fungsi - Mengalirkan refluks
cairan dari akumulator 3
(ACC-03) ke menara
distilasi 3 (MD-03).
- Mengalirkan produk
samping CHCl3 dari ACC-
03 ke tangki penyimpan
(T-04)
mengalirkan produk samping
CCl4 dari reboiler 3 (RB-03)
ke tangki penyimpan (T-05)
Tipe Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal
Jumlah 2 2
Kapasitas 45,6263 gpm 3,9434 gpm
Power pompa 7,5 HP 0,17 HP
Power motor 10 HP 0,25 HP
Efisiensi pompa 35% 10%
Efisiensi motor 86% 79%
Nominal 1,25 in 1 in
ID pipa 1,278 in 0,599 in
OD pipa 1,66 in 1,32 in
A inside 48,0958 in2 22,6079 in2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
74
Spesifikasi Alat P-12 P-13
Fungsi mengalirkan dowtherm A
dari HE-03 ke reboiler 2
(RB-02)
mengalirkan dowtherm A
dari HE-11 ke reaktor (R)
Tipe Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal
Jumlah 2 2
Kapasitas 289,222 gpm 241,1931 gpm
Power pompa 0,25 HP 0,25 HP
Power motor 0,33 HP 0,33 HP
Efisiensi pompa 59% 60%
Efisiensi motor 78% 78%
Nominal 5 in 5 in
ID pipa 5,295 in 5,047 in
OD pipa 5,563 in 5,563 in
A inside 199,5832 in2 190,2232 in2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 75
BAB IV
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
4.1 Unit Pendukung Proses
Utilitas merupakan unit penunjang proses produksi untuk menjamin
kelangsungan proses dalam suatu pabrik.
Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik methylene chloride
adalah :
1. Unit pengadaan air
Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan
air sebagai berikut :
a. Air pendingin
b. Air proses
c. Air konsumsi umum dan sanitasi
d. Air umpan boiler
2. Unit pengadaan pendingin reaktor
Unit ini bertugas menyediakan pendingin untuk reaktor.
3. Unit pengadaan steam
Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media
pemanas untuk reboiler.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
76
4. Unit pengadaan udara tekan
Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan
instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel dan untuk
kebutuhan umum yang lain.
5. Unit pengadaan listrik
Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk
peralatan proses, peralatan utilitas, peralatan elektronik atau alat-alat listrik,
AC, maupun penerangan. Listrik disuplai dari PLN dan disediakan generator
sebagai cadangan apabila listrik dari PLN mengalami gangguan.
6. Unit pengadaan bahan bakar
Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan generator.
4.1.1 Unit Pengadaan Air
Air konsumsi umum dan sanitasi yang digunakan adalah air yang
diperoleh dari PT. Krakatau Tirta Industri (PT. KTI). Sedangkan untuk air
pendingin dan air pemadam kebakaran menggunakan air dari laut yang
tidak jauh dari lokasi pabrik.
4.1.1.1 Air Pendingin dan Air Pemadam Kebakaran
Air pendingin dan air pemadam kebakaran yang digunakan adalah
air laut yang diperoleh dari laut yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan
digunakannya air laut sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor
sebagai berikut :
a. Air laut dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
77
b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.
c. Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi.
d. Tidak terdekomposisi.
e. Tidak dibutuhkan cooling tower, karena air laut langsung dibuang lagi
ke laut.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut sebagai
pendingin adalah :
a. Partikel-partikel besar/makroba (makhluk hidup laut dan konstituen
lain)
b. Partikel-partikel kecil/mikroba laut (ganggang dan mikroorganisme
laut) yang dapat menyebabkan fouling pada alat-alat proses.
Tabel 4.1 Kebutuhan air pendingin
No Kode Alat AlatKebutuhan
( kg/jam )
1. HE-08 Cooler CH2Cl2 ke storage 1.058,5305
2. HE-09 Cooler CHCl3 ke storage 3.347,2527
3. HE-10 Cooler CCCl4 ke storage 1.004,4544
4. HE-11 Cooler untuk Dowtherm A 35.711,55
Total kebutuhan air pendingin = 41.121,7834 kg/jam.
Selain digunakan untuk pendingin pada penukar panas, air laut juga
digunakan untuk keperluan pemadam kebakaran.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
78
4.1.1.2. Air Proses
Untuk kebutuhan air proses, sumber yang digunakan adalah air
yang dibeli dari PT Krakatau Tirta Industri yang masih berada dalam satu
kawasan industri. Adapun syarat air proses yang perlu diperhatikan adalah:
a. Kesadahan (hardness) yang dapat menyebabkan kerak.
b. Adanya zat besi yang dapat menyebabkan korosi.
Tahapan pengolahan air KTI yang digunakan untuk proses adalah:
a. Sand filter.
b. Demineralisasi.
Air proses dalam perancangan pabrik ini digunakan sebagai
penyerap HCl pada menara absorber.
Tabel 4.2 Kebutuhan air proses
No Kode Alat Nama Alat Kebutuhan ( kg/jam )
1. ABS Absorber 7.001,0568
Total kebutuhan air proses = 7.001,0568 kg/jam
4.1.1.3 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi
Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari PT.
KTI. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum,
laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan
sanitasi harus memenuhi beberapa syarat, yang meliputi syarat fisik, syarat
kimia, dan syarat bakteriologis.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
79
Syarat fisik :
Suhu di bawah suhu udara luar
Warna jernih
Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau
Syarat kimia :
Tidak mengandung zat organik
Tidak beracun
Syarat bakteriologis :
Tidak mengandung bakteri–bakteri, terutama bakteri yang pathogen.
Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi dapat dilihat pada Tabel 4.3
Tabel 4.3 Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi
No Nama Unit Kebutuhan ( kg/hari)
1. Perkantoran 5.900
2. Laboratorium 3.200
3. Kantin 3.000
4. Hydrant/Taman 1.210
5. Poliklinik 800
Jumlah air 13.310
Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi = 13.310 kg/hari
= 554,5833 kg/jam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
80
4.1.1.4 Air Umpan Boiler
Untuk kebutuhan umpan boiler, sumber air yang digunakan sama
dengan air proses. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam
penanganan air umpan boiler antara lain:
a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi.
Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung
larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut.
b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale forming).
Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu
tinggi, yang biasanya berupa garam - garam karbonat dan silikat.
c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming)
Air dari proses pemanasan dapat menyebabkan pembusaan karena
adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat tidak larut dalam jumlah
besar.
Jumlah air yang dibutuhkan untuk umpan boiler sebesar 2.399,5883
kg/jam. Jumlah air ini hanya pada awal start up pabrik, untuk kebutuhan
selanjutnya hanya diperlukan air make up saja. Jumlah air untuk keperluan
make up sebesar 479,9177 kg/jam. Sebagai cadangan ditambahkan
sebanyak 20% dari kebutuhan.
Pengolahan Air
Pengolahan air untuk kebutuhan pabrik meliputi pengolahan secara fisik
dan kimia, maupun penambahan desinfektan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
81
Pengolahan air laut
Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat-alat penukar panas maka
perlu diadakan pengolahan air laut. Pengolahan dilakukan secara fisis dan kimia.
Pengolahan secara fisis adalah dengan screening dan secara kimia adalah dengan
penambahan chlorine. Tahapannya adalah sebagai berikut :
Air laut dihisap dari kolam yang langsung berada di pinggir laut dengan
menggunakan pompa, dalam pengoperasian digunakan dua buah pompa, satu
service dan satunya standby. Sebelum masuk pompa, air dilewatkan pada
traveling screen untuk menyaring partikel dengan ukuran besar. Pencucian
dilakukan secara kontinyu. Setelah dipompa kemudian dialirkan ke strainer yang
mempunyai saringan stainless steel 0,4 mm dan mengalami pencucian balik
secara periodik. Air laut kemudian dialirkan ke pabrik. Di dalam kolam
diinjeksikan Sodium hipoklorit untuk menjaga kandungan klorin minimum 1 ppm.
Dalam perancangan ini diinjeksikan klorin sebanyak 1 ppm. Sodium hipoklorit
dibuat di dalam Chloropac dengan bahan baku air laut dengan cara elektrolisa.
Klorin diinjeksikan secara kontinyu dalam kolam dan secara intermitten di pipa
pengaliran.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
82
54321Air
Laut Ke Pabrik
Keterangan :1. Saringan Awal2. Kolam Penampungan3. Traveling Screen4. Pompa5. Strainer, untuk diameter >0.4 mm6. Chloropac
6
Injeksi secara kontinyu
Injeksi secara intermitten
Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Laut
Pengolahan air konsumsi dan sanitasi
Air baku (treated water) yang diambil dari PT. KTI dialirkan ke clarifier
untuk mengurangi materi yang mengendap. Air yang mengalir berlebihan (over
flow) dari clarifier dialirkan secara gravitasi ke filter yang berjenis gravity sand
filter dengan menggunakan pasir kasar dan halus, untuk menghilangkan sisa-sisa
materi yang terendap dalam jumlah kecil. Air yang telah disaring selanjutnya
ditampung ke bak penampung air untuk kemudian dipompakan ke tangki air
konsumsi dan sanitasi umum.
Gambar 4.2 Skema Pengolahan Air Konsumsi dan Sanitasi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
83
Pengolahan air umpan boiler
Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler
meliputi :
1. Kation Exchanger
Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut
dalam air lunak. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butir-
butir resin penukar ion. Resin yang digunakan adalah jenis C-300 dengan
notasi RH2. Adapun reaksi yang terjadi dalam kation exchanger adalah:
2NaCl + RH2 RNa2 + 2 HCl
CaCO3 + RH2 RCa + H2CO3
BaCl2 + RH2 RBa + 2 HCl
Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan menggunakan
larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah:
RNa2 + H2SO4 RH2 + Na2SO4
RCa + H2SO4 RH2 + CaSO4
RBa + H2SO4 RH2 + BaSO4
2. Anion Exchanger
Alat ini berfungsi untuk mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak.
Dan resin yang digunakan adalah jenis C - 500P dengan notasi R(OH)2.
Reaksi yang terjadi di dalam anion exchanger adalah:
R(OH)2 + 2 HCl RCl2 + 2 H2O
R(OH)2 + H2SO4 RSO4 + 2 H2O
R(OH)2 + H2CO3 RCO3 + 2 H2O
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
84
Pencucian resin yang sudah jenuh digunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang
terjadi saat regenerasi adalah:
RCl2 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 NaCl
RSO4 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 Na2SO4
RCO3 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 Na2CO3
3. Deaerasi
Merupakan proses penghilangan gas - gas terlarut, terutama oksigen dan
karbon dioksida dengan cara pemanasan menggunakan steam. Oksigen
terlarut dapat merusak baja. Gas – gas ini kemudian dibuang ke atmosfer.
4. Tangki Umpan Boiler
Unit ini berfungsi menampung air umpan boiler dengan waktu tinggal 24
jam. Ke dalam tangki ini ditambahkan bahan-bahan yang dapat mencegah
korosi dan kerak, antara lain:
a. Hidrazin (N2H4)
Zat ini berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa gas terlarut terutama gas
oksigen sehingga dapat mencegah korosi pada boiler. Adapun reaksi yang
terjadi adalah:
N2H4 (aq) + O2 (g) N2 (g) + 2 H2O (l)
b. NaH2PO4
Zat ini berfungsi untuk mencegah timbulnya kerak. Reaksi yang terjadi
adalah:
2 NaH2PO4 + 4 NaOH + 3 CaCO3 Ca3(PO4)2 + 3 Na2CO3 + 4 H2O
(Powell,1954)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
85
4.1.2 Unit Pengadaan Pendingin Reaktor
Media yang digunakan sebagai pendingin reaktor adalah dowtherm
A. Dowtherm A dapat dipakai pada kisaran suhu 2040C-3990C dengan
tekanan 0-145 psig (Perry,ed.6). Dowtherm A tidak memerlukan treatment
secara fisis, kimia, maupun biologis. Sifat-sifat fisik dowtherm A adalah
sebagai berikut :
- Densitas = 46,82 lb/ft3
- Kapasitas Panas = 0,599 Btu/lb.F
- Konduktivitas termal = 0,0497 Btu/hr.ft.F
Jumlah Kebutuhan Dowtherm A
Kebutuhan dowtherm A yang digunakan sebagai pendingin reaktor adalah
sebanyak = 40.000 kg/jam. Kebutuhan ini hanya saat start up pabrik, dan
setelah didinginkan dapat digunakan untuk mendinginkan reaktor kembali.
Persediaan dowtherm A untuk make up sebesar 10% untuk keamanan =
4.000 kg/jam.
Pendingin Dowtherm A
Dowtherm A yang digunakan sebagai pendingin reaktor dialirkan ke HE-
11 untuk didinginkan dan dialirkan kembali untuk mendinginkan reaktor.
4.1.3 Unit Pengadaan Steam
Steam yang diproduksi pada prarancangan pabrik metilen klorida
ini digunakan sebagai media pemanas pada reboiler-03 (RB-03). Untuk
memenuhi kebutuhan steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
86
dihasilkan dari boiler ini adalah saturated steam yang mempunyai suhu
140oC dan tekanan 3,6 atm.
Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 2.399,588 kg/jam. Untuk
menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi dan make up
blowdown pada boiler maka, jumlah steam dilebihkan sebanyak 20 %. Jadi
jumlah steam yang dibutuhkan adalah 2.879,506 kg/jam.
Perancangan boiler :
Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam
Steam yang dihasilkan : T = 284 °F
P = 52,4 psia
Untuk tekanan < 200 psia, digunakan boiler jenis fire tube boiler.
Menentukan luas penampang perpindahan panas
Daya yang diperlukan boiler untuk menghasilkan steam dihitung
dengan persamaan :
Dengan :
ms = massa steam yang dihasilkan (lb/jam)
h = entalpi steam pada P dan T tertentu (BTU/lbm)
hf = entalpi umpan (BTU/lbm)
dimana : ms = 3968,28 lb/jam
h = 1200,98 BTU/lbm
5,343,970
).(
x
hfhmsDaya
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
87
Umpan air terdiri dari 20 % make up water dan 80 % kondensat. Make
up water adalah air pada suhu 35 °C dan kondensat pada suhu 140 °C.
hf = 215,2195 BTU/lbm
Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 133,985 HP
ditentukan luas bidang pemanasan = 12 ft2/HP
Total heating surface = 1.607,822 ft2
Perhitungan kapasitas boiler
Q = ms (h – hf)
= 6.348,159 (921,7549 – 215,2195)
= 4.485.199,2999 BTU/jam
Kebutuhan bahan bakar
Bahan bakar yang digunakan adalah IDO (Industrial Diesel Oil)
Heating value (HV) IDO = 16.777,091 BTU/lb
Densitas = 50,5664 lb/ft3
Jumlah bahan bakar IDO untuk memenuhi kebutuhan panas yang
ada sebanyak 233,89 L/jam
Spesifikasi boiler yang dibutuhkan :
Kode : B-01
Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam
Jenis : Fire tube boiler
Jumlah : 1 buah
Tekanan steam : 14,70 psia (1 atm)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
88
Suhu steam : 284 oF (140 oC)
Efisiensi : 80 % (www.indonesia-property.com)
Bahan bakar : IDO
Kebutuhan bahan bakar : 233,89 L/jam
4.1.4 Unit Pengadaan Udara Tekan
Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik benzene ini
diperkirakan sebesar 100 m3/jam, tekanan 59,7 psi dan suhu 31oC. Alat
untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan
dryer yang berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai
maksimal 84 ppm.
Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan :
Kode : KU-01
Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan
Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor
Jumlah : 1 buah
Kapasitas : 100 m3/jam
Tekanan suction : 14,7 psi (1 atm)
Tekanan discharge : 59,7 psi (4,1 atm)
Suhu udara : 31 oC
Efisiensi : 80 %
Daya kompresor : 7,5 HP
Tegangan : 220/380 volt
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
89
4.1.5 Unit Pengadaan Listrik
Kebutuhan tenaga listrik di pabrik metilen klorida ini dipenuhi oleh
PLN dan generator pabrik. Hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik
dapat berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN.
Generator yang digunakan adalah generator arus bolak-balik dengan
pertimbangan :
a. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar
b. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan
Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari :
1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas
2. Listrik untuk penerangan
3. Listrik untuk AC
4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi
5. Listrik untuk alat-alat elektronik
Besarnya kebutuhan listrik masing–masing keperluan di atas dapat
diperkirakan sebagai berikut :
4.1.5.1 Listrik untuk keperluan proses dan utilitas
Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air
dapat dilihat pada Tabel 4.4
Tabel 4.4 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas
Nama Alat Jumlah HP Total HP
P-01 1 1 1
P-02 1 0,75 0,75
P-03 1 0,25 0,25
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
90
Tabel 4.4 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas
P-04 1 2 2P-05 1 25 25P-06 1 0,25 0,25P-07 1 15 15P-08 1 3 3P-09 1 0,25 0,25P-10 1 10 10P-11 1 0,25 0,25P-12 1 0,25 0,25P-13 1 0,25 0,25PU-01 1 0,08 0,08PU-02 1 0,17 0,17PU-03 1 0,08 0,08PU-04 1 1 1PWT-01 1 5 5PWT-02 1 0,5 0,50PWT-03 1 0,17 0,17PWT-04 1 0,17 0,17PWT-05 1 1,5 1,50PWT-06 1 1,00 1,00PWT-07 1 0,17 0,17PWT-08 1 0,17 0,17KU-01 1 7,5 7,50Jumlah 75,76
Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas
sebesar 75,76 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak
terdiskripsikan sebesar ± 10 % dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan
listrik adalah 82,79 HP atau sebesar 60,88 kW.
4.1.5.2 Listrik untuk penerangan
Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :
DU
FaL
.
.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
91
dengan :
L : Lumen per outlet
a : Luas area, ft2
F : foot candle yang diperlukan (Tabel 13 Perry 6th ed)
U : Koefisien utilitas (Tabel 16 Perry 6th ed)
D : Efisiensi lampu (Tabel 16 Perry 6th ed)
Tabel 4.5 Jumlah Lumen berdasarkan luas bangunan
BangunanLuas,
m2 Luas, ft2 F U D Lumen
Pos keamanan 1 40 430,56 10 0,42 0,75 13.668,46Pos keamanan 1 40 430,56 10 0,42 0,75 13.668,46Parkir 1 300 3229,17 10 0,49 0,75 87.868,66Parkir 2 300 3229,17 10 0,49 0,75 87.868,66Taman 750 8072,93 5 0,55 0,75 97.853,73Kantor Keamanan 100 1076,39 20 0,55 0,75 52.188,66Bongkar Muat 500 5381,96 5 0,55 0,75 65.235,82Masjid 300 3229,17 20 0,55 0,75 156.565,97Kantin 200 2152,78 20 0,51 0,75 112.563,77Perpustakaan & Diklat
200 2152,78 35 0,6 0,75 167.438,61
Kantor 1000 10763,91 35 0,6 0,75 837.193,03Poliklinik 400 4305,56 20 0,56 0,75 205.026,87Ruang control 200 2152,78 40 0,56 0,75 205.026,87Laboratorium 200 2152,78 40 0,56 0,75 205.026,87Proses 3500 37673,69 30 0,59 0,75 2.554.148,23Utilitas 2000 21527,82 10 0,59 0,75 486.504,43Ruang generator 320 3444,45 10 0,51 0,75 90.051,02Bengkel 360 3875,01 40 0,51 0,75 405.229,57Garasi 360 3875,01 10 0,51 0,75 101.307,39Gudang 400 4305,56 10 0,51 0,75 112.563,77Pemadam 250 2690,98 10 0,51 0,75 70.352,36Jembatan Timbang 180 1937,50 10 0,51 0,75 50.653,70Jalan 2000 21527,82 10 0,51 0,75 562.818,85Area perluasan 3500 37673,69 5 0,57 0,75 440.627,91Jumlah 17400 187292,0 7.181.451,6
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
92
Jumlah lumen :
untuk penerangan dalam ruangan = 6.080.151,14 lumen
untuk penerangan bagian luar ruangan = 1.101.300,49 lumen
Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu fluorescent
40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 W mempunyai 1.920
lumen (Tabel 18 Perry 6th ed.).
Jadi jumlah lampu dalam ruangan = 6.080.151,14 / 1.920
= 3.167 buah
Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt,
dimana lumen output tiap lampu adalah 3.000 lumen (Perry 6th ed., 1994).
Jadi jumlah lampu luar ruangan = 1.101.300,49 / 3.000
= 368 buah
Total daya penerangan = ( 40 W x 3.167 + 100 W x 368 )
= 163.480 W
= 163,48 Kw
4.1.5.3 Listrik untuk AC
Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15.000 Watt atau 15 kW
4.1.5.4 Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi
Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15.000 Watt atau 15kW.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
93
Tabel 4.6 Total kebutuhan listrik pabrik
No. Kebutuhan Listrik Tenaga listrik, kW
1.
2.
3.
4.
Listrik untuk keperluan proses dan utilitas
Listrik untuk keperluan penerangan
Listrik untuk AC
Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi
60,88
163,48
15
15
Total 254,36
Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik
mempunyai efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapkan harus
mempunyai output sebesar 317,95 kW.
Dipilih menggunakan generator dengan daya 520 kW, sehingga
masih tersedia cadangan daya sebesar 202,05 kW.
Spesifikasi generator yang diperlukan :
Jenis : AC generator
Jumlah : 1 buah
Kapasitas / Tegangan : 520 kW ; 220/360 Volt
Efisiensi : 80 %
Bahan bakar : IDO
4.1.6 Unit Pengadaan Bahan Bakar
Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi
kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang
digunakan adalah IDO (Industrial Diesel Oil). IDO diperoleh dari
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
94
Pertamina dan distributornya. Pemilihan IDO sebagai bahan bakar
didasarkan pada alasan:
1. Mudah didapat
2. Lebih ekonomis
3. Mudah dalam penyimpanan
Bahan bakar IDO yang digunakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut :
Specific gravity : 0,8124
Heating Value : 16.779 Btu/lb
Efisiensi bahan bakar : 80%
Densitas : 50,5664 lb/ft3
a. Kebutuhan bahan bakar untuk boiler
Kapasitas boiler = 4.485.199,299 Btu/jam
Kebutuhan bahan bakar = 233,892 liter/jam
b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator
Bahan bakar = h..eff
alatKapasitas
Kapasitas generator = 520 kW
= 1.774.320,13 Btu/jam
Kebutuhan bahan bakar = 2,61 ft3/jam
= 74,02 L/jam
4.2 Laboratorium
Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik
untuk memperoleh data–data yang diperlukan. Data–data tersebut
digunakan untuk evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi,
dan untuk pengendalian mutu.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
95
Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik
dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar
sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan
mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau
produk.
Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari
bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang
diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah
proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk
tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui
atau diatasi.
Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan
yang mempunyai tugas pokok antara lain :
a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk
b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi
c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan
lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi
Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok
kerja shift dan non-shift.
1. Kelompok shift
Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa–analisa
rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya,
kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
96
selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift. Masing–masing shift
bekerja selama 8 jam.
2. Kelompok non-shift
Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa
yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang
diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran
pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di
laboratorium utama dengan tugas antara lain :
a. Menyediakan reagent kimia untuk analisa laboratorium
b. Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi
c. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran
produksi
Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :
1. Laboratorium fisik
2. Laboratorium analitik
3. Laboratorium penelitian dan pengembangan
4.2.1 Laboratorium Fisik
Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan
terhadap sifat–sifat bahan baku, produk, dan air yang meliputi air baku, air
pendingin, dan air limbah. Pengamatan yang dilakukan meliputi specific
gravity, viskositas, dan kandungan air.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
97
4.2.2 Laboratorium Analitik
Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan
produk mengenai sifat–sifat kimianya.
Analisa yang dilakukan, yaitu :
Analisa komposisi bahan baku
Analisa komposisi produk utama
Analisa komposisi produk samping
Analisa air
- Air baku
- Air pendingin
- Air limbah
4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan
Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :
diversifikasi produk
perlindungan terhadap lingkungan
Disamping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga
mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian
terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian
guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku.
4.2.4 Prosedur Analisa Bahan Baku
4.2.4.1. Infra red Spectrofotometer (IRS).
Mengambil sampel metil klorida dan klorin secukupnya
kemudian dianalisa langsung menggunakan Infra Red Spectrofotometer
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
98
(IRS). Dengan alat ini dapat ditentukan kandungan gugus organik yang
tersusun, apakah sudah memenuhi kriteria sebagai produk atau belum.
(Adam, 2010).
4.2.4.3 Densitas
Alat : Hidrometer
Cara pengujian :
Menuang sampel ke dalam gelas ukur 1 liter (usahakan tidak
terbentuk gelembung).
Memasukkan termometer ke dalam gelas ukur.
Memasukkan hidrometer yang telah dipilih sesuai dengan sampel.
Memasukkan hidrometer terapung pada sampel sampai konstan
lalu membaca skala pada hidrometer tersebut.
Mengkonversi menggunakan tabel yang tersedia.
4.2.4.3 Viskositas
Alat : Viscometer tube, bath, stopwatch, termometer.
Cara pengujian :
Mengisikan sampel dengan volume tertentu (sesuai dengan
kapasitas kapiler) ke dalam viscometer tube yang telah dipilih.
Memasukkan sampel ke dalam bath, diamkan selama 15 menit agar
temperatur sampel sesuai dengan temperatur bath/temperatur
pengetesan.
Pengetesan dilakukan dengan mengalirkan sampel melalui kapiler
sambil menghitung alirnya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
99
4.2.5 Prosedur Analisa Produk
4.2.5.1. Infra red Spectrofotometer (IRS).
Mengambil sampel metilen klorida, kloroform, karbon tetraklorida,
dan HCl secukupnya kemudian dianalisa langsung menggunakan Infra Red
Spectrofotometer (IRS). Dengan alat ini dapat ditentukan kandungan
gugus organik yang tersusun, apakah sudah memenuhi kriteria sebagai
produk atau belum. (Adam, 2010)
4.2.6 Analisa Air
Air yang dianalisis antara lain:
1. Air proses
2. Air umpan boiler
3. Air konsumsi umum dan sanitasi
Parameter yang diuji antara lain warna, pH, kandungan klorin,
tingkat kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas,
sulfat, silika, dan konduktivitas air.
Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air ini antara lain:
1. pH meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman/kebasaan air.
2. Spektrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu
senyawa terlarut dalam air.
3. Spectroscopy, digunakan untuk mengetahui kadar silika, sulfat,
hidrazin, turbiditas, kadar fosfat, dan kadar sulfat.
4. Peralatan titrasi, untuk mengetahui jumlah kandungan klorida,
kesadahan dan alkalinitas.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
100
5. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang
terlarut dalam air.
Air umpan boiler yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh
laboratorium ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan
kandungan silikat (SiO2), kandungan Mg2+, Ca2+.
4.3 Unit Pengolahan Limbah
Limbah yang dihasilkan dari pabrik metilen klorida dapat diklasifikasi :
1. Bahan buangan cair
2. Bahan buangan padatan
3. Bahan buangan gas
Pengolahan limbah ini didasarkan pada jenis buangannya :
1. Pengolahan bahan buangan cair
Limbah cair yang dihasilkan pada pabrik metilen klorida hanya
berupa air sanitasi karena tidak dihasilkan limbah cair dari proses
produksi, sehingga dapat langsung dibuang ke badan penerima air baik di
selokan, ataupun di laut.
2. Pengolahan bahan buangan padatan
Limbah padat yang dihasilkan pada pabrik metilen klorida berasal
dari limbah domestik dan IPAL. Limbah domestik berupa sampah-
sampah dari keperluan sehari-hari seperti kertas dan plastik, sampah
tersebut ditampung di dalam bak penampungan dan selanjutnya dikirim
ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Limbah yang berasal dari IPAL
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
101
diurug didalam tanah yang dindingnya dilapisi dengan clay (tanah liat)
agar bila limbah yang dipendam termasuk berbahaya tidak menyebar ke
lingkungan sekitarnya.
3. Pengolahan limbah gas
Limbah gas berasal dari gas hasil pembakaran bahan bakar boiler
berupa CO2 dan H2O, serta gas buang dari deaerator. Gas tersebut
dibuang ke udara melalui stack yang mempunyai tinggi minimal 4 kali
tinggi bangunan, banyaknya limbah gas yang dibuang dapat
diminimalisasi dengan jalan melakukan perawatan yang rutin terhadap
mesin–mesin produksi sehingga pembakarannya sempurna dan dapat
meminimalisasi pencemaran udara.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 102
BAB V
MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1 Bentuk Perusahaan
Pabrik Metilen Klorida yang akan didirikan, direncanakan mempunyai:
Bentuk : Perseroan Terbatas (PT)
Lapangan Usaha : Industri Metilen Klorida
Lokasi Perusahaan : Cilegon, Jawa Barat
Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa
faktor yaitu:
1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham
perusahaan.
2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran produksi
hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan.
3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik
perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah
direksi beserta stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris.
4. Kelangsungan perusahaan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh
dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya atau
karyawan perusahaan.
5. Efisiensi dari manajemen
Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan
komisaris dan direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
103
6. Lapangan usaha lebih luas
Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari
masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha.
(Widjaja, 2003)
Perseroan Terbatas (PT) didirikan dengan akta notaris berdasarkan
Kitab Undang-Undang Hukum Dagang. Besarnya modal ditentukan dalam
akta pendirian dan terdiri dari saham-saham. Pemilik PT adalah pemegang
saham yang dipimpin oleh suatu direksi yang dipilih dari pemegang saham.
Pembinaan personalia sepenuhnya diserahkan kepada direksi dengan
memperhatikan hukum-hukum perburuhan.
5.2 Struktur Organisasi
Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat
menunjang kelangsungan dan kemajuan perusahaan, karena berhubungan
dengan komunikasi yang terjadi dalam perusahaan demi tercapainya
kerjasama yang baik antar karyawan. Untuk mendapatkan sistem organisasi
yang baik maka perlu diperhatikan beberapa azas yang dapat dijadikan
pedoman, antara lain:
a) Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas
b) Tujuan organisasi harus dipahami oleh setiap orang dalam organisasi
c) Tujuan organisasi harus diterima oleh setiap orang dalam organisasi
d) Adanya kesatuan arah (unity of direction)
e) Adanya kesatuan perintah ( unity of command )
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
104
f) Adanya keseimbangan antara wewenang dan tanggung jawab
g) Adanya pembagian tugas (distribution of work)
h) Adanya koordinasi
i) Struktur organisasi disusun sederhana
j) Pola dasar organisasi harus relatif permanen
k) Adanya jaminan jabatan (unity of tenure)
l) Balas jasa yang diberikan kepada setiap orang harus setimpal dengan
jasanya
m) Penempatan orang harus sesuai keahliannya
(Zamani, 1998)
Dengan berpedoman pada azas tersebut maka diperoleh struktur
organisasi yang baik yaitu System Line and Staff. Pada sistem ini garis
kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Demikian pula dalam pembagian tugas
kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional, sehingga
seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja.
Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-
orang yang ahli di bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan
oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan perusahaan.
Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan
organisasi garis dan staf ini, yaitu:
1. Sebagai garis atau lini yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok
organisasi dalam rangka mencapai tujuan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
105
2. Sebagai staf yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan
keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada
unit operasional.
(Zamani, 1998)
Dewan Komisaris mewakili para pemegang saham (pemilik
perusahaan) dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas untuk
menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh seorang Direktur Utama yang
dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan-Umum. Direktur
Produksi membawahi bidang produksi dan teknik, sedangkan direktur
keuangan dan umum membawahi bidang pemasaran, keuangan, dan bagian
umum. Kedua direktur ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan
bertanggung jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari
pendelegasian wewenang dan tanggung jawab. Masing-masing kepala bagian
akan membawahi beberapa seksi dan masing-masing seksi akan membawahi
dan mengawasi para karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya.
Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang
dipimpin oleh seorang kepala regu dimana setiap kepala regu akan
bertanggung jawab kepada pengawas masing - masing seksi. (Widjaja, 2003)
Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut :
a. Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dan tanggung
jawab setiap orang yang terlibat di dalamnya
b. Penempatan tenaga kerja yang tepat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
106
c. Pengawasan, evaluasi dan pengembangan perusahaan serta manajemen
perusahaan yang lebih efisien.
d. Penyusunan program pengembangan manajemen
e. Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada
f. Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila
tebukti kurang lancar.
Struktur organisasi pabrik Methylene Chloride disaikan pada gambar 5.1.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
107
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
108
5.3 Tugas dan Wewenang
5.3.1 Pemegang Saham
Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal
untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut.
Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT (Perseroan
Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).
Pada RUPS, para pemegang saham berwenang:
1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris
2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur
3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi
tahunan dari perusahaan.
(Widjaja, 2003)
5.3.2 Dewan Komisaris
Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik
saham sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik
saham.
Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi :
1. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target
perusahaan, alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran
2. Mengawasi tugas - tugas direksi
3. Membantu direksi dalam tugas - tugas penting
(Widjaja, 2003)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
109
5.3.3 Dewan Direksi
Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan
bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan.
Direktur utama bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala
tindakan dan kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan perusahaan.
Direktur utama membawahi direktur produksi dan direktur keuangan-umum.
Tugas direktur umum antara lain :
1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan
pekerjaannya secara berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada
pemegang saham.
2. Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat kelangsungan
hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, karyawan, dan
konsumen.
3. Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat
pemegang saham.
4. Mengkoordinir kerja sama antara bagian produksi (direktur produksi) dan
bagian keuangan dan umum (direktur keuangan dan umum).
Tugas dari direktur produksi antara lain :
1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik,
dan rekayasa produksi.
2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-
kepala bagian yang menjadi bawahannya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
110
Tugas dari direktur keuangan antara lain:
1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran,
keuangan, dan pelayanan umum.
2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-
kepala bagian yang menjadi bawahannya.
(Djoko, 2003)
5.3.4 Staf Ahli
Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu
direktur dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik
maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama
sesuai dengan bidang keahlian masing - masing.
Tugas dan wewenang staf ahli meliputi :
1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan.
2. Memberi masukan - masukan dalam perencanaan dan pengembangan
perusahaan.
3. Memberi saran - saran dalam bidang hukum.
5.3.5 Kepala Bagian
Kepala bagian secara umum bertugas mengkoordinir, mengatur, dan
mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan
garis wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian
dapat juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian bertanggung jawab
kepada direktur Utama.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
111
Kepala bagian terdiri dari:
1. Kepala Bagian Produksi
Kepala bagian produksi bertanggung jawab kepada direktur produksi
dalam bidang mutu dan kelancaran produksi serta mengkoordinir kepala-
kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian produksi
membawahi seksi proses dan seksi utilitas.
Tugas seksi proses antara lain :
a. Mengawasi jalannya proses produksi
b. Menjalankan tindakan seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang
tidak diharapkan sebelum diambil oleh seksi yang berwenang.
Tugas seksi utilitas, antara lain :
Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan
proses, air, steam, dan tenaga listrik.
2. Kepala Bagian Teknik
Kepala bagian teknik bertugas sebagai berikut :
a. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang
pemeliharan, quality contol dan HSE, serta LITBANG.
b. Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya
Kepala Bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan, seksi quality
control dan HSE, serta seksi LITBANG.
Tugas seksi pemeliharaan, antara lain :
a. Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik
b. Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
112
Tugas seksi quality control bagian pengendalian & HSE :
Menangani hal - hal yang dapat mengancam keselamatan pekerja dan
mengurangi potensi bahaya yang ada.
Tugas seksi quality control bagian laboratorium, antara lain:
a. Mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu
b. Mengawasi dan menganalisa mutu produksi
c. Mengawasi hal - hal yang berhubungan dengan buangan pabrik
d. Membuat laporan berkala kepada Kepala Bagian Produksi.
Tugas seksi LITBANG meliputi:
a. Memperbaiki mutu produksi
b. Memperbaiki dan melakukan inovasi terhadap proses produksi
c. Meningkatkan efisiensi perusahaan di berbagai bidang
3. Kepala Bagian Keuangan
Kepala bagian keuangan ini bertanggung jawab kepada direktur keuangan
dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan dan membawahi 2
seksi, yaitu seksi administrasi dan seksi keuangan.
Tugas seksi administrasi :
Menyelenggarakan pencatatan utang piutang, administrasi persediaan
kantor dan pembukuan, serta masalah perpajakan.
Tugas seksi keuangan antara lain :
a. Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang, dan
membuat ramalan tentang keuangan masa depan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
113
b. Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan
4. Kepala Bagian Pemasaran
Kepala bagian pemasaran bertanggung jawab kepada direktur keuangan
dan umum dalam bidang bahan baku dan pemasaran hasil produksi, serta
membawahi 2 seksi yaitu seksi pembelian dan seksi pemasaran.
Tugas seksi pembelian, antara lain :
a. Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan
perusahaan dalam kaitannya dengan proses produksi
b. Mengetahui harga pasar dan mutu bahan baku serta mengatur keluar
masuknya bahan dan alat dari gudang.
Tugas seksi pemasaran :
a. Merencanakan strategi penjualan hasil produksi
b. Mengatur distribusi hasil produksi
5. Kepala Bagian Umum
Kepala bagian umum bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan
umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat, dan keamanan
serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya.
Kepala bagian umum membawahi seksi personalia, seksi humas, dan seksi
keamanan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
114
Seksi personalia bertugas :
a. Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik
mungkin antara pekerja, pekerjaan, dan lingkungannya supaya tidak
terjadi pemborosan waktu dan biaya.
b. Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi
kerja yang tenang dan dinamis.
c. Melaksanakan hal - hal yang berhubungan dengan kesejahteraan
karyawan.
Seksi humas bertugas :
Mengatur hubungan antara perusahaan dengan masyarakat di luar
lingkungan perusahaan.
Seksi Keamanan bertugas :
a. Mengawasi keluar masuknya orang - orang baik karyawan maupun
bukan karyawan di lingkungan pabrik.
b. Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas perusahaan
c. Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern
perusahaan.
5.3.6 Kepala Seksi
Kepala seksi adalah pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya
sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing
agar diperoleh hasil yang maksimum dan efektif selama berlangsungnya
proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab kepada kepala bagian
masing - masing sesuai dengan seksinya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
115
5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan
Pabrik Metilen Klorida ini direncakan beroperasi 330 hari dalam satu
tahun dan proses produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang bukan
hari libur digunakan untuk perawatan, perbaikan, dan shutdown. Sedangkan
pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan yaitu
karyawan shift dan non shift
5.4.1 Karyawan non shift
Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses
produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur,
staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta karyawan yang berada di kantor.
Karyawan harian dalam satu minggu akan bekerja selama 5 hari
dengan pembagian kerja sebagai berikut :
Jam kerja :
Hari Senin – Kamis : Jam 07.30 – 16.30
Hari Jum’at : Jam 07.30 – 17.00
Jam Istirahat :
Hari Senin – Kamis : Jam 12.00 – 13.00
Hari Jum’at : Jam 11.00 – 13.00
5.4.2 Karyawan Shift
Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani
proses produksi atau mengatur bagian - bagian tertentu dari pabrik yang
mempunyai hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi.
Yang termasuk karyawan shift ini adalah operator produksi, sebagian dari
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
116
bagian teknik, bagian gedung dan bagian - bagian yang harus selalu siaga
untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik.
Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam
sebagai berikut :
Shift Pagi : Jam 07.00 – 15.00
Shift Sore : Jam 15.00 – 23.00
Shift Malam : Jam 23.00 – 07.00
Untuk karyawan shift ini dibagi menjadi 4 regu (A / B / C / D) dimana
tiga regu bekerja dan satu regu istirahat serta dikenakan secara bergantian.
Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan pemerintah, regu yang
bertugas tetap harus masuk.
Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift
Tgl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pagi A A D D C C B B A A
Sore B B A A D D C C B B
Malam C C B B A A D D C C
Off D D C C B B A A D D
Tgl 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Pagi D D C C B B A A D D
Sore A A D D C C B B A A
Malam B B A A D D C C B B
Off C C B B A A D D C C
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
117
Tgl 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Pagi C C B B A A D D C C
Sore D D C C B B A A D D
Malam A A D D C C B B A A
Off B B A A D D C C B B
Jadwal untuk tanggal selanjutnya mengikuti urutan yang sudah ada
dimana shift yang off akan masuk pagi, shift pagi akan masuk sore, dan shift
sore akan masuk malam, demikian seterusnya.
Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor
kedisiplinan para karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi
kelangsungan dan kemajuan perusahaan. Untuk itu kepada seluruh karyawan
perusahaan dikenakan absensi. Disamping itu masalah absensi digunakan oleh
pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan karier
para karyawan di dalam perusahaan.(Djoko, 2003)
5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah
Pada pabrik ini sistem upah karyawan berbeda - beda tergantung pada
status, kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian. Menurut status karyawan
dapat dibagi menjadi tiga golongan karyawan tetap, harian dan borongan.
5.5.1 Karyawan Tetap
Karyawan tetap yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan
dengan surat keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan
kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
118
5.5.2 Karyawan Harian
Karyawan harian yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan
direksi tanpa SK direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir
pekan.
5.5.3 Karyawan Borongan
Karyawan borongan yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila
diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan
5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji
5.6.1. Penggolongan Jabatan
1. Direktur Utama : Magister Ekonomi / Teknik
2. Direktur Produksi : Sarjana Teknik Kimia
3. Direktur Keuangan dan Umum : Sarjana Ekonomi
4. Kepala Bagian Produksi : Sarjana Teknik Kimia
5. Kepala Bagian Teknik : Sarjana Teknik Mesin
6. Kepala Bagian Pemasaran : Sarjana Teknik Kimia/Ekonomi
7. Kepala Bagian Keuangan : Sarjana Ekonomi
8. Kepala Bagian Umum : Sarjana Sosial
9. Kepala Seksi : Sarjana/Ahli Madya
10. Operator : Ahli Madya/STM/SLTA/SMU
11. Sekretaris : Sarjana/Akademi Sekretaris
12. Dokter : Sarjana Kedokteran
13. Perawat : Akademi Perawat
14. Lain-lain : SLTA
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
119
5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji
Jumlah karyawan harus ditentukan secara tepat sehingga semua
pekerjaan yang ada dapat diselesaikan dengan baik dan efisien.
Tabel 5.2 Perincian Jumlah Karyawan dan Gaji dalam Rupiah
No Jabatan Jumlah Gaji/bulan Gaji/tahun
1 Direktur utama 1 50.000.000 600.000.000
2 Direktur produksi dan
Teknik
1 30.000.000 360.000.000
3 Direktur keuangan dan
umum
1 30.000.000 360.000.000
4 Staff ahli 2 20.000.000 480.000.000
5 Staff Litbang 2 15.000.000 360.000.000
6 Sekretaris 3 3.000.000 108.000.000
7 Kepala Bagian 5 7.000.000 420.000.000
8 Kepala Seksi 12 6.000.000 864.000.000
9 Karyawan Proses 32 4.000.000 1.536.000.000
10 Karyawan Utilitas 20 4.000.000 960.000.000
11 Karyawan Pemeliharaan 5 3.500.000 336.000.000
12 Karyawan Pengendalian 8 4.000.000 384.000.000
13 Karyawan Safety 5 2.500.000 150.000.000
14 Karyawan laboratorium 12 3.500.000 504.000.000
15 Karyawan pembelian 2 4.000.000 96.000.000
Tabel 5.2 Perincian Jumlah Karyawan dan Gaji dalam Rupiah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
120
16 Karyawan Pemasaran 5 4.000.000 240.000.000
17 Karyawan Humas 4 4.000.000 192.000.000
18 Karyawan Penjualan 8 4.000.000 384.000.000
19 Karyawan Personalia 4 4.000.000 192.000.000
20 Karyawan Keamanan 12 3.000.000 432.000.000
21 Karyawan Administrasi 3 4.000.000 108.000.000
22 Medis 2 5.000.000 120.000.000
23 Paramedis 2 2.000.000 48.000.000
24 Sopir 4 1.500.000 72.000.000
25 Pesuruh 4 1.000.000 48.800.000
Total 159 9.354.800.000
5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan
Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain:
1. Tunjangan
Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan
karyawan yang bersangkutan
Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang
dipegang karyawan
Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja
diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
121
2. Cuti
Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja
dalam 1 tahun. Cuti sakit diberikan pada karyawan yang menderita sakit
berdasarkan keterangan Dokter.
3. Pakaian Kerja
Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk
setiap tahunnya.
4. Pengobatan
Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan
oleh kerja ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang
yang berlaku. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit
tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijaksanaan
perusahaan.
5. Asuransi Tenaga Kerja
Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan
lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp.
2.000.000,00 per bulan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 122
BAB VI
ANALISIS EKONOMI
Pada prarancangan pabrik metilen klorida ini dilakukan evaluasi atau
penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang
dirancang ini menguntungkan dari segi ekonomi atau tidak. Bagian terpenting dari
prarancangan ini adalah estimasi harga dari alat-alat. karena harga digunakan
sebagai dasar untuk estimasi analisis ekonomi. di mana analisis ekonomi dipakai
untuk mendapatkan perkiraan atau estimasi tentang kelayakan investasi modal
dalam kegiatan produksi suatu pabrik dengan meninjau kebutuhan modal
investasi. besarnya laba yang akan diperoleh. lamanya modal investasi dapat
dikembalikan dalam titik impas. Selain itu. analisis ekonomi juga dimaksudkan
untuk mengetahui apakah pabrik yang akan didirikan dapat menguntungkan atau
tidak jika didirikan.
Untuk itu pada prarancangan pabrik metilen klorida ini. kelayakan
investasi modal pada sebuah pabrik akan dianalisis meliputi :
a. Profitability
b. % Profit on Sales (POS)
c. % Return on Investment (ROI)
d. Pay Out Time (POT)
e. Break Event Point (BEP)
f. Shut Down Point (SDP)
g. Discounted Cash Flow (DCF)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
123
Untuk meninjau faktor-faktor tersebut perlu diadakan penaksiran terhadap
beberapa faktor. yaitu:
1. Penaksiran modal industri ( Total Capital Investment )
Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran – pengeluaran yang
diperlukan untuk fasilitas – fasilitas produktif dan untuk menjalankannya.
Capital Investment meliputi :
Modal Tetap (Fixed Capital Investment)
Modal Kerja (Working Capital)
2. Penentuan biaya produksi total (Total Production Costs). terdiri dari :
a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs)
b. Biaya pengeluaran umum (General Expense)
3. Total pendapatan penjualan produk metilen klorida, asam klorida, kloroform,
dan karbon tetraklorida.
6.1 Penaksiran Harga Peralatan
Harga peralatan pabrik dapat diperkirakan dengan metode yang
dikonversikan dengan keadaan yang ada sekarang ini. Penentuan harga peralatan
dilakukan dengan menggunakan data indeks harga.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
124
Tabel 6.1 Indeks Harga Alat
Cost Index. Tahun Chemical Engineering Plant Index
1998 389,5
1999 390,6
2000 394,1
2001 394,3
2002 390,4
2003 401,7
2004 444,2
2005 468,2
2006 499,5
2007 525,4
2008 575,4
(Anonim, 2011)
Gambar 6.1 Harga Indeks Peralatan Pabrik Kimia
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
125
Dengan asumsi kenaikan indeks linear. maka dapat diturunkan persamaan least
square sehingga didapatkan persamaan berikut:
Y = 18,05 X + 35,729
Dengan : Y = Indeks harga
X = Tahun pembelian
Dari persamaan tersebut diperoleh harga indeks di tahun 2013 adalah 623,77.
Harga alat dan lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2013) dan dilihat
dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa
sekarang digunakan persamaan :
Ex = Ey. (Aries & Newton, 1955)
Dengan :
Ex : Harga pembelian pada tahun 2013
Ey : Harga pembelian pada tahun referensi
Nx : Indeks harga pada tahun 2013
Ny : Indeks harga tahun referensi
6.2 Penentuan Total Capital Investment (TCI)
Asumsi-asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam perhitungan analisis
ekonomi :
1. Pengoperasian pabrik dimulai tahun 2015.
2. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu.
3. Kapasitas produksi adalah 30.000 ton/tahun.
4. Jumlah hari kerja adalah 330 hari/tahun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
126
5. Shut down pabrik dilaksanakan selama 35 hari dalam satu tahun untuk
perbaikan alat-alat pabrik.
6. Umur alat - alat pabrik diperkirakan 10 tahun.
7. Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah nol
8. Situasi pasar. biaya dan lain - lain diperkirakan stabil selama pabrik
beroperasi
9. Upah buruh asing US $ 8,5 per manhour (www.pajak.net)
10. Upah buruh lokal Rp. 10.000,00 per manhour
11. Perbandingan jumlah tenaga asing : Indonesia = 5% : 95%
12. Harga bahan baku Chlorine US$ 0,32 / kg
13. Harga bahan baku Methyl Chloride US$ 0,67 / kg
14. Harga produk Methylene Chloride US$ 1,1020 / kg
15. Harga produk Carbon Tetrachloride US$ 0,5450/ kg
16. Harga produk Chloroform US$ 0,3890/ kg
17. Harga produk Hydrochloride Acid US$ 0,22/ kg
18. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 8.828,00 (Kurs pada 11/03/2011,
www.bank sentral.go.id)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
127
6.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Investment)
Tabel 6.2 Modal Tetap
No Keterangan US $ Rp. Total Harga(Rp)
1 Harga pembelian peralatan 2.885.601 - 25.474.081.745
2 Instalasi alat - alat 300.484 1.535.238.000 4.187.909.195
3 Pemipaan 1.168.549 1.868.556.124 12.184.506.582
4 Instrumentasi 579.505 287.858.646 5.403.727.955
5 Isolasi 71.544 252.507.584 884.096.388
6 Listrik 166.936 151.504.551 1.625.211.759
7 Bangunan 715.438 - 6.315.888.036
8 Tanah dan perbaikan lahan 238.479 18.000.000.000 20.105.296.012
9 Utilitas 524.011 - 4.625.973.381
Physical Plant Cost 6.650.547 22.095.664.904 80.806.691.053
10. Engineering &
Construction
8.313.183 27.619.581.131 101.008.363.816
Direct Plant Cost 8.313.183 27.619.581.131 101.008.363.816
11. Contractor’s fee 332.527 1.104.783.245 4.040.334.553
12. Contingency 831.318 2.761.958.113 10.100.836.382
Fixed Capital Invesment (FCI) 9.477.029 31.486.322.489 115.149.534.750
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
128
6.2.2 Modal Kerja (Working Capital Investment)
Tabel 6.3 Modal Kerja
No. Jenis US $ Rp. Total Rp.
1. Persediaan bahan baku 4.169.133 - 36.805.105.645
2. Persediaan bahan dalam proses 9.243 5.303.042 86.901.919
3. Persediaan Produk 3.050.253 1.750.003.843 28.677.633.383
4. Extended Credit 5.436.825 - 47.996.295.149
5. Available Cash 3.050.253 1.750.003.843 28.677.633.383
Working Capital Investment (WCI) 15.715.707 3.505.310.728 142.243.569.480
Total Capital Investment (TCI)
= FCI + WCI
= Rp 257.393.104.230
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
129
6.3 Biaya Produksi Total (Total Production Cost)
6.3.1 Manufacturing Cost
6.3.1.1 Direct Manufacturing Cost (DMC)
Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost
No. Jenis US $ Rp. Total Rp.
1. Harga Bahan Baku 11.313.813 - 99.878.342.880
2. Gaji Pegawai 3.744.000.000 3.744.000.000
3. Supervisi 1.284.000.000 1.284.000.000
4. Maintenance 568.622 1.889.179.349 6.908.972.085
5. Plant Supplies 85.293 283.376.902 1.036.345.813
6. Royalty & Patent 652.419 5.759.555.418
7. Utilitas 4.369.054.535 4.369.054.535
Direct Manufacturing Cost (DMC) 12.620.147 11.569.610.787 122.980.270.731
6.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC)
Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost
No. Jenis US $ Rp. Total Rp.
1. Payroll Overhead - 561.600.000 561.600.000
2. Laboratory - 561.600.000 561.600.000
3. Plant Overhead - 561.600.000 561.600.000
4. Packaging 22.182.248 - 195.824.884.207
Indirect Manufacturing Cost (IMC) 22.182.248 1.684.800.000 197.509.684.207
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
130
6.3.1.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC)
Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost
No. Jenis US $ Rp. Total Rp.
1. Depresiasi 1.516.325 2.833.769.024 16.219.882.986
2. Property Tax 189.541 4.722.948.373 6.396.212.619
3. Asuransi 94.770 188.917.935 1.025.550.058
Fixed Manufacturing Cost (FMC) 1.800.636 7.745.635.332 23.641.645.662
Total Manufacturing Cost (TMC)
= DMC + IMC + FMC
= Rp (122.980.270.731 + 197.509.684.207 + 23.641.645.662)
= Rp 344.131.600.600
6.3.2 General Expense (GE)
Tabel 6.7 General Expense
No. Jenis US $ Rp. Total Rp.
1. Administrasi - 4.405.000.000 4.405.000.000
2. Sales 13.048.381 - 115.191.108.357
3. Research 1.826.773 - 16.126.755.170
4. Finance 1.266.543 1.163.671.595 12.344.709.135
General Expense
(GE)16.141.697 5.568.671.595 148.067.572.662
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
131
Biaya Produksi Total (TPC) = TMC + GE
= Rp 344.131.600.600 + Rp 131.919.198.751
= Rp 492.199.173.263
6.4 Keuntungan Produksi
Penjualan selama 1 tahun :
Metilen klorida = US $ 38.300.892
Kloroform = US $ 10.072.692
Karbon tetraklorida = US $ 2.735.877
Asam klorida = US $ 14.132.445
Total penjualan = US $ 65.241.906
= Rp. 575.955.541.786
Biaya produksi total = Rp. 492.199.173.263
Keuntungan sebelum pajak = Rp. 83.756.368.524
Pajak = 25 % dari keuntungan = Rp. 20.939.092.131 (www.pajak.go.id)
Keuntungan setelah pajak = Rp. 62.817.276.393
6.5 Analiasa Kelayakan
1. % Profit on Sales (POS)
POS adalah persen keuntungan penjualan produk terhadap harga jual
produk itu sendiri. Besarnya POS pabrik metilen klorida ini adalah :
POS sebelum pajak = 14,54 %
POS setelah pajak = 10,91 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
132
2. % Return on Investment (ROI)
ROI adalah tingkat pengembalian modal dari pabrik ini. dimana untuk
pabrik yang tergolong high risk. mempunyai batasan ROI minimum
sebelum pajak sebesar 44 %
ROI sebelum pajak = 72,74 %
ROI setelah pajak = 54,55 %
3. Pay Out Time POT
POT adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Fixed
Capital Investment berdasarkan profit yang diperoleh. Besarnya POT
untuk pabrik yang beresiko tinggi sebelum pajak adalah maksimal 2
tahun.
POT sebelum pajak = 1,2 tahun
POT setelah pajak = 1,5 tahun
4. Break Event Point (BEP)
BEP adalah titik impas. suatu keadaan dimana besarnya kapasitas
produksi dapat menutupi biaya keseluruhan.
Besarnya BEP untuk pabrik metilen klorida ini adalah 46,46 %
5. Shut Down Point (SDP)
SDP adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed
Cost yang menyebabkan pabrik harus ditutup.
Besarnya SDP untuk pabrik metilen klorida ini adalah 31,30 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
133
6. Discounted Cash Flow (DCF)
DCF adalah perbandingan besarnya persentase keuntungan yang
diperoleh terhadap capital investment dibandingkan dengan tingkat
bunga yang berlaku di bank. Tingkat bunga simpanan di Bank Mandiri
adalah 6.5 % (www.bankmandiri.co.id. 2011). dari perhitungan nilai
DCF yang diperoleh adalah 30,31 %.
Tabel 6.8 Analisis kelayakan
No. Keterangan Perhitungan Batasan
1.
2.
3.
4.
5.
Return On Investment (% ROI)
ROI sebelum pajak
ROI setelah pajak
Pay Out Time (POT)
POT sebelum pajak
POT setelah pajak
Break Even Point (BEP)
Shut Down Point (SDP)
Discounted Cash Flow (DCF)
72,74 %
54,55 %
1,2 tahun
1,5 tahun
46,46 %
31,30 %
30,31 %
min 44 %
(resiko tinggi)
maks. 2 tahun
(resiko tinggi)
40 – 60 %
min. 6,5 % (Bunga
simpanan di Bank Mandiri)
Dari analisis ekonomi yang telah dilakukan. dapat diambil kesimpulan bahwa
pendirian pabrik metilen klorida dengan kapasitas 30.000 ton/tahun layak
dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
134
Keterangan gambar :
FC : Fixed manufacturing cost
Va : Variable cost
Ra : Regulated cost
Sa : Sales
SDP : Shut down point
BEP : Break even point
Gambar 6.2 Grafik Analisis Kelayakan
0,3 RaFa
Va
Ra
Sa
Sales
Regulated Cost
Variable Cost
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 135
BAB VII
KESIMPULAN
Dari analisa ekonomi yang dilakukan, dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. % Return On Investment (ROI) sebelum pajak sebesar 72,74%, sedangkan
setelah pajak diperoleh sebesar 54,55%.
2. Pay Out Time (POT) sebelum pajak sebesar 1,2 tahun, sedangkan setelah
pajak diperoleh sebesar 1,5 tahun.
3. Break Even Point (BEP) sebesar 46,46%.
4. Shut Down Point (SDP) sebesar 31,30%.
5. Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 30,31%.
Dengan demikian, Pabrik Metilen klorida dengan kapasitas 30.000 ton/tahun layak
untuk dipertimbangkan.
Top Related