tugas akhir prarancangan pabrik asam formiat dengan proses
advertisement
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK ASAM FORMIAT DENGAN PROSES HIDROLISIS METIL FORMIAT KAPASITAS 40.000 TON/TAHUN Oleh: Nety Dwi Jayanti I 1507035 Nurma Susanti I 1507036 PROGRAM STUDI S-1 NON REGULER TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun KATA PENGANTAR Puji Syukur kepada Allah Subhanaallahuwata’alla, karena rahmat dan ridho-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun”. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik berupa dukungan moral maupun material dari berbagai pihak. Oleh karena itu sudah sepantasnya penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah. 2. Endang Kwartiningsih, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I dan Ir. Muljadi, M.Si. selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir. 3. Bregas S. T. Sembodo, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji I dan Ir. Endang Mastuti selaku Dosen Penguji II dalam ujian pendadaran tugas akhir. 4. Enny Kriwiyanti A, S.T., M.T., selaku Ketua Program S1 Non Reguler Teknik Kimia UNS. 5. Inayati, S.T., M.T., Ph.D. selaku Pembimbing Akademik. 6. Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia FT UNS khususnya angkatan 07. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya. Surakarta, Maret 2012 Penulis commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun DAFTAR ISI Halaman Judul………………………………………………………………… i Lembar Pengesahan…………………………………………………………… ii Kata Pengantar………………………………………………………………… iii Daftar Isi………………………………………………………………………. iv Daftar Tabel…………………………………………………………………… x Daftar Gambar…………………………………………………………………. xii Intisari…………………………………………………………………………. xiii BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang………………...…………….…………………. 1 I.2. Kapasitas Perancangan…………………..…………………….. 2 1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik………………………………………. 6 I.4. Tinjauan Pustaka………………………………………………. 9 I.4.1. Macam – macam Proses ………………….………...... 9 I.4.2. Kegunaan Produk…………………………………….. 14 I.4.3. Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk……… 14 I.4.4. Tinjauan Proses secara Umum………………………. 17 BAB II DESKRIPSI PROSES II.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk………….………………. 19 II.1.1. Spesifikasi Bahan Baku………………………………. 19 II.1.2. Spesifikasi Produk ………...…………………………. 20 II.2. Konsep Proses…………………………………………………. II.2.1. Dasar Proses…………………………………………. 21 21 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun II.2.2. Mekanisme Reaksi…………………………………… 21 II.2.3. Fase Reaksi ……………..…………………………… 21 II.2.4. Kondisi Operasi……………..………………………... 22 II.2.5. Tinjauan Termodinamika ……………..……………... 23 II.2.6. Tinjauan Kinetika ……………..……………………... 24 II.3. Diagram Alir Proses……………………..…..………………… 27 II.3.1. Diagram Alir Kualitatif ……………..……………….. 28 II.3.2. Diagram Alir Kuantitatif ……………..……………… 29 II.3.3. Diagram Alir Proses…... ……………..……………… 30 II.3.4. Langkah Proses………………………………………. 31 II.4. Neraca Massa dan Neraca Panas……………………..…..…… 33 II.4.1. Neraca Massa ……………..………………………….. 33 II.4.2. Neraca Panas ……………..………………………….. 37 II.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan……………………..…..…….… 39 II.5.1. Lay Out Pabrik ……………..………………………… 39 II.5.2. Lay Out Peralatan ……………..……………………... 43 BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES……………………………. 46 III.1. Tangki Penyimpan Metil Formiat……………………..………. 46 III.2. Tangki Penyimpan Metanol.........……………………..………. 47 III.3. Tangki Penyimpan Asam Formiat.........……………………..… 48 III.4. Reaktor.........……………………..……………………………. 49 III.5. Menara Distilasi–01.........……………………..……………..... 50 III.6. Menara Distilasi–02.........……………………..……………..... 51 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun III.7. Menara Distilasi–03..........……………………..…………….... 52 III.8. Cooler-01..........……………………..……………..................... 53 III.9.Cooler-02..........……………………..…………….................... 54 III.10.Kondensor-01..........……………………..…………….............. 55 III.11.Kondensor-02..........……………………..…………….............. 56 III.12.Kondensor-03..........……………………..…………….............. 57 III.13.Reboiler-01..........……………………..……………................. 58 III.14.Reboiler-02..........……………………..……………................. 59 III.15.Reboiler-03..........……………………..……………................. 60 III.16.Akumulator-01..........……………………..……………............ 61 III.17.Akumulator-02..........……………………..……………............ 62 III.18.Akumulator-03..........……………………..……………............ 63 III.19.Pompa-01..........……………………..…………….................... 63 III.20.Pompa-02..........……………………..…………….................... 64 III.21.Pompa-03..........……………………..…………….................... 65 III.22.Pompa-04..........……………………..…………….................... 65 III.23.Pompa-05..........……………………..…………….................... 66 III.24.Pompa-06..........……………………..…………….................... 67 III.25.Pompa-07..........……………………..…………….................... 68 BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM IV.1. Unit Pendukung Proses………………………………………... 69 IV.1.1. Unit Pengadaan Air…………………..……………… 70 IV.1.1.1. Air Proses………………………………....... 72 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun IV.1.1.2. Air Pendingin………………………………. 73 IV.1.1.3. Air Umpan Boiler………………………….. 74 IV.1.1.4. Air Konsumsi dan Sanitasi………………… 78 IV.1.2. Unit Pengadaan Steam……………………………….. 79 IV.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan……………………….. 80 IV.1.4. Unit Pengadaan Listrik……………………………….. 81 IV.1.4.1. Listrik Untuk Keperluan Proses Dan Utilitas. 82 IV.1.4.2. Listrik Untuk Penerangan…………………... 84 IV.1.4.3. Listrik Untuk AC…………………………… 86 IV.1.4.4. Listrik Untuk Laboratorium dan Instrumentasi……………………………….. 87 IV.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar ……………………….. 87 IV.2. Laboratorium………………………………………………….. 88 IV.2.1. Laboratorium Fisik dan Analitik…... ………………... 90 IV.2.2. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan………….. 91 IV.2.3. Analisa Air…………………..……………………….. 91 IV.3. Unit Pengolahan Limbah…………………………………….... 92 IV.4. Keselamatan dan Kesehatan Kerja…………………………….. 94 BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN V.1. Bentuk Perusahaan…………………………………………….. 95 V.2. Struktur Organisasi…………………………………………..... 96 V.3. Tugas dan Wewenang…………………………………………. 99 V.3.1. Pemegang Saham……………………………………… 99 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun V.3.2. Dewan Komisaris……………………………………… 100 V.3.3. Dewan Direksi…………………………………………. 100 V.3.4. Staf Ahli……………………………………………….. 102 V.3.5. Penelitian dan Pengembangan (Litbang)……………… 102 V.3.6. Kepala Bagian…………………………………………. 102 V.3.7. Kepala Seksi…………………………………………… 106 V.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan……………………………… 107 V.4.1. Karyawan non shift / harian…………………………… 107 V.4.2. Karyawan Shift……..………………………………….. 107 V.5. Status Karyawan dan Sistem Upah……………………………. 109 V.5.1. Karyawan Tetap……………………………………….. 109 V.5.2. Karyawan Harian……………………………………… 109 V.5.3. Karyawan Borongan…………………………………… 109 V.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji………….. 110 V.6.1. Penggolongan Jabatan…………………………………. 110 V.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji……………………………. 111 V.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan……………………………….. 112 V.8. Manajemen Perusahaan………………………………………... 113 V.8.1. Perencanaan Produksi…………………………………. 114 V.8.2. Pengendalian Produksi………………………………… 118 BAB VI ANALISA EKONOMI VI.1. Dasar Perhitungan……………………………………………... 119 VI.2. Penaksiran Harga Peralatan …………………………………… 120 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun VI.3. Penentuan Total Capital Investment (TCI)…………………… 122 VI.3.1. Fixed Capital Invesment (FCI)………………………… 123 VI.3.2. Working Capital Investment (WCI)…………………… 124 VI.3.3. Total Capital Investment (TCI)………………………... 124 VI.4. Penentuan Manufacturing Cost (TMC)……………………….. 124 VI.4.1. Direct Manufacturing Cost (DMC)…………………… 124 VI.4.2. Indirect Manufacturing Cost (IMC)…………………... 125 VI.4.3. Fixed Manufacturing Cost (FMC)…………………….. 125 VI.4.4. Total Manufacturing Cost (TMC)……………………... 126 VI.5. Penentuan Total Production Cost (TPC)……………………… 126 VI.5.1. General Expense (GE)………………………………… 126 VI.5.2. Total Production Cost (TPC)………………………….. 127 VI.6. Profitability……………………………………………………. 127 VI.7. Analisa Kelayakan…………………………………………….. 128 Daftar Pustaka ……………………………………………………………….... 133 Lampiran A. Data-Data Sifat Fisis ……………………………………………. 136 Lampiran B. Neraca Massa …………………………………………………… 141 Lampiran C. Neraca Panas ……………………………………………………. 149 Lampiran D. Perancangan Reaktor …………………………………………… 165 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun DAFTAR TABEL Tabel I.1 Kebutuhan Impor Asam Formiat di Indonesia................................ 2 Tabel I.2 Data impor asam formiat di berbagai negara kawasan Asia Tenggara...................................................................................... 4 Tabel I.3 Pabrik asam formiat yang telah beroperasi..................................... 5 Tabel I.4 Kelebihan dan kekurangan pemilihan proses pembuatan asam formiat............................................................................................. 12 Tabel II.1 Harga ΔHf0..................................................................................... 22 Tabel II.2 Hasil percobaan menentukan konstanta kecepatan reaksi............ 25 Tabel II.3 Neraca Massa Tee-01................................................................... 33 Tabel II.4 Neraca Massa Tee-02................................................................... 34 Tabel II.5 Neraca Massa Reaktor................................................................... 34 Tabel II.6 Neraca Massa Menara Destilasi 1................................................. 35 Tabel II.7 Neraca Massa Menara Destilasi 2................................................. 35 Tabel II.8 Neraca Massa Menara Destilasi 3................................................. 36 Tabel II.9 Neraca Massa Total...................................................................... 36 Tabel II.10 Neraca Panas di Reaktor.............................................................. 37 Tabel II.11 Neraca Panas di Menara Destilasi 1................................................ 37 Tabel II.12 Neraca Panas di Menara Destilasi 2................................................ 38 Tabel II.13 Neraca Panas di Menara Destilasi 3................................................ 38 Tabel II.14 Neraca Panas Overall................................................................. 39 Tabel IV.1 Kebutuhan Air Pendingin............................................................. 74 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel IV.2 Kebutuhan Air untuk Steam......................................................... 75 Tabel IV.3 Jumlah Kebutuhan Air................................................................. 79 Tabel IV.4 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas............... 82 Tabel IV.5 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan................................ 84 Tabel IV.6 Total Kebutuhan Listrik Pabrik.................................................... 87 Tabel V.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift............................................ 108 Tabel V.2 Jumlah Karyawan Menurut Jabatan.......................................... 111 Tabel V.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan.................................... 113 Tabel VI.1 Indeks Harga Alat..................................................................... 120 Tabel VI.2 Fixed Capital Invesment............................................................ 123 Tabel VI.3 Direct Manufacturing Cost........................................................ 124 Tabel VI.4 Indirect Manufacturing Cost..................................................... 125 Tabel VI.5 Fixed Manufacturing Cost......................................................... 126 Tabel VI.6 General Expense....................................................................... 126 Tabel VI.7 Variable Cost............................................................................ 129 Tabel VI.8 Regulated Cost.......................................................................... 130 Tabel VI.9 Analisa Kelayakan..................................................................... 132 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun DAFTAR GAMBAR Gambar I.1 Grafik impor asam formiat di Indonesia dari tahun 2001– 2010…...…….………………………………………………... 3 Gambar I.2 Gambar pemilihan lokasi pabrik…...…….…………………… 9 Gambar II.1 Diagram Alir Kualitatif………………………………………. 28 Gambar II.2 Diagram Alir Kuantitatif……………………………………... 29 Gambar II.3 Diagram Alir Proses………………………………………...... 30 Gambar II.4 Tata Letak Pabrik Asam Formiat……..……………………… 42 Gambar II.5 Tata Letak Peralatan Proses………………………………….. 45 Gambar IV.1 Skema Pengolahan Air Sungai……………..………………… 71 Gambar V.1 Struktur Organisasi Pabrik Asam Formiat…………………… 99 Gambar VI.1 Chemical Engineering Cost Index…………………………... 121 Gambar VI.2 Grafik Analisa Kelayakan ……...…….……………………. 131 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun INTISARI Nety Dwi Jayanti dan Nurma Susanti, 2012, Prarancangan Pabrik Asam Formiat dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat, Kapasitas 40.000 ton/tahun. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Asam formiat banyak digunakan sebagai koagulan pada karet alam, pengatur pH pada proses pewarnaan dalam industri tekstil, digunakan pada proses penyamakan pada industri kulit. Prarancangan pabrik asam formiat dengan proses hidrolisis metil formiat kapasitas 40.000 ton/tahun dengan bahan baku metil formiat 76.235,9 ton/tahun dan air 457.415,2 ton/tahun. Pabrik ini direncanakan didirikan di Palembang, Sumatera Selatan pada tahun 2015 dan beroperasi pada tahun 2016. Pembentukan asam formiat merupakan reaksi hidrolisis yang dilakukan dengan cara mereaksikan metil formiat dengan air. Reaksi yang terjadi adalah reaksi endotermis dan dilakukan dalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB). Tahap reaksi ini berlangsung pada kondisi 80 oC dan tekanan 3 atm. Produk yang dihasilkan adalah asam formiat dengan kemurnian 85% sebagai produk utama dan metanol dengan kemurnian 99% sebagai produk samping. Tahapan proses meliputi persiapan bahan baku metil formiat dan air, pembentukan asam formiat di reaktor, dan pemurnian hasil di menara distilasi. Untuk menunjang proses produksi, maka didirikan unit pendukung yaitu unit utilitas yang meliputi pengadaan dan pengolahan air, listrik, steam, bahan bakar, dan udara tekan. Laboratorium digunakan untuk menjaga mutu dan kualitas bahan baku dan produk sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shiff dan non-shift. Dari hasil analisa ekonomi diperoleh, ROI (Return on Investment) sesudah pajak sebesar 31,50%, POT (Pay Out Time) sesudah pajak selama 2,4 tahun, BEP (Break Even Point) 42,41%, dan SDP (Shutdown Point) 36,16%. Sedangkan DCF ( Discounted Cash Flow ) sebesar 20,94%. Jadi dari segi ekonomi pabrik tersebut layak untuk didirikan. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Seiring dengan perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) berkembang pula industri-industri, khususnya industri kimia. Kehadiran industri kimia menunjang kehidupan manusia, baik di bidang kesehatan, keamanan maupun pendidikan. Asam formiat (HCOOH) merupakan turunan pertama dari senyawa karboksilat. Senyawa asam formiat terdapat dalam tubuh semut merah sehingga biasa disebut asam semut. Asam formiat digunakan untuk proses koagulasi karet alam. Indonesia merupakan salah satu produsen karet terbesar setelah Malaysia, maka kebutuhan bahan kimia ini cukup besar. Selain itu kegunaan asam formiat yang lain adalah sebagai bahan pengatur pH pada proses pewarnaan dalam industri tekstil, dan digunakan pada proses penyamakan kulit (Kirk and Othmer, 1994). Kebutuhan asam formiat di dalam negeri dan luar negeri terus meningkat setiap tahunnya, sedangkan penyediaan untuk kebutuhan dalam negeri sebagian dipenuhi oleh PT. Sintas Kurama Perdana dan sisanya dipenuhi dengan cara impor. Oleh karena itu pabrik asam formiat perlu didirikan di Indonesia untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri maupun untuk diekspor sehingga meningkatkan devisa negara, membuka lapangan kerja baru untuk penduduk di sekitar wilayah industri yang akan didirikan, mendorong berdirinya industriindustri baru yang menggunakan bahan baku asam formiat. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun I.2. Kapasitas Perancangan Ada beberapa pertimbangan dalam penentuan kapasitas pabrik asam formiat, diantaranya sebagai berikut : 1. Kebutuhan dalam negeri Meskipun asam formiat telah diproduksi di dalam negeri, namun hingga kini Indonesia masih mengimpor komoditi tersebut. Impor asam formiat Indonesia cenderung meningkat. Data impor asam formiat di Indonesia sampai tahun 2010 dapat dilihat pada tabel I.1 Tabel I.1. Kebutuhan Impor Asam Formiat di Indonesia (http://data.un.org/comodity/import/formicacid/indonesia.htm) Tahun Impor ( kg ) 2001 1.303.761 2002 1.269.804 2003 2.840.894 2004 2.536.515 2005 3.142.590 2006 4.004.642 2007 3.149.913 2008 1.627.147 2009 1.619.794 2010 2.232.766 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Gambar I.1 Grafik impor asam formiat di Indonesia dari tahun 2001 – 2010 Dari gambar I.1. di atas, bila dilakukan pendekatan regresi linier, akan diperoleh persamaan : y = 45,118x + 2.000.000 dengan : y = jumlah impor asam formiat x = tahun ke –n Pada perancangan pabrik asam formiat yang direncanakan akan didirikan dan berproduksi di Indonesia pada tahun 2016, maka dari persamaan empiris hubungan antara kapasitas dan tahun diperoleh kebutuhan asam formiat pada tahun 2016 adalah sebesar 2.721.888 kg (≈ 2.721,888 ton). Sebagian asam formiat akan diekspor ke beberapa negara di Asia Tenggara. Kebutuhan asam formiat di beberapa negara Asia Tenggara dapat dilihat pada table I.2. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel I.2. Data impor asam formiat di berbagai negara kawasan Asia Tenggara (http://data.un.org/comodity/import/formicacid.htm) Negara Tahun Impor ( kg ) 2007 8.058.469 2008 28.140.987 2009 7.159.299 2010 10.075.230 2007 4.799.665 2008 6.517.702 2009 3.964.951 2010 4.420.549 2007 8.753.694 2008 10.139.038 2009 9.196.036 2010 11.033.205 Malaysia Vietnam Thailand 2. Ketersediaan bahan baku Bahan baku merupakan kelanjutan proses produksi sehingga harus terus ada agar proses produksi bisa berlanjut. Bahan baku metil formiat diimpor dari Lubon Industry Co., Ltd, Jiangsu, Cina dengan kapasitas 80.000 ton/tahun sedangkan kebutuhan bahan baku metil formiat sebesar 76.235,2 ton/tahun. Kebutuhan bahan baku air diperoleh dari Sungai Musi, Palembang. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 3. Kapasitas pabrik yang sudah ada Penentuan kapasitas minimal berdasarkan pada kapasitas pabrik yang telah berproduksi dan layak untuk didirikan. Tabel I.3 menunjukkan kapasitas beberapa pabrik asam formiat di berbagai negara dan kapasitasnya. Tabel I.3. Pabrik asam formiat yang telah beroperasi ( http://icis.com/chemicalprofile/formicacid.htm) Produsen Kapasitas (Ton/Tahun) Lokasi BASF 180.000 Ludwigshafen, Jerman BASF-Yangzi 50.000 Nanjing, Cina BP* 61.000 Hull, UK Celanese** 25.000 Pampa, Texas, US Feicheng Acid Chemical 30.000 Feicheng, Cina Gujarat Narmada Valley 13.000 Bharuch, India Jinan Petrochemical 20.000 Jinan, Cina Kemira 80.000 Oulu, Finlandia Perstorp 40.000 Perstorp, Swedia Polioli 10.000 Vercelli, Italia PT. Sintas Kurama Perdana 10.000 Cikampek, Indonesia Rashtriya Chemicals 10.000 Thal, India Samsung 20.000 Ulsan, Korea Selatan Shandong Feichen Chemical 20.000 Feicheng, Cina Shanxi Yuanping Chemical 20.000 Yuanping, Cina commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Keterangan: * : Pabrik tutup pada tahun 2006 ** : Pabrik tutup pada tahun 2008 Jika dilihat dari kebutuhan dalam negeri maka pada perancangan pabrik asam formiat ini direncanakan kapasitas 40.000 ton/tahun pada tahun 2016, dengan alasan : 1. Sasaran utama untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri sehingga ketergantungan impor dapat dikurangi. 2. Sisa dari kebutuhan dalam negeri nantinya akan diekspor ke Malaysia, Vietnam dan Thailand. 3. Dengan kapasitas produksi ini sudah memenuhi kapasitas yang sudah ada di dalam negeri maupun kapasitas minimum dunia sebesar 10.000 ton/tahun. I.3. Pemilihan Lokasi Pabrik Pemilihan lokasi pabrik sangat penting dalam perancangan pabrik karena hal ini berhubungan langsung dengan nilai ekonomis pabrik yang akan dibangun. Pabrik asam formiat ini direncanakan akan dibangun di Palembang, Sumatera Selatan. Ada beberapa faktor yang harus diperhatikan untuk menetukan lokasi pabrik yang akan dirancang agar secara teknis dan ekonomis menguntungkan. Adapun faktor – faktor yang harus diperhatikan yaitu : 1. Faktor Primer a. Keberadaan bahan baku commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Kriteria penilaian di titik beratkan pada kemudahan memperoleh bahan baku. Bahan baku utama yaitu metil formiat diimpor dari Cina, sedangkan air diperoleh dari Sungai Musi, Palembang. b. Pemasaran produk dan sarana transportasi Lokasi pabrik di daerah Palembang, Sumatera Selatan sangat strategis untuk pemasaran produk karena Sumatera Selatan merupakan penghasil karet terbesar di Indonesia. Industri pengolahan karet di Sumatera antara lain PT. Adei Crumb Rubber Factory, PT. Aneka Bumi Pratama, PT. Darmasindo Intikaret, PT. Darmex Industries, PT. Djambi Waras, PT. Kisaran Raya Rubber Industry, PT. Hadi Baru, PT. Hok Tong, PT. Madjin Crumb Rubber Factory, PT. Pantja Surya, PT. Parasawita, PT. Perimex Crumb Rubber Factory, PT. Rubber Hock Lie, PT. Sunan Rubber dan lainlain. Palembang merupakan kawasan industri, maka komunikasi dan transportasi di Palembang, Sumatera Selatan cukup baik. Dalam hal ini diharapkan arus bahan baku dan produk dapat berjalan dengan lancar. Transportasi baik darat, laut maupun udara cukup baik dan mudah diperoleh di daerah Palembang. c. Tenaga kerja Tersedianya tenaga kerja yang terampil mutlak diperlukan untuk menjalankan mesin – mesin produksi. Sumatera Selatan, khususnya Palembang merupakan kawasan industri yang sudah mapan. Untuk commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun mendapatkan tenaga kerja yang ahli maupun tenaga kerja biasa dari daerah sekitar industri cukup mudah. d. Penyediaan utilitas Utilitas yang diperlukan adalah listrik, air, udara tekan dan bahan bakar. Untuk penyediaan air dapat diperoleh dari Sungai Musi. Sedangkan bahan bakar sebagai sumber energi dapat diperoleh dengan membeli dari Pertamina Sei Gerong, Plaju, Sumatera Selatan dan untuk listrik didapat dari PLN dan penyediaan generator sebagai cadangan. 2. Faktor sekunder a. Karakteristik lokasi Karakteristik lokasi ini menyangkut iklim di daerah tersebut, kemungkinan terjadinya banjir, serta kondisi sosial masyarakat. Kondisi iklim di Palembang seperti iklim di Indonesia pada umumnya dan tidak membawa pengaruh besar pada proses produksi. b. Faktor – faktor lain Palembang merupakan kawasan industri yang sudah ditetapkan oleh pemerintah sehingga hal – hal yang sangat dibutuhkan dalam kelangsungan proses produksi suatu pabrik telah tersedia dengan baik seperti sarana transportasi, energi, keamanan lingkungan, faktor sosial, serta perluasan pabrik. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun PUSRI SUNGAI MUSI Gambar I.2 Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik I.4 Tinjauan Pustaka I.4.1. Macam-macam Proses Ada beberapa proses yang dikenal dalam pembuatan asam formiat, yaitu : 1. Oksidasi hidrokarbon pada fase cair Pada proses ini asam formiat didapat dari hasil samping oksidasi butane atau naphta ringan pada pembuatan asam asetat. Reaksi yang terjadi : C4H10 (g) + O2 (g) CH3COOH (l) + HCOOH (l) (I.1) Butane segar, recycle butane dan udara diumpankan ke dalam reaktor yang dikondisikan pada suhu 180 °C dan tekanan 50 atm. Produk dari butane yang tidak bereaksi dipisahkan oleh separator gas-cair dan separator cair-cair. Pada separator gas-cair fasa atas yang kaya akan commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun butane dikembalikan ke reaktor sedangkan gasnya dikondensasikan pada suhu -5 °C sebelum dikirim ke absorber untuk diambil kandungan butananya. Pada separator cair-cair dipisahkan fase bawah yaitu asam asetat, air, metil etil keton, metil asetat, etil asetat, asetaldehid, dan asam formiat yang diumpankan ke kolom produk ringan. Hasil bawah kemudian dimasukkan ke kolom solvent untuk diambil aseton, metil asetat, etil asetat, dan metil etil keton. Sisanya dikeringkan dan melalui serangkaian kolom distilasi, maka asam formiat dapat diperoleh. Yield dari asam formiat adalah sekitar 1 lb tiap 20 lb asam asetat yang dihasilkan. Kemurnian asam formiat yang dihasilkan pada proses ini mencapai 99% (Mc. Ketta, 1975). 2. Reaksi Hidrolisis Formamide Reaksi yang terjadi : CO(g) + CH3OH(l) HCOOHC3 (l) HCOOHC3(l) + NH3(g) HCONH2(l) + CH3OH(l) 2HCONH2(l)+H2SO4(l)+2H2O(l) (I.2) (I.3) 2HCOOH(l) + (NH4)2SO4(l) (I.4) Karbonasi metanol dengan gas CO membentuk metil formiat pada temperatur 80 ˚C dan tekanan 45 atm. Pada tahap ini, ditambahkan katalis sodium (sodium metoxide) 2% berat kebutuhan metanolnya. Kemudian terjadi amolisis metil formiat dengan ammonia membentuk formamide pada suhu 65 ˚C dan tekanan 13 atm. Hidrolisis formamide ditambah asam sulfat 68% - 74%. Reaksi ini berjalan pada reaktor alir tangki berpengaduk. Amonium sulfat dan commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun asam formiat keluar dari reaktor kemudian masuk ke kiln. Disini asam formiat diuapkan dan selanjutnya masuk ke kolom distilasi, sedangkan ammonium sulfat di blow down dan kemudian dikeringkan. Yield asam formiat yang dihasilkan pada proses ini 93% terhadap formamide (Mc. Ketta, 1975). 3. Hidrolisis Metil Formiat Asam formiat diperoleh secara langsung dengan cara hidrolisis metil formiat. Pada proses ini diperoleh hasil samping yaitu metanol. Reaksi yang terjadi : HCOOCH3(l) + H2O(l) HCOOH(l) + CH3OH(l) (I.5) Reaksi berjalan pada suhu 80 °C dan tekanan 3 atm di dalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB). Hasil dari reaktor dialirkan ke dalam menara distilasi 1, dimana metil formiat dan metanol diperoleh dari seksi atas lalu dimasukkan ke menara distilasi 2 untuk dipisahkan. Metanol diperoleh dari seksi bawah menara distilasi 2, sedangkan metil formiat sebagai hasil atas menara distilasi 2 di recycle sebagai umpan reaktor. Seksi bawah menara distilasi 1 berisi asam formiat dan air kemudian dialirkan ke menara distilasi 3. Asam formiat diperoleh dari seksi bawah menara distilasi 3, dan air yang merupakan hasil dari seksi atas menara distilasi 3 di recycle sebagai umpan reaktor. Kemurnian asam formiat yang dihasilkan sekiatr 82%-85% berat (Mc. Ketta, 1975). . Perbandingan mol reaktan air dan metil formiat masuk reaktor adalah 6:1. Pada kondisi ini konversi yang dicapai yaitu 60% (Ullmann,2002). commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 4. Dari Sodium Fomiat Sodium formiat diproduksi melalui reaksi natrium hidroksida dengan karbon monoksida. Sodium formiat direaksikan dengan asam sulfat untuk memperoleh asam formiat dan garam sulfat sebagai hasil samping. Reaksi yang terjadi sebagai berikut : NaOH + CO NaCOOH 2NaCOOH + H2SO4 (I.6) 2HCOOH + Na2SO4 (I.7) Pada tahap awal direaksikan antara natrium hidroksida dengan karbon monoksida pada suhu 180 ˚C dan tekanan 1,5 – 1,8 MPa membentuk sodium formiat. Sodium formiat yang terbentuk kemudian direaksikan dengan asam sulfat pada tekanan atmosferis, dalam reaktor berpengaduk pada suhu 35 ˚C membentuk asam formiat dan garam. Yield dari asam formiat adalah 90%-95% terhadap CO (Ullmann, 2002). Kelebihan dan kekurangan dari macam – macam proses pembuatan asam formiat dapat dilihat pada tabel I.4. Tabel I.4 Kelebihan Dan Kekurangan Berbagai Proses Pembuatan Asam Formiat No. Proses Kelebihan Oksidasi 1. hidrokarbon pada fase cair 1. Dilakukan pada suhu Tidak ada (Mc. Ketta, 1975) formamide tinggi yaitu 180 °C. 2. Tekanan operasi tinggi yaitu 50 atm. Hidrolisis 2. Kekurangan Proses reaksi cukup Tidak ada (Mc. Ketta, 1975) panjang, yaitu melalui 3 tahap. Tahapannya adalah commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun sebagai berikut: 1. Tahap pembentukan metil formiat (karbonasi metanol dan CO) 2. Tahap pembentukan formamid (reaksi metil formiat dan ammonia) 3. Tahap pembentukan asam formiat (hidrolisis formamide) 1.Suhu operasi rendah yaitu 80 °C. 2.Tekanan lebih rendah 3. Hidrolisis metil dibanding dengan proses formiat lain, yaitu 3 atm. (Mc. Ketta, 1975) Tidak ada 3.Salah satu bahan baku mudah didapat dan murah yaitu air. 4.Reaksi sederhana Proses reaksi melalui dua tahap, yaitu : 1. Reaksi pembentukan sodium formiat, pada 4. Dari Sodium Fomiat Tidak ada (Ullmann, 2002) suhu 180 ˚C dan tekanan 1,5-1,8 MPa 2. Reaksi pembentukan asam formiat pada suhu 35 ˚C dan tekanan atmosferis commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Dalam proses pembuatan asam formiat dipilih proses hidrolisis metil formiat. Proses ini dipilih dengan alasan : 1. Proses hidrolisis tidak membutuhkan katalis sehingga lebih ekonomis. 2. Kondisi operasi relatif lebih rendah dibanding dengan proses yang lain yaitu pada suhu 80 °C dan tekanan 3 atm. Sehingga memudahkan dalam penanganan prosesnya. 3. Salah satu bahan baku mudah didapat dan murah, yaitu air. I.4.2. Kegunaan Produk Kegunaan dari produk asam formiat antara lain : 1. Pada industri karet, digunakan sebagai koagulan pada karet alam. 2. Pada industri tekstil, digunakan untuk mengatur pH pada proses pewarnaan kain. 3. Pada industri kulit, digunakan dalam proses penyamakan kulit. (Kirk and Othmer, 1994) I.4.3. Sifat-Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk Bahan Baku 1. Metil Formiat Sifat Fisis : Rumus molekul : HCOOCH3 Berat molekul : 60,05 gr/gmol Titik leleh : -99 oC commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Titik didih : 32 oC Suhu kritis : 214,2 ºC Tekanan kritis : 59,98 bar Densitas : 0.975 g/ml ( Perry, 1997) Sifat Kimia : Dengan penambahan anhydrous ammonia akan membentuk formamida yang kemudian dengan asam sulfat (75% berat air) akan membentuk ammonium format (Kirk dan Othmer, 1994) 2. Air Sifat Fisis : Rumus molekul : H2O Berat molekul : 18 gr/gmol Titik leleh : 0 oC Titik didih : 100 oC Suhu kritis : 374,3 ºC Tekanan kritis : 217,6 atm Densitas : 0.9941 g/ml (Perry, 1997) Sifat Kimia Bersifat normal pada pH 7 commit to user NETY_NURMA (Kirk dan Othmer, 1994) NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Produk 1. Asam formiat Sifat Fisis : Rumus molekul : CH2O2 atau HCOOH Berat molekul : 46 gr/gmol Titik leleh : 8,4 oC Titik didih : 100,8 oC Suhu kritis : 307 ºC Tekanan kritis : 217,6 atm Densitas : 1,22647 g/ml (Perry, 1997) Sifat Kimia : Mereduksi hidroksimetil amin menjadi senyawa amina R2NCH2OH + HCOOH R2NCH3 + H2O + CO2 Bereaksi dengan olefin dengan adanya hidrogen peroksida membentuk glikol format C C + H2O + HCOOH C C + H2O OH COOH (Kirk dan Othmer, 1994) 2. Metanol Sifat Fisis : Rumus molekul : CH3OH Berat molekul : 32 gr/gmol commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Titik leleh : 67,8 oC Titik didih : 64,7 oC Suhu kritis : 500 ºC Tekanan kritis : 28,4 atm Densitas : 0,81 g/ml (Perry, 1997) Sifat Kimia : Alkohol dapat didehidrasi dengan memanaskannya bersama asam kuat, reaksi dehidrasi alkohol akan membentuk alkena Reaksi yang terjadi : 2CH3OH CH2=CH2 + 2H2O (Kirk dan Othmer, 1994) I.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum Proses pembuatan asam formiat ini tergolong reaksi hidrolisis. Metil formiat dihidrolisis menghasilkan asam formiat dan metanol. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : HCOOCH3(l) + H2O(l) HCOOH(l) + CH3OH(l) (I.8) Keluaran reaktor dikirim ke menara distilasi pertama dimana metanol dan metil formiat diambil dari seksi atas lalu dimasukkan ke menara distilasi kedua untuk memisahkan metanol dan metil formiat. Sedangkan untuk seksi bawah dari menara distilasi pertama yang berisi asam formiat dan sisa air kemudian dialirkan ke bagian pemurnian asam format. Dasar dari pemurnian ini adalah untuk commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun mendapatkan asam formiat 85% berat dalam larutan. Reaksi yang terjadi antara metil formiat membentuk asam formiat dan metanol adalah reaksi hidrolisis dengan mekanisme sebagai berikut: HCOOCH3(l) HCOO- + CH3+ H2O(l) H+ + OH- (I.10) HCOO- + H+ HCOOH(l) (I.11) CH3 + + OH- CH3OH(l) (I.12) HCOOCH3(l) + H2O(l) HCOOH(l) + CH3OH(l) (I.9) (I.13) (Mc. Ketta, 1975) commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun BAB II DESKRIPSI PROSES II.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk. II.1.1. Spesifikasi Bahan Baku 1. Metil formiat (HCOOCH3) Sifat Fisis : - Wujud : cair - Warna : tak berwarna - Berat molekul : 60,05 gr/grmol - Densitas : 0,974 gr/ml - Titik leleh : -99 ˚C - Titik didih : 31,5 ˚C - Kemurnian : minimum 97% berat - Impuritas CH3OH : maksimum 3% (Lubon Industry Co., Ltd) 2. Air (H2O) Sifat Fisis : - Berat molekul : 18 gr/gmol - Titik leleh : 0 oC - Titik didih : 100 oC - Suhu kritis : 374,3 ºC - Densitas : 0,9941 g/ml commit to user NETY_NURMA (Perry, 1997) NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun II.1.2. Spesifikasi Produk 1. Asam formiat (HCOOH) Sifat Fisis : - Wujud : cair - Warna : tak berwarna - Densitas : 1,22 gr/ml - Titik leleh : 8,2 – 8,4 °C - Titik didih : 101 °C - Kemurnian : minimum 85% - Impuritas H2O : maksimum 15% (Jinhe Sodium Hydrosulfite Factory Co., Ltd.) 2. Metanol (CH3OH) Sifat Fisis : - Wujud : cair - Warna : tak berwarna. - Berat molekul : 32 gr/grmol - Titik leleh : -97,8 º C - Titik didih : 64,5 º C - Kemurnian : minimum 99% berat. - Impuritas : H2O ≤ 0,8% berat Acidity ≤ 0,2% berat (Shenyang Zhongchen Chemical Technology Development Co., Ltd.) commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun II.2. Konsep Proses II.2.1. Dasar Reaksi Pembuatan asam formiat dari metil formiat dan air dalam suasana asam termasuk reaksi hidrolisis senyawa ester dengan hasil samping metanol. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : HCOOCH3(l) + H2O(l) HCOOH(l) + CH3OH(l) metil formiat asam formiat air (II.1) metanol II.2.2. Mekanisme Reaksi Mekanisme reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: HCOOCH3(l) HCOO- + CH3+ (II.2) H2O(l) H+ + OH- (II.3) HCOO- + H+ HCOOH(l) (II.4) CH3 + + OH- CH3OH(l) (II.5) HCOOCH3(l) + H2O(l) HCOOH(l) + CH3OH(l) (II.6) (Mc. Ketta, 1975) II.2.3. Fase Reaksi Reaksi berlangsung dalam fase cair dan bersifat endotermis, hal ini dapat dilihat pada nilai (ΔHR = positif). Karena reaksi berlangsung pada fase cair, reaktor yang dipilih adalah reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) (Ullmann, 2002). commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun II.2.4. Kondisi Operasi Kondisi operasi pada proses pembuatan asam formiat dari metil formiat dan air dijalankan pada suhu 80˚C dan tekanan 3 atm. Pada kondisi ini fasenya cair sehingga akan mempermudah dalam pengendalian reaksinya. Reaksi ini adalah reversible (dapat balik) (Mc.Ketta, 1975). Agar reaksi berjalan ke arah kanan maka salah satu reaktan dibuat berlebih yaitu air, karena secara ekonomis air lebih murah dibandingkan dengan metil formiat. Perbandingan mol reaktan air dan metil formiat masuk reaktor adalah 6:1. Pada kondisi ini konversi yang dicapai yaitu 60% (Ullmann,2002). II.2.5. Tinjauan Termodinamika Untuk menentukan sifat reaksi (eksotermis/endotermis) dan arah reaksi (reversible/irreversible), maka perlu perhitungan dengan menggunakan panas pembentukan standar (∆Hf o) pada 1 atm dan 25 oC dari reaktan dan produk. Tabel II.1 Harga ∆Hf0 (Perry, 1997) Komponen ∆Hfo, kJ/mol HCOOCH3 -353,598 CH3OH -200,940 H2O -241,954 HCOOH -378,600 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Pada proses pembentukan asam formiat terjadi reaksi berikut : HCOOCH3(l) + H2O(l) HCOOH(l) + CH3OH(l) ΔHR298K = ΣΔHƒoProduk ─ ΣΔHƒ oReaktan (II.7) (II.8) ΔHR298K = ((HƒoHCOOH + HƒoCH3OH) - ( HƒoHCOOCH3 + HƒoH2O) ΔHR298K = (-378,600 kJ/mol + -200,940 kJ/mol) – (-353,598 kJ/mol + -241,954 kJ/mol) ΔHR298K = 16,021 kJ/mol. Data yang diperoleh harga ΔHR298K sebesar 16,3 kJ/mol (Ullmann, 2002) Maka diambil harga ΔHR298K sebesar 16,3 kJ/mol. Karena ΔHR298K positif maka reaksi bersifat endotermis. Dengan ΔGo = Σ ΔGoproduk - Σ ΔGoreaktan (II.9) = Σ (ΔGoHCOOH + ΔGoCH3OH) - Σ (ΔGoHCOOCH3 + ΔGoH2O) Dan ΔGo = - RT ln K Nilai K pada 85 oC (358 K) adalah 0,22. (Mc Ketta, 1975) Sehingga harga K pada suhu operasi 80 oC (353 K) dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut: (II.10) (Smith, Van Ness dan Abbot, 2001) K’ = 0,2036 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun K353K = 0,2036 Karena harga K kurang dari 1 maka reaksi diatas cenderung berjalan ke arah kiri. Oleh karena itu untuk menggeser reaksi ke kanan (produk), maka air dibuat berlebih terhadap metil formiat dengan perbandingan reaktan 6 : 1 (Ullmann,2002). II.2.6. Tinjauan Kinetika Reaksi hidrolisis metil formiat menjadi asam formiat dan metanol, yang terjadi sebagai berikut: k1 A + B C + D (II.11) k2 (A = metil formiat, B = air, C = asam formiat, D = metanol) Dengan kondisi operasi suhu 80 ˚C dan tekanan 3 atm (Mc Ketta,1975). Data kinetika didekati dari data percobaan sebagai berikut : Kecepatan reaksi hidrolisis –rA = k’.[A] Pada percobaan ini reaksi diasumsi sebagai reaksi Pseudo first orde karena mol air terhadap metil formiat dibuat sangat berlebih yaitu 26 : 1. Dimana k’ = k1.[B]* (II.12) Sehingga, -rA = k1.[A].[B]* (II.13) Dimana, k’ = konstanta kecepatan reaksi dari percobaan (1/s) [B]* = konsentrasi air pada percobaan (Molar) k1 = konstanta kecepatan reaksi ke arah kanan (1/s.Molar) k2 = konstanta kecepatan reaksi ke arah kiri (1/s.Molar) K’ = konstanta kesetimbangan reaksi pada 80 ˚C commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Data yang diperoleh : [B]* = 32,290 Molar Tabel II.2 Hasil percobaan menentukan konstanta kecepatan reaksi T (°C) k’ (1/s) 45,7 0,00233 54,7 0,0036 (Keusch, 2003) Nilai k’ pada suhu 80 ˚C , dihitung dengan persamaan Arrhenius: (II.14) Atau dapat ditulis sebagai berikut: (II.15) 1. Ea = - RT ln (k/A), untuk suhu 45,7 °C = - 8,31 J/K.mol x 318,7 K ln (0,0023 s-1/A) Ea 16.089,01 = Ea – 2.648,397 ln A 2. Ea = - RT ln (k/A), untuk suhu 54,7 °C = - 8,31 J/K.mol x 327,7 K ln (0,0037 s-1/A) Ea 15.248,27 = Ea – 2.723,187 ln A (II.16) (II.17) Eliminasi persamaan (II.16) dan persamaan (II.17) 16.089,01 = Ea – 2.648,397 ln A 15.248,27 = Ea – 2.723,187 ln A 840,74 = 74,79 ln A ln A = 11,24 A = 76.114,95 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 16.089,01 = Ea – 2.648,397 (11,24) 16.089,01 = Ea – 29.767,98 Ea = 45.856,99 J/mol Sehingga dari persamaan Arrhenius diperoleh nilai k’ pada suhu 80 °C sebagai berikut: 45.856,99 J/mol = - 8,31 J/K.mol x 353 K ln (k’/76.114,95) 12.885,24 = -2.933,43 ln k’ ln k’ = - 4,39 k’ = 0,0124/s Dari perhitungan di atas diperoleh nilai k’ = 0,0124/s k’ = k1.[B]* k1 = k’/ [B]* = 0,000384/s.Molar K’ = k1/k2 k2 = k1/K’ = 0,0019/s.Molar Sehingga kecepatan reaksi hidrolisis sebagai berikut : -rA = k1.[A].[B]-k2.[C].[D] (II.18) = 0,000384.[A].[B]-0.0019.[C].[D] Perhitungan kecepatan reaksi : basis perhitungan = 1 mol A, Konversi = 60%, Rasio mol reaktan = 1 : 6 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun A Mula-mula + B C 6 - - 1 + D Reaksi 0,6 0,6 0,6 0,6 Setimbang 0,4 5,4 0,6 0,6 -rA = 0,000384 [A].[B]- 0.0019[C].[D] = (0,000384 x 0,4 x 5,4) – (0.0019x 0,6 x 0,6) = 1,4544 x 10-4 molar/s Nilai (-rA) yang positif menunjukkan reaksi berjalan ke arah kanan. II.3. Diagram Alir Proses II.3.1. Diagram Alir Kualitatif II.3.2. Diagram Alir Kuantitatif II.3.3. Diagram Alir Proses Lengkap commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun II.3.4. Langkah Proses Proses produksi asam formiat dengan cara hidrolisis metil formiat dapat dilakukan melalui tahapan-tahapan sebagai berikut: Penyiapan bahan baku Proses hidrolisis dalam reaktor Proses pemurnian hasil a. Penyiapan bahan baku Arus metil formiat dari tangki TT-01 dengan suhu 35 ˚C bergabung dengan arus hasil atas menara distilasi 2 (T-02) dengan suhu 63,48 ˚C. Air dengan suhu 30 ˚C dipompa dari tangki utilitas, bergabung dengan arus hasil atas menara distilasi 3 (T-03) dengan suhu 122,29 ˚C. Keempat arus tersebut menuju ke reaktor dengan tekanan 3 atm dan suhu campuran 113,14 °C. b. Proses hidrolisis dalam reaktor Proses hidrolisis terjadi dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (R-01) pada tekanan 3 atm dan suhu 80 ˚C. Reaksi yang terjadi dalam reaktor adalah : HCOOCH3(l) + H2O(l) HCOOH(l) + CH3OH(l) (II.19) Reaksi tersebut merupakan reaksi reversible sehingga untuk mendorong reaksi ke kanan maka salah satu reaktan dibuat berlebih, dalam hal ini perbandingan Air dengan metil formiat adalah 6 : 1. Reaksi hidrolisis metil formiat merupakan reaksi endotermis, sehingga reaktor dilengkapi dengan koil pemanas untuk menjaga kondisi isotermal. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Hasil reaksi berupa asam formiat, metanol, sisa metil formiat dan sisa air. Untuk mendapatkan produk dengan spesifikasi yang diinginkan maka produk keluaran reaktor perlu dimurnikan dalam menara distilasi. c. Proses pemurnian hasil Produk keluaran reaktor (R-01) berupa asam formiat, metanol, sisa metil formiat dan sisa air dipompa dengan pompa (J-03) menuju ke menara distilasi 1 (T-01). Menara distilasi 1 (T-01) beroperasi pada tekanan 3 atm. Dalam menara distilasi 1 (T-01) terjadi pemisahan antara metil formiat dan metanol dengan air dan asam formiat. Hasil atas menara yang berupa metil formiat, metanol, sedikit air dan sedikit asam formiat dipompa dengan pompa (J-04) menuju ke menara distilasi 2 (T-02) yang beroperasi pada tekanan 3 atm. Menara distilasi 2 (T-02) berfungsi untuk memisahkan metil formiat dengan metanol. Hasil atas menara distilasi (T-02) berupa metil formiat dan sedikit metanol akan dipompa dengan pompa (J-06) sebagai recycle ke reaktor (R-01). Sedang hasil bawah menara distilasi 2 (T-02) adalah metanol sebagai produk samping dengan kemurnian 99% dilewatkan pada heat exchanger (E-07) hingga suhunya menjadi 35 ˚C, kemudian disimpan di tangki penyimpanan metanol (TT-05). Hasil bawah dari menara distilasi 1 (T-01) berupa air, asam formiat dan sedikit metanol dipompa dengan pompa (J-05) menuju menara distilasi 3 (T-03). Menara distilasi 3 (T-03) beroperasi pada tekanan 3 atm. Hasil atas menara distilasi 3 (T-03) yang berupa air dengan sedikit metanol dan asam formiat, dipompa dengan pompa (J-08) sebagai recycle ke reaktor (R-01). commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Sedangkan hasil bawah menara distilasi 3 (T-03) yaitu asam formiat didinginkan dalam heat exchanger (E-10) hingga suhunya 35˚C, kemudian disimpan di tangki penyimpanan asam formiat (TT-06) dengan kemurnian 85%. II.4. Neraca Massa dan Neraca Panas Produk : Asam formiat 85% berat Kapasitas perancangan : 40.000 ton/tahun Waktu operasi selama 1 tahun : 330 hari Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam II.4.1. Neraca massa Diagram alir neraca massa sistem tabel Basis perhitungan : 1 jam operasi Satuan : kg Tabel II.3 Neraca Massa Tee-01 Komponen Input (kg/jam) Output (kg/jam) Arus 1 Arus 9 5.605,916 3.731,053 9.336,969 285,496 3,277 288,772 H2O 0,000 0,000 0,000 HCOOH 0,000 0,000 0,000 5.891,412 3.734,330 HCOOCH3 CH3OH Total Arus 3 9.625,742 9.625,742 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel II.4 Neraca Massa Tee-02 Input (kg/jam) Output (kg/jam) Komponen Arus 2 Arus 11 Arus 4 HCOOCH3 0,000 0,001 0,001 CH3OH 0,000 3,280 3,280 2.465,309 55.289,140 57.754,450 0,000 43,373 43,373 2.465,309 55.335,794 H2O HCOOH Total 57.801,103 57.801,103 Tabel II.5 Neraca Massa Reaktor Input (kg/jam) Output (kg/jam) Komponen Arus 3 HCOOCH3 Arus 4 Arus 5 9.336,969 0,001 3.734,788 288,772 3,280 3.279,882 H2O 0,000 57.754,450 56.073,795 HCOOH 0,000 43,373 4.338,378 9.625,742 57.801,103 CH3OH Total 67.426,844 67.426,844 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel II.6 Neraca Massa Menara Distilasi 1 Input (kg/jam) Output (kg/jam) Komponen Arus 5 Arus 6 Arus 7 HCOOCH3 3.734,788 3.734,788 0,001 CH3OH 3.279,882 3.276,602 3,280 56.073,795 28,037 56.045,758 4.338,379 1,120 4.337,259 7.040,547 60.386,298 H2O HCOOH Total 67.426,844 67.426,844 Tabel II.7 Neraca Massa Menara Distilasi 2 Input (kg/jam) Output (kg/jam) Komponen Arus 6 Arus 8 Arus 9 HCOOCH3 3.734,788 3.731,053 3,735 CH3OH 3.276,602 3,277 3.273,326 28,037 0,000 28,037 1,120 0,000 1,120 3.734,330 3.306,217 H2O HCOOH Total 7.040,547 7.040,547 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel II.8 Neraca Massa Menara Distilasi 3 Input (kg/jam) Output (kg/jam) Komponen Arus 7 Arus 10 Arus 11 HCOOCH3 0,001 0,001 0,000 CH3OH 3,280 3,280 0,000 56.045,758 55.289,140 756,618 4.337,259 43,373 4.293,886 55.335,794 5.050,504 H2O HCOOH Total 60.386,298 60.386,298 Tabel II.9 Neraca Massa Total Input (kg/jam) Output (kg/jam) Komponen Arus 1 HCOOCH3 Arus 2 Arus 9 Arus 11 5.605,916 0,000 3,735 0,000 285,496 0,000 3.273,326 0,000 H2O 0,000 2.465,309 28,037 756,618 HCOOH 0,000 0,000 1,120 4.293,886 5.891,412 2.465,309 3.306,217 5.050,504 CH3OH Total 8.356,721 8.356,721 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun II.4.3. Neraca Panas Tabel II.10 Neraca panas di Reaktor Panas Q input (kJ) Qumpan 35.569.239,799 - Qout - 35.422.505.586 Qreaksi Q output (kJ) 1.521.925,820 Qpemanas 1.375.191,607 - Jumlah 36.944.431,406 36.944.431,406 Tabel II.11 Neraca panas di Menara Distilasi 1 Panas Q input (kJ) Q output (kJ) Qumpan 35.422.505,663 - Qreboiler 62.682.868,131 - Qdestilat - 905.182,834 Qbottom - 86.864.626,002 Qkondensor - 10.335.564,958 Jumlah 98.105.373,794 98.105.373,794 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel II.12 Neraca panas di Menara Distilasi 2 Panas Q input (kJ) Q output (kJ) Qumpan 480.668,287 - Qreboiler 4.948.062,802 - Qdestilat - 125.628,325 Qbottom - 370.619,284 Qkondensor - 4.932.483,480 Jumlah 5.428.731,089 5.428.731,089 Tabel II.13 Neraca panas di Menara Distilasi 3 Panas Q input (kJ) Q output (kJ) Qumpan 86.775.328,615 - Qreboiler 625.982.872,372 - Qdestilat - 23.101.164,886 Qbottom - 60.436.241,255 Qkondensor - 625.982.872,372 Jumlah 712.758.200,987 712.758.200,987 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel II.14 Neraca panas overall Input Output Komponen kJ/jam Koil reaktor Reboiler 1 Komponen kJ/jam 1.375.191,607 HE-05 795.509,709 62.682.868,131 HE-08 8.110.496,504 Reboiler 2 4.948.062,802 Kondensor 1 10.335.564,958 Reboiler 3 625.982.872,372 Kondensor 2 4.932.483,480 Arus masuk 1 114.333,710 Kondensor 3 629.220.795,373 Arus masuk 2 103.336,381 Arus keluar 9 84.159,640 Arus keluar 11 Total II.5. 1.962.206,086 Q loss 39.765.449,255 (5,72% terhadap input) 695.206.665,004 Total 695.206.665,004 Lay Out Pabrik dan Peralatan II.5.1. Lay Out Pabrik Tata letak pabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal dari seperangkat fasilitas-fasilitas dalam pabrik. Tata letak yang tepat sangat penting untuk mendapatkan efisiensi, keselamatan, dan kelancaran kerja para pekerja serta keselamatan proses. Untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik adalah : 1. Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa depan. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 2. Faktor keamanan sangat diperlukan untuk bahaya kebakaran dan ledakan, maka perencanaan lay out selalu diusahakan jauh dari sumber api, bahan panas, dan dari bahan yang mudah meledak, juga jauh dari asap atau gas beracun. 3. Sistem kontruksi yang direncanakan adalah out door untuk menekan biaya bangunan dan gedung, dan juga karena iklim Indonesia memungkinkan konstruksi secara out door. 4. Harga tanah amat tinggi sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian dan pengaturan ruangan / lahan. (Vilbrandt, 1959) Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu : a. Daerah administrasi / perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol Daerah administrasi berfungsi sebagai pusat kegiatan administrasi pabrik dan mengatur kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang dijual. b. Daerah proses Daerah tempat alat proses diletakkan dan proses berlangsung. c. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk. Daerah untuk tangki bahan baku dan produk. d. Daerah gudang, bengkel dan garasi. Daerah untuk menampung bahan-bahan yang diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun e. Daerah utilitas Daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses berlangsung dipusatkan. (Vilbrandt, 1959) commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 16 15 14 17 13 12 18 6 11 7 8 9 10 3 5 4 2 1 1 Jl. Doktor Insinyur Sutami commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun II.5.2. Lay Out Peralatan Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out peralatan proses pada pabrik asam formiat, antara lain : 1. Aliran bahan baku dan produk Pengaliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan keuntungan ekonomi yang besar serta menunjang kelancaran dan keamanan produksi. 2. Aliran udara Aliran udara di dalam dan di sekitar area proses perlu diperhatikan kelancarannya. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya stagnasi udara pada suatu tempat sehingga mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang dapat mengancam keselamatan pekerja. 3. Cahaya Penerangan seluruh pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat proses yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan. 4. Lalu lintas manusia Dalam perancangan lay out pabrik perlu diperhatikan agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dangan cepat dan mudah. Hal ini bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalani tugasnya juga diprioritaskan. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 5. Pertimbangan ekonomi Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik. 6. Jarak antar alat proses Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila terjadi ledakan atau kebakaran pada alat tersebut maka kerusakan dapat diminimalkan. (Vilbrandt, 1959) Tata letak alat-alat proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga : - Kelancaran proses produksi dapat terjamin. - Dapat mengefektifkan luas lahan yang tersedia. - Karyawan mendapat kepuasan kerja agar dapat meningkatkan produktifitas kerja disamping keamanan yang terjadi. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Skala 1 : 350 Keterangan : TT-01 : Tangki metil formiat TT-05 : Tangki metanol TT-06 : Tangki asam formiat R-01 : Reaktor T-01 : Menara distilasi 1 T-02 : Menara distilasi 2 T-03 : Menara distilasi 3 CR : Control room Gambar II.5 Tata Letak Peralatan Proses commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES III.1. Tangki Penyimpan Metil Formiat Kode : TT-01 Tipe : Silinder vertikal dengan conical roof dan flat bottom. Fungsi : Menyimpan metil formiat selama 30 hari Bahan : Carbon steel SA 283 Grade C Kondisi Penyimpanan Suhu : 35 0C Tekanan : 2 atm Spesifikasi Diameter : 18,288 m Tebal shell : Course 1 : 0,040 m Course 2 : 0,037 m Course 3 : 0,035 m Course 4 : 0,032 m Tebal head : 0,025 m Tinggi head : 1,027 m Tinggi tangki : 8,342 m Jumlah :3 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun III.2. Tangki Penyimpan Metanol Kode : TT-05 Tipe : Silinder vertikal dengan conical roof dan flat bottom. Fungsi : Menyimpan metil formiat selama 30 hari Bahan : Carbon steel SA 283 Grade C Kondisi Penyimpanan Suhu : 35 0C Tekanan : 1 atm Spesifikasi Diameter : 15,240 m Tebal shell : Course 1 : 0,021 m Course 2 : 0,019 m Course 3 : 0,017 m Course 4 : 0,016 m Tebal head : 0,001 m Tinggi head : 1,443 m Tinggi tangki : 8,758 m Jumlah :3 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun III.3. Tangki Penyimpan Asam Formiat Kode : TT-06 Tipe : Silinder vertikal dengan conical roof dan flat bottom. Fungsi : Menyimpan metil formiat selama 30 hari Bahan : Stainless Steel SA 167 Type 304 Kondisi Penyimpanan Suhu : 35 0C Tekanan : 1 atm Spesifikasi Diameter : 15,240 m Tebal shell : Course 1 : 0,019 m Course 2 : 0,017 m Course 3 : 0,016 m Course 4 : 0,014 m Tebal head : 0,008 m Tinggi head : 1,610 m Tinggi tangki : 8,925 m Jumlah :3 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun III.4. Reaktor Kode : R-01 Tipe : Reaktor Tangki Alir Berpengaduk Fungsi : Mereaksikan metil formiat dengan air Bahan : Stainless Steel SA 167 Type 304 Jumlah : 1 buah Volume : 79,484 ft3 = 2,251 m3 Kondisi operasi Suhu : 80 0C Tekanan : 3 atm Dimensi Diameter tangki : 1,415 m Tinggi tangki : 1,997 m Tebal shell : 0,006 m Dimensi head Bentuk : Torispherical dished head Tebal head : 0,010 m Tinggi head : 0,291 m Pengaduk Tipe : 6 blade plate turbine impeller with 4 baffle Jumlah : 1 buah Diameter : 0,472 m Kecepatan : 135,792 rpm commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Koil Pemanas Jenis koil : Single Helix Diameter helix : 1,061 m Tinggi koil : 1,209 m Tinggi cairan : 1,280 m Jarak antar helix : 0,091 m Suhu masuk : 80 ˚C Suhu keluar : 80 ˚C Jumlah lilitan : 8 buah III.5. Menara Distilasi - 01 Kode : T - 01 Fungsi : Memisahkan produk asam formiat dan metanol dari sisa reaktan Tipe : Tray Tower dengan jumlah plate 34 buah Jumlah :1 Bahan : Stainless Steel SA 167 Type 304 Tekanan (P) : 3 atm Kondisi operasi Atas : 84,272 0C Bawah : 134,395 0C Plate Jarak plate : 0,6 m commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tebal plate : 0,003 m Kolom Diameter : 6,060 m Tinggi : 41,014 m Tebal shell : 0,032 m Head Tipe : Torispherical dished head Tebal head : 0,020 m Tinggi head : 1,387 m III.6. Menara Distilasi - 02 Kode : T - 02 Fungsi : Memisahkan produk metanol dan metil formiat Tipe : Tray Tower dengan jumlah plate 34 buah Jumlah :1 Bahan : Carbon steel SA 283 Grade C Tekanan (P) : 3 atm Kondisi operasi Atas : 64,660 0C Bawah : 95,361 0C Plate Jarak plate : 0,4 m Tebal plate : 0,003 m commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Kolom Diameter : 1,455 m Tinggi : 23,011 m Tebal shell : 0,022 m Head Tipe : Torispherical dished head Tebal head : 0,022 m Tinggi head : 0,329 m III.7. Menara Distilasi - 03 Kode : T - 03 Fungsi : Memisahkan produk asam formiat dan air Tipe : Tray Tower dengan jumlah plate 115 buah Jumlah :1 Bahan : Stainless Steel SA 167 Type 304 Tekanan (P) : 3 atm Kondisi operasi Atas : 133,979 0C Bawah : 140,315 0C Plate Jarak plate : 0,5 m Tebal plate : 0,003 m commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Kolom Diameter : 5,942 m Tinggi : 77,373 m Tebal shell : 0,032 m Head Tipe : Torispherical dished head Tebal head : 0,020 m Tinggi head : 0,624 m III.8. Cooler - 01 Kode : E-05 Fungsi : Mendinginkan produk samping metanol Tipe : Double Pipe Heat Exchanger ( DPHE ) Luas transfer : 13,275 m2 Inner Pipe : Fluida : Dingin (air sungai) Bahan : Carbon steel SA-285 Grade C Delta P : 0,019 atm Suhu : T in : 30 0C T out : 45 0C IPS :2 OD : 0,0605 m SN : 40 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun ID : 0,053 m Panjang hairpin : 3,658 m Jumlah hairpin :7 Annulus : Fluida : panas ( produk samping metanol ) Bahan : Carbon steel SA-283 Grade C Delta P : 0,118 atm Suhu : T in : 96,15 0C T out : 35 0C IPS :3 OD : 0,089 m SN : 40 ID : 0,078 m III.9. Cooler - 02 Kode : E-08 Fungsi : Mendinginkan produk asam formiat Tipe : Shell and tube heat exchanger Bahan : Stainless Steel SA 167 Type 304 Luas transfer : 96,472 m2 Kondisi operasi : Hot fluid : 150,48 0C – 35 0C Cold fluid : 35 0C – 45 0C commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Spesifikasi Shell side (fluida panas) hasil bawah MD-03 ID : 0,686 m Baffle space : 0,514 m Passes (n) :1 Pressure drop : 0,022 atm Tube side (fluida dingin) air OD : 0,019 m ID : 0,016 m BWG : 16 Pitch : 0,024 m Passes (n) :2 Pressure drop : 0,001 atm Panjang pipa : 3,6576 m Jumlah pipa (Nt) : 460 III.10. Kondensor - 01 Kode : E-01 Fungsi : Mengkondensasikan hasil atas MD-01 Tipe : Shell and tube heat exchanger Bahan : Stainless Steel SA 167 Type 304 Luas transfer : 266,757 m2 Kondisi operasi : Hot fluid : 84,27 0C – 81,17 0C Cold fluid : 35 0C – 45 0C commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Spesifikasi : Shell side (fluida panas) hasil atas MD-01 ID : 0,991 m Baffle space : 0,743 m Passes (n) :1 Pressure drop : 0,097 atm Tube side (fluida dingin) air OD : 0,019 m ID : 0,017 m BWG : 18 Pitch : 0,024 m Passes (n) :2 Pressure drop : 0,049 atm Panjang pipa : 3,6576 m Jumlah pipa (Nt) : 1330 III.11. Kondensor - 02 Kode : E-03 Fungsi : Mengkondensasikan hasil atas MD-02 Tipe : Shell and tube heat exchanger Bahan : Stainless Steel SA 167 Type 304 Luas transfer : 37,827 m2 Kondisi operasi : Hot fluid : 63,38 0C – 63,34 0C Cold fluid : 35 0C – 45 0C commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Spesifikasi : Shell side (fluida panas) hasil atas MD-02 ID : 0,387 m Baffle space : 0,290 m Passes (n) :1 Pressure drop : 0,016 atm Tube side (fluida dingin) air OD : 0,019 m ID : 0,017 m BWG : 18 Pitch : 0,024 m Passes (n) :2 Pressure drop : 0,018 atm Panjang pipa : 3,6576 m Jumlah pipa (Nt) : 160 III.12. Kondensor - 03 Kode : E-06 Fungsi : Mengkondensasikan hasil atas MD-03 Tipe : Shell and tube heat exchanger Bahan : Steel SA 167 Type 304 Luas transfer : 793,800 m2 Kondisi operasi : Hot fluid : 122,30 0C – 122,29 0C Cold fluid : 35 0C – 45 0C commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Spesifikasi : Shell side (fluida panas) hasil atas MD-03 ID : 0,991 m Baffle space : 0,991 m Passes (n) :1 Pressure drop : 0,303 atm Tube side (fluida dingin) air OD : 0,038 m ID : 0,036 m BWG : 18 Pitch : 0,025 m Passes (n) :2 Pressure drop : 0,588 atm Panjang tube : 3,6576 m Jumlah pipa (Nt) : 1176 III.13. Reboiler - 01 Kode : E-02 Fungsi : Menguapkan sebagian hasil bawah MD-01 Tipe : Kettle Reboiler (shell and tube) Bahan konstruksi : Stainless Steel SA 167 Type 304 Luas transfer Kondisi operasi : 443,871 m2 : Suhu pemanas : 193,33 0C Suhu yang dipanaskan : 134,39 0C – 136,14 0C commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Spesifikasi Shell side (hasil bawah MD-01) ID : 0,889 m Baffle space : 0,667 m Passes (n) :1 Pressure drop : dapat diabaikan Tube side (steam) OD : 0,038 m ID : 0,036 m BWG : 18 Pitch : 0,024 m Passes (n) :2 Pressure drop : 0,0005 atm Panjang pipa : 3,6576 m Jumlah pipa (Nt) : 1068 III.14. Reboiler - 02 Kode : E-04 Fungsi : Menguapkan sebagian hasil bawah MD-02 Tipe Luas transfer : Kettle Reboiler (shell and tube) : 5,688 m2 Spesifikasi Shell side (hasil bawah MD-02) commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun ID : 0,254 m Baffle space : 0,191 m Passes (n) :1 Pressure drop : dapat diabaikan Tube side (steam) OD : 0,013 m ID : 0,011 m BWG : 20 Pitch : 0,024 m Passes (n) :2 Pressure drop : 0,0005 atm Panjang pipa : 3,6576 m Jumlah pipa (Nt) : 56 III.15. Reboiler - 03 Kode : E-07 Fungsi : Menguapkan sebagian hasil bawah MD-03 Tipe : Kettle Reboiler (shell and tube) Bahan konstruksi : Stainless Steel SA 167 Type 304 Luas transfer : 1483,842 m2 Kondisi operasi : Suhu pemanas : 193,33 0C Suhu yang dipanaskan : 140,32 0C – 150,48 0 C commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Spesifikasi Shell side (hasil bawah MD-03) ID : 0,991 m Baffle space : 0,743 m Passes (n) :1 Pressure drop : dapat diabaikan Tube side (steam) OD : 0,038 m ID : 0,036 m BWG : 18 Pitch : 0,024 m Passes (n) :2 Pressure drop : 0,002 atm Panjang pipa : 3,6576 m Jumlah pipa (Nt) : 1330 III.16. Akumulator - 01 Kode : TT-02 Fungsi : Untuk menampung distilat setelah dari E-03 Tipe : Horisontal drum Bahan konstruksi : Stainless Steel SA 167 Type 304 Kondisi operasi : Suhu : 81,17 0C commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tekanan : 2,9 atm Spesifikasi Diameter : 0,885 m Tebal shell : 0,006 m Tebal head : 0,006 m Panjang tangki : 3,068 m Jumlah :1 III.17. Akumulator - 02 Kode : TT-03 Fungsi : Untuk menampung distilat setelah dari E-05 Tipe : Horisontal drum Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 Grade C Kondisi operasi : Suhu : 63,34 0C Tekanan : 2,9 atm Spesifikasi Diameter : 0,668 m Tebal shell : 0,006 m Tebal head : 0,006 m Panjang tangki : 2,364 m Jumlah :1 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun III.18. Akumulator - 03 Kode : TT-04 Fungsi : Untuk menampung distilat setelah dari E-08 Tipe : Horisontal drum Bahan konstruksi : Steel SA 167 Type 304 Kondisi operasi : Suhu : 122,29 0C Tekanan : 2,1 atm Spesifikasi Diameter : 1,630 m Tebal shell : 0,006 m Tebal head : 0,009 m Panjang tangki : 5,531 m Jumlah :1 III.19. Pompa-01 Kode : J-01 Fungsi : Mengalirkan metil formiat dari tangki-01 dan menaikkan dari 2 atm menjadi 3 atm Tipe : Single stage centrifugal pump Jumlah :1 Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 33,032 gpm Daya pompa : 1,00 Hp commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Daya motor : 1,16 Hp NPSH required : 0,891 m NPSH available : 4,073 m Spesifikasi pipa Nominal size : 0,051 m SN : 40 ID : 0,060 m OD : 0,053 m III.20. Pompa-02 Kode : J-02 Fungsi : Mengalirkan air dari unit utilitas Tipe : Single stage centrifugal pump Jumlah :1 Kapasitas : 327,973 gpm Daya pompa : 101,25 Hp Daya motor : 112,50 Hp NPSH required : 4,115 m NPSH available : 7,726 m Spesifikasi pipa Nominal size : 0,025 m SN : 40 ID : 0,034 m OD : 0,027 m commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun III.21. Pompa-03 Kode : J-03 Fungsi : Mengalirkan produk dari R-01 ke MD-01 Tipe : Single stage centrifugal pump Jumlah :1 Kapasitas : 369,657 gpm Daya pompa : 12,00 Hp Daya motor : 14,00 Hp NPSH required : 0,371 m NPSH available : 3,154 m Spesifikasi pipa Nominal size : 0,152 m SN : 40 ID : 0,168 m OD : 0,154 m III.22. Pompa-04 Kode : J-04 Fungsi : Mengalirkan produk dari TT-02 ke refluk T-01 dan T-02 dan menaikkan dari 2,9 atm ke 3 atm Tipe : Single stage centrifugal pump Jumlah :1 Kapasitas : 886,666 gpm commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Daya pompa : 34 Hp Daya motor : 38,20 Hp NPSH required : 7,985 m NPSH available : 34,821 m Spesifikasi pipa Nominal size : 0,254 m SN : 40 ID : 0,273 m OD : 0,255 m III.23. Pompa-05 Kode : J-05 Fungsi : Mengalirkan hasil bawah T-01 ke T-03 Tipe : Single stage centrifugal pump Jumlah :1 Kapasitas : 303,183 gpm Daya pompa : 12 Hp Daya motor : 13,95 Hp NPSH required : 3,904 m NPSH available : 58,471 m Spesifikasi pipa Nominal size : 0,152 m SN : 40 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun ID : 0,168 m OD : 0,154 m III.24. Pompa-06 Kode : J-06 Fungsi : Mengalirkan produk dari TT-03 ke refluk T-02 dan ke arus umpan reaktor Tipe : Single stage centrifugal pump Jumlah :1 Kapasitas : 73,933 gpm Daya pompa : 3,25 Hp Daya motor : 3,87 Hp NPSH required : 1,524 m NPSH available : 16,184 m Spesifikasi pipa Nominal size : 0,064 m SN : 40 ID : 0,073 m OD : 0,063 m commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun III.25. Pompa-07 Kode : J-08 Fungsi : Mengalirkan produk dari TT-04 ke T-03 dan ke arus umpan masuk reaktor Tipe : Single stage centrifugal pump Jumlah :1 Kapasitas : 1.899,499 gpm Daya pompa : 164,5 Hp Daya motor : 176,25 Hp NPSH required : 13,27 m NPSH available : 78,67 m Spesifikasi pipa Nominal size : 0,305 m SN : 30 ID : 0,324 m OD : 0,332 m commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM IV.1. Unit Pendukung Proses Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas merupakan bagian penting untuk menunjang proses produksi dalam pabrik. Utilitas di pabrik asam formiat yang dirancang meliputi unit pengadaan air, unit pengadaan steam, unit pengadaan udara tekan, unit pengadaan listrik dan unit pengadaan bahan bakar. 1. Unit pengadaan air Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut : a. Air proses b. Air pendingin c. Air umpan boiler d. Air konsumsi umum dan sanitasi 2. Unit pengadaan steam Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas reaktor dan heat exchanger. 3. Unit pengadaan udara tekan Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel dan untuk kebutuhan umum yang lain. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 4. Unit pengadaan listrik Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau listrik AC, maupun untuk penerangan. Lisrik di-supply dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan. 5. Unit pengadaan bahan bakar Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator. IV.1.1. Unit Pengadaan Air Air yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari Sungai Musi yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat-alat penukar panas maka perlu diadakan pengolahan air sungai. Pengolahan dilakukan secara fisis dan kimia. Pengolahan tersebut antara lain meliputi screening, pengendapan, penggumpalan, klorinasi, demineralisasi, dan deaerasi. Diagram alir dari pengolahan air sungai dapat dilihat pada gambar IV.1 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Keterangan : AE : Anion Exchanger BU : Bak Utilitas CL : Clarifier D : Deaerator KE : Kation Exchanger PU : Pompa Utilitas SP : Saringan Pasir TU : Tangki Utilitas TF : Tangki Flokulator PWT : Pompa water treatment B : Boiler Gambar IV.1 Diagram Alir Pengolahan Air Sungai commit to user NETY_NURMA (Powel, 1954) NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tahapan pengolahan adalah: Air sungai dialirkan dari sungai ke bak penampungan dengan menggunakan pompa. Sebelum masuk pompa, air dilewatkan pada filter 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 sungai kemudian dialirkan ke flokulator. Di dalam flokulator ditambahkan larutan tawas 5%, larutan kapur 5%. Dari flokulator air sungai kemudian dialirkan ke dalam clarifier untuk mengendapkan gumpalan partikel-partikel halus. Endapan kemudian dikeluarkan sebagai blowdown melalui bagian bawah clarifier. Air sungai kemudian dialirkan ke saringan pasir untuk menghilangkan partikel-partikel yang masih lolos dari clarifier. Air sungai yang sudah bersih kemudian dialirkan ke bak penampung air bersih. Dari bak penampung air bersih sebagian akan dialirkan ke unit demineralisasi sebagai air umpan boiler dan air proses. Sebagian lagi akan dialirkan ke bak penampung air sanitasi dan bak cooling tower sebagai make up air pendingin. IV.1.1.1. Air Proses Air proses yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari Sungai Musi yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakan air sungai sebagai air proses adalah karena faktor-faktor sebagai berikut : a. Air sungai dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya. Air proses ini digunakan sebagai umpan reaktor. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai air proses adalah : a. Partikel-partikel besar/makroba (makhluk hidup sungai dan konstituen lain). b. Partikel-partikel kecil/mikroba (ganggang dan mikroorganisme sungai). (Geankoplis, 2003) Total kebutuhan air proses = 57.754,45 kg/jam Densitas air pada 30oC adalah = 994,3965 kg/m3 IV.1.1.2. Air Pendingin Air pendingin yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari Sungai Musi yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakan air sungai sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor sebagai berikut : a. Air sungai dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah. b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya. Air pendingin ini digunakan sebagai media pendingin pada heat exchanger. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai pendingin adalah : a. Partikel-partikel besar/makroba (makhluk hidup sungai dan konstituen lain). commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun b. Partikel-partikel kecil/mikroba (ganggang dan mikroorganisme sungai). (Geankoplis, 2003) Data kebutuhan air pendingin dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel IV.1 Kebutuhan air pendingin No Kode Alat Nama Alat Kebutuhan ( kg/jam ) 1 E-01 Kondensor 1 1.350.040,7 2 E-03 Kondensor 2 78.702,1 3 E-05 Heat exchanger-05 8.424,4 4 E-06 Kondensor 3 5 E-08 Heat exchanger-08 Total 10.020.733,7 310.289,2 11.768.190,2 Total kebutuhan air pendingin = 11.768.190,2 kg/jam Densitas air pada 30oC adalah = 994,3965 kg/m3 Kebutuhan air pendingin ini dibutuhkan pada suhu masuk unit proses 30 °C dan keluar unit proses pada suhu 45 °C. Kebutuhan air pendingin sebesar 11.768.190,2 kg/jam adalah waktu start up pada waktu pabrik berjalan kontinyu hanya dibutuhkan make up air sebesar 41.052,6 kg/jam. IV.1.1.3. Air Umpan Boiler Untuk kebutuhan umpan boiler sumber air yang digunakan adalah air sungai. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai berikut : commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 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 yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler dan alat penukar panas karena adanya zat - zat organik, anorganik, dan zat - zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi. Kebutuhan air untuk steam dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel IV.2 Kebutuhan Air untuk Steam No Kode Alat Nama Alat Kebutuhan ( kg/jam ) 1 R-01 Reaktor-01 700,0 2 E-02 Reboiler 1 58.153,3 3 E-04 Reboiler 2 2.504,7 4 E-07 Reboiler 3 318.835,9 Total 380.193,9 Jumlah air yang digunakan adalah sebesar 380.193,9 kg/jam. Jumlah air ini hanya pada awal start up pabrik. Untuk kebutuhan selanjutnya hanya menggunakan air make up saja. Jumlah air untuk keperluan make up air umpan boiler sebesar 76.028,74 kg/jam. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Pengolahan air umpan boiler Air yang berasal dari sungai belum memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai umpan boiler, sehingga harus menjalani proses pengolahan terlebih dahulu. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan tertentu agar tidak menimbulkan masalah-masalah seperti : Pembentukan kerak pada boiler Terjadinya korosi pada boiler Pembentukan busa di atas permukaan dalam drum boiler Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler meliputi: 1. Kation Exchanger Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut dalam air lunak. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butirbutir 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 (IV.1) CaCO3 + RH2 Ca + H2CO3 (IV.2) BaCl2 + RH2 RBa + 2 HCl (IV.3) Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah: RNa2 + H2SO4 RH2 + Na2SO4 (IV.4) RCa + H2SO4 RH2 + CaSO4 (IV.5) RBa + H2SO4 RH2 + BaSO4 (IV.6) commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 2. Anion Exchanger Alat ini hampir sama dengan kation exchanger namun memiliki fungsi yang berbeda yaitu 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 (IV.7) R(OH)2 + H2SO4 RSO4 + 2 H2O (IV.8) R(OH)2 + H2CO3 RCO3 + 2 H2O (IV.9) Pencucian resin yang sudah jenuh digunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang terjadi saat regenerasi adalah: 3. RCl2 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 NaCl (IV.10) RSO4 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 Na2SO4 (IV.11) RCO3 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 Na2CO3 (IV.12) 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. Ke dalam deaerator juga ditambahkan bahan yang dapat mencegah korosi, yaitu hidrazin (N2 H4). 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) (IV.13) (Powel,1954) commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 4. Tangki umpan boiler dan air proses Unit ini berfungsi menampung air umpan boiler dan air proses dengan waktu tinggal 24 jam. IV.1.1.4. Air Konsumsi dan Sanitasi Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi juga berasal dari air sungai. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat, yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis. Syarat fisik : a. Suhu di bawah suhu udara luar b. Warna jernih c. Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau Syarat kimia : a. Tidak mengandung zat organik b. Tidak beracun Syarat bakteriologis : Tidak mengandung bakteri – bakteri, terutama bakteri yang pathogen. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Jumlah air sungai untuk air konsumsi dan sanitasi Jumlah air sungai untuk air konsumsi dan sanitasi = 540,3 kg/jam = 0,5 m3/jam Jumlah kebutuhan air dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel IV.3 Jumlah Kebutuhan Air Jumlah kebutuhan Komponen Kg/jam Air make up proses m3/jam 2465,3 2,5 Air make up pendingin 41.052,6 41,3 Air make up umpan boiler 76.037,5 76,5 Air konsumsi dan sanitasi 540,3 0,5 120.095,7 120,8 Total Untuk keamanan dipakai 20 % lebih, maka : Total kebutuhan = 144.114,9 kg/jam = 144,9 m3/jam IV.1.2. Unit Pengadaan Steam Steam yang diproduksi pada pabrik asam formiat ini digunakan sebagai media pemanas pada reaktor dan heat exchanger. Untuk memenuhi steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini mempunyai suhu 193,33 °C dan tekanan 13,32 atm. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 381.646,7 kg/jam. Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusikan dan make up pada boiler, maka jumlah steam dilebihkan 20%. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah 457.966,0 kg/jam. Spesifikasi boiler yang dibutuhkan : Kode :B Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam Jenis : Fire tube boiler Jumlah : 1 buah Tekanan steam : 13,32 atm Suhu steam : 193,33 °C Bahan bakar : Industrial Diesel Oil (IDO) Efisiensi : 80 % Kebutuhan bahan bakar : 36.298,87 Liter/jam IV.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik asam formiat ini diperkirakan sebesar 145 m3/jam, tekanan 4,08 atm dan suhu 30 oC. 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 :C Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor Jumlah : 1 buah Kapasitas : 145 m3/jam Tekanan suction : 1 atm Tekanan discharge : 4,08 atm Suhu udara : 30 oC Efisiensi : 80 % Daya kompresor : 5,25 HP IV.1.4. Unit Pengadaan Listrik Kebutuhan tenaga listrik di pabrik asam formiat 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. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Besarnya kebutuhan listrik masing–masing keperluan di atas dapat diperkirakan sebagai berikut : IV.1.4.1. Listrik Untuk Keperluan Proses dan Utilitas Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air dapat dilihat pada tabel IV.4. Tabel IV.4 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas Nama Alat Jumlah HP Total HP J-01 1 1,16 2,06 J-02 1 112,50 18,03 J-03 1 14,00 14,38 J-04 1 38,20 58,89 J-05 1 13,95 14,53 J-06 1 3,87 5,29 J-07 1 176,88 176,88 PWT-01 1 0,50 0,50 PWT-02 1 0,50 0,50 PWT-03 1 6,25 6,25 PWT-04 1 5,00 5,00 PWT-05 1 3,75 3,75 PWT-06 1 1,50 1,50 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel IV.4 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas (Lanjutan) Nama Alat Jumlah HP Total HP PWT-07 1 1,00 1,00 PWT-08 1 4,20 4,20 PWT-09 1 0,50 0,50 PWT-10 1 4,00 4,00 PWT-11 1 6,50 6,50 PU-01 1 0,25 0,25 PU-02 1 27,75 27,75 PU-03 1 0,50 0,50 PU-04 1 48,00 48,00 PU-05 1 0,25 0,25 PU-06 1 1,25 1,25 PU-07 1 1,25 1,25 C-01 1 5,25 5,25 Jumlah 478,26 Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas sebesar 478,26 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan sebesar ± 10 % dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik adalah 526,1 HP atau sebesar 392,3 kW. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun IV.1.4.2. Listrik Untuk Penerangan Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan : L a.F U .D (IV.15) dengan : L : Lumen per outlet. a : Luas area, ft2. F : foot candle yang diperlukan (Tabel 13 Perry 6 th ed). U : Koefisien utilitas (Tabel 16 Perry 6th ed). D : Efisiensi lampu (Tabel 16 Perry 6 th ed). Jumlah lumen dihitung berdasarkan luas bangunan dapat dilihat pada tabel IV.5. Tabel IV.5 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Bangunan Luas, m2 Luas, ft2 F U D Lumen Pos keamanan 1 60 645,82 20 0,42 0,75 41.004,38 Pos keamanan 2 60 645,82 20 0,42 0,75 41.004,38 Parkir 1 600 6.458,19 10 0,49 0,75 175.733,04 Parkir 2 600 6.458,19 10 0,49 0,75 175.733,04 Taman 1.000 10.763,65 5 0,55 0,75 130.468,47 Kantor keamanan 200 2.152,73 20 0,55 0,75 104.374,77 Masjid 400 4.305,46 20 0,55 0,75 208.749,55 Kantin 250 2.690,91 20 0,51 0,75 140.701,29 Perpus & Diklat 200 2.152,73 35 0,60 0,75 167.434,53 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel IV.5 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan (Lanjutan) Luas, m2 Luas, ft2 F U 2.000 21.527,30 35 0,60 0,75 1.674.345,34 Poliklinik 300 3.229,09 20 0,56 0,75 153.766,41 Ruang kontrol 300 3.229,09 40 0,56 0,75 307.532,82 Laboratorium 500 5.381,82 40 0,56 0,75 512.554,70 Area Proses 5.000 53.818,24 30 0,59 0,75 3.648.694,45 Utilitas 2.500 26.909,12 10 0,59 0,75 608.115,74 Ruang generator 350 3.767,28 10 0,51 0,75 98.490,90 Bengkel 350 3.767,28 40 0,51 0,75 393.963,61 Garasi 400 4.305,46 10 0,51 0,75 112.561,03 Gudang 700 7.534,55 10 0,51 0,75 196.981,81 Pemadam 200 2.152,73 20 0,51 0,75 112.561,03 Bangunan Kantor D Lumen Jalan 10.000 107.636,49 10 0,51 0,75 2.814.025,79 Area perluasan 4.000 43.054,59 5 0,57 0,75 503.562,51 Jumlah 29.970 330.121,10 12.443.874,34 Jumlah lumen : untuk penerangan dalam ruangan = 8.522.836,7 lumen untuk penerangan bagian luar ruangan = 3.799.522,8 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.). commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Jadi jumlah lampu dalam ruangan = 8.522.836,7 / 1.920 = 4.439 buah Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 W, dimana lumen output tiap lampu adalah 3.000 lumen (Perry 6th ed., 1994). Jadi jumlah lampu luar ruangan = 3.799.522,8 / 3.000 = 1.267 buah Total daya penerangan = ( 40 W x 4.439 + 100 W x 1.267 ) = 304.209,9 W = 304,2 kW IV.1.4.3. Listrik Untuk AC Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15.000 W atau 15 kW. IV.1.4.4. Listrik Untuk Laboratorium dan Instrumentasi Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10.000 W atau 10 kW. Total kebutuhan listrik pabrik asam formiat dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel IV.6 Total Kebutuhan Listrik Pabrik No. Kebutuhan Listrik Tenaga listrik, kW 1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 392,3 2. Listrik untuk keperluan penerangan 304,2 3. Listrik untuk AC 15 4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi 10 Total 721,5 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 80%, maka dipilih menggunakan generator dengan daya 950 kW, sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 48,1 kW. Spesifikasi generator yang diperlukan : Jenis : AC generator Jumlah : 1 buah Kapasitas / Tegangan : 950 kW ; 220/360 Volt Efisiensi : 80 % Bahan bakar : IDO IV.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah IDO (Industrial Diesel Oil). IDO diperoleh dari PT. PERTAMINA (PERSERO) 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 : 19.346,535 Btu/lb Efisiensi bahan bakar : 85% Densitas : 5,057 x 10-20 g/cm3 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Kebutuhan bahan bakar untuk boiler Kapasitas boiler = 456.225,03 kg/jam Kebutuhan bahan bakar = 36.298,87 L/jam Kebutuhan bahan bakar untuk generator Bahan bakar Kapasitas generator = Kapasitas alat eff . . h (IV.16) = 950 kW = 3.241.546,4 Btu/jam Kebutuhan bahan bakar = 109,9 L/jam IV.2. Laboratorium Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk memperoleh data–data yang diperlukan. Data–data tersebut digunakan untuk evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu. Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada hakikatnya 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 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 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 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 : commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 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 IV.2.1. Laboratorium Fisik dan Analitik Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat – sifat bahan baku dan produk. 1. Analisa bahan baku Pengukuran komposisi menggunakan Gas Chromatography 2. Analisa produk Analisa kemurnian menggunakan Gas Chromatography IV.2.2. 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 tidak rutin, misalnya penelitian terhadap commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku. IV.2.3. Analisa Air Air yang dianalisis antara lain: 1. Air proses 2. Air Pendingin 3. Air konsumsi umum dan sanitasi 4. Air umpan boiler Parameter yang diuji antara lain warna, pH, kandungan klorin, tingkat kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, sulfat, silika, dan konduktivitas air. Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air ini antara lain: 1. pH meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman/kebasaan air. 2. Spektrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu senyawa terlarut dalam air. 3. Spectroscopy, digunakan untuk mengetahui kadar silika, sulfat, hidrazin, turbiditas, kadar fosfat, dan kadar sulfat. 4. Peralatan titrasi, untuk mengetahui jumlah kandungan klorida, kesadahan dan alkalinitas. 5. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 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+. IV.3. Unit Pengolahan Limbah Limbah yang dihasilkan dari pabrik asam formiat dapat diklasifikasi : 1. Bahan buangan cair 2. Bahan buangan padatan Pengolahan limbah ini didasarkan pada jenis buangannya. 1. Pengolahan buangan cair Air buangan dari pabrik asam formiat ini berupa : a. Unit Pengolahan Air Buangan Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi dengan menggunakan lumpur aktif, aerasi dan desinfektan Calsium Hypoclorite. b. Air Berminyak dari Mesin Proses Air berminyak berasal dari buangan pelumas pada pompa dan alat lain. Pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Minyak dibagian atas dialirkan ke penampungan minyak dan pengolahannya dengan pembakaran di dalam tungku pembakar, sedangkan air di bagian bawah dialirkan ke penampungan akhir, kemudian dibuang. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun c. Air Sisa Utilitas Limbah air sisa regenerasi dari unit penukar ion dan unit demineralisasi dinetralkan dalam kolam penetralan. Penetralan dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO4 jika pH buangannya lebih dari 7,0 dan dengan menggunakan larutan NaOH jika pH buangannya kurang dari 7,0. Air yang netral dialirkan ke kolam penampungan akhir bersama-sama dengan aliran air dari pengolahan yang lain dan blow down dari clarifier. 2. Pengolahan bahan buangan padatan Limbah padat yang dihasilkan 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 ditimbun di dalam tanah yang dindingnya dilapisi dengan clay (tanah liat) agar bila limbah yang dipendam termasuk berbahaya tidak menyebar ke lingkungan sekitarnya. IV.4. Keselamatan dan Kesehatan Kerja Pedoman keselamatan kerja dibuat untuk memberikan informasi yang lengkap tentang tata tertib dalam bekerja yang baik dan benar, agar kesehatan dan keselamatan pekerja selama melakukan tugasnya terjamin sesuai dengan peraturan yang telah ditetapkan oleh pihak pabrik yang bekerja sama dengan departemen tenaga kerja. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Bahan-bahan yang digunakan dalam pabrik cukup berbahaya, oleh karena itu diperlukan disiplin kerja yang baik. Kesalahan akan dapat mengakibatkan kecelakaan bagi manusia dan peralatan pabrik, untuk itu setiap karyawan pabrik diberikan alat pelindung diri. Alat pelindung diri bukan merupakan alat untuk menghilangkan bahaya di tempat kerja, tetapi hanya merupakan usaha untuk mencegah dan mengurangi kontak antara bahaya dan tenaga kerja sesuai dengan standar yang diizinkan. Keamanan kerja berkaitan erat dengan aktifitas suatu industri, sehingga perlu dipikirkan suatu sistem keamanan yang memadai, karena menyangkut keselamatan manusia, bahan baku, produk dan peralatan pabrik. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN V.1. Bentuk Perusahaan Pabrik asam formiat yang akan didirikan mempunyai : Bentuk perusahaan : Perseroan Terbatas (PT) Lapangan usaha : Industri Asam Formiat Lokasi perusahaan : Palembang, Sumatera Selatan Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini berdasarkan beberapa faktor, antara lain : 1. Mudah mendapatkan modal dengan cara menjual saham perusahaan. 2. Tanggung jawab pemegang saham bersifat terbatas, sehinggga kelancaran produksi hanya dipegang oleh pemimpin perusahaan. 3. Pemilik dan pengusaha 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 hidup perusahaan lebih terjamin, karena tidak terpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi berserta stafnya, dan karyawan perusahaan. 5. Efisiensi dari manajemen Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan komisaris dan direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 6. Lapangan usaha lebih luas Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usahanya. (Widjaja, 2003) Ciri-ciri Perseroan Terbatas : 1. Perseroan Terbatas didirikan dengan akta dari notaris dengan berdasarkan kitab Undang-Undang Hukum Dagang. 2. Besarnya modal ditentukan dalam akta pendirian dan terdiri dari sahamsahamnya. 3. Pemiliknya adalah para pemegang saham. 4. Perseroan terbatas dipimpin oleh suatu direksi yang terdiri dari para pemegang saham. Pembinaan personalia sepenuhnya diserahkan kepada Direksi dengan memperhatikan hukum-hukum perburuhan. V.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 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun c) Tujuan organisasi harus diterima oleh setiap orang dalam organisasi. d) Adanya kesatuan arah (unity of direction). e) Adanya kesatuan perintah (unity of command). 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 tenur). l) Balas jasa yang diberikan kepada setiap orang harus setimpal dengan jasanya. m) Penempatan orang harus sesuai keahliannya. (Zamani, 1998) Dengan berpedoman terhadap asas - asas tersebut, maka dipilih organisasi kerja berdasarkan Sistem Line and Staff. Pada sistem ini, garis wewenang lebih sederhana, praktis dan tegas. Demikian pula dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-orang yang ahli di bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan perusahaan. Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi kerja berdasarkan sistem garis dan staf ini, yaitu : commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 1. Sebagai garis atau lini, yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan. 2. Sebagai staf, yaitu orang - orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya, dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran - saran kepada unit operasional. (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 serta Direktur Keuangan dan 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 masingmasing seksi akan membawahi dan mengawasi para karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang dipimpin oleh seorang kepala regu dimana setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada pengawas masing - masing seksi (Widjaja, 2003). Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut : a. Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dan tanggung jawab setiap orang yang terlibat di dalamnya commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun b. Penempatan tenaga kerja yang tepat c. Pengawasan, evaluasi dan pengembangan perusahaan serta manajemen perusahaan yang lebih efisien. d. Penyusunan program pengembangan manajemen e. Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada f. Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila terbukti kurang lancar. Struktur organisasi pabrik asam formiat sebagai berikut : Gambar V.1. Struktur Organisasi Pabrik Asam Formiat V.3. Tugas dan Wewenang V.3.1. Pemegang Saham Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. Para pemilik saham adalah pemilik perusahaan. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun yang mempunyai bentuk perseroan terbatas adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang : 1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris. 2. Mengangkat dan memberhentikan Direksi. 3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan laba rugi tahunan dari perusahaan. (Widjaja, 2003) V.3.2. Dewan Komisaris Dewan komisaris 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) V.3.3. Dewan Direksi Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur Utama bertanggung jawab kepada Dewan Komisaris atas segala tindakan dan kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur Utama membawahi Direktur Teknik dan Produksi, serta Direktur Keuangan dan Umum. Tugas-tugas Direktur Utama meliputi : 1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan pekerjaannya secara berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada pemegang saham. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 2. Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat kelangsungan hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, karyawan, dan konsumen. 3. Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat pemegang saham. 4. Mengkoordinir kerja sama dengan Direktur Teknik dan Produksi, dan Direktur Keuangan dan Umum. Tugas-tugas Direktur Teknik dan Produksi meliputi : 1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik, dan rekayasa produksi. 2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepalakepala bagian yang menjadi bawahannya. 3. Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan bidang teknik, produksi pengembangan, pemeliharaan peralatan dan laboratorium. Tugas-tugas Direktur Keuangan dan Umum meliputi : 1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran, keuangan, administrasi, dan pelayanan umum. 2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepalakepala bagian yang menjadi bawahannya. (Djoko, 2003) V.3.4. Staf Ahli Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu direktur dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik maupun commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 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. V.3.5. Penelitian dan Pengembangan (Litbang) Litbang terdiri dari tenaga-tenaga ahli sebagai pembantu direksi dan bertanggung jawab kepada direksi. Litbang membawahi 2 departemen, yaitu Departemen Penelitian dan Departemen Pengembangan. Tugas dan wewenangnya meliputi : 1. Memperbaiki mutu produksi. 2. Memperbaiki dan melakukan inovasi terhadap proses produksi. 3. Meningkatkan efisiensi perusahaan diberbagai bidang. V.3.6. Kepala Bagian Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian bertanggung jawab kepada Direktur Utama yang terdiri dari : commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 1. Kepala Bagian Produksi Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dalam bidang mutu dan kelancaran produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian produksi membawahi seksi proses, seksi pengendalian, dan seksi laboratorium. Tugas seksi proses, adalah : a) Mengawasi jalannya proses produksi b) Menjalankan tindakan seperlunya pada peralatan produksi yang mengalami kerusakan, sebelum diperbaiki oleh seksi yang berwenang. Tugas seksi pengendalian : Menangani hal-hal yang dapat mengancam keselamatan kerja dan mengurangi potensi bahaya yang ada Tugas seksi laboratorium, antara lain : a) Mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu b) Mengawasi dan menganalisa mutu produksi c) Mengawasi hal-hal tentang buangan pabrik d) Membuat laporan berkala kepada Kepala Bagian Produksi e) 2. Kepala Bagian Teknik Tugas Kepala Bagian Teknik, antara lain : a) Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan, proses dan utilitas. b) Mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Kepala bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan, seksi utilitas, dan seksi keselamatan kerja-penanggulangan kebakaran. Tugas seksi pemeliharaan, antara lain : a) Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik b) Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik Tugas seksi utilitas, antara lain : Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan proses, kebutuhan uap, air dan tenaga listrik. Tugas seksi keselamatan kerja, antara lain : a) Mengatur, menyediakan, dan mengawasi hal-hal yang berhubungan dengan keselamatan kerja. b) Melindungi pabrik dari bahaya kebakaran. 3. Kepala Bagian Keuangan 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 antara lain : a) Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang dan membuat ramalan tentang keuangan masa depan. b) Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan. (Djoko, 2003) commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 4. Kepala Bagian Pemasaran Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Umum dalam bidang bahan baku dan pemasaran hasil produksi, serta membawahi 2 seksi, yaitu seksi pembelian dan seksi pemasaran. Tugas seksi pembelian, antara lain : a) Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan perusahaan. b) Mengetahui harga pasaran dan mutu bahan baku serta mengatur keluar masuknya bahan dan alat dari gudang. Tugas seksi pemasaran : a) Merencanakan strategi hasil penjualan produksi. b) Mengatur distribusi hasil produksi. 5. Kepala Bagian Umum Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat, dan keamanan serta mengkoordinasi kepalakepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian ini membawahi seksi personalia, seksi humas dan seksi keamanan. Tugas seksi personalia, antara lain : a) Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik mungkin antara pekerja dan pekerjaannya serta lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan waktu dan biaya. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun b) Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja yang dinamis. c) Melaksanakan hal-hal yang berhubungan dengan kesejahteraan karyawan. Tugas seksi humas, antara lain : - Mengatur hubungan antara perusahaan dengan masyarakat di luar lingkungan perusahaan. Tugas seksi keamanan, antara lain : a) Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas yang ada di perusahaan. b) Mengawasi keluar masuknya orang-orang, baik karyawan maupun yang bukan dari lingkungan perusahaan. c) Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern perusahaan. V.3.7. Kepala Seksi Merupakan pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing, agar diperoleh hasil yang maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab terhadap kepala bagian masingmasing sesuai dengan seksinya. V.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik asam formiat ini direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam satu tahun dan proses produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang bukan commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun hari libur digunakan untuk perawatan, perbaikan, dan shutdown pabrik. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan yaitu karyawan shift dan non shift. V.4.1. Karyawan non shift / harian Karyawan non shift adalah para karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah Direktur, Staf Ahli, Kepala Bagian, Kepala Seksi serta bawahan yang ada di kantor. Karyawan harian dalam satu minggu akan bekarja selama 5 hari dengan pembagian kerja sebagai berikut : Jam kerja : Hari Senin – Kamis : Jam 07.00 – 16.00 Hari jumat : Jam 07.00 – 16.00 Jam Istirahat : Hari Senin – Kamis : Jam 12.00 – 13.00 Hari Jumat : Jam 11.00 – 13.00 V.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 antara lain : operator produksi, sebagian dari bagian teknik, bagian gudang dan bagian-bagian keamanan. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Para karyawan shift akan bekerja bergantian sehari semalam, dengan pengaturan 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 dalam 4 regu (A,B,C,D) dimana 3 regu bekerja dan 1 regu istirahat dan dikenakan secara bergantian. Tiap regu akan mendapat giliran 3 hari kerja dan 1 hari libur setiap shift dan masuk lagi untuk shift berikutnya. Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan pemerintah, regu yang bertugas harus tetap masuk. Jadwal untuk tanggal selanjutnya berulang ke susunan awal. Jadwal pembagian kelompok karyawan shift dapat dilihat pada tabel di bawah ini: Tabel V.1. Jadwal pembagian kelompok shift (Petrokimia Gresik, 2010) Tanggal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 dst P A A A B B B C C C D D D … S C D D D A A A B B B C C … M B B C C C D D D A A A B … Libur D C B A D C B A D C B A … Shift Keterangan : P = Shift Pagi S = Shift Siang M = Shift Malam 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 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 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). V.5. Status Karyawan dan Sistem Upah Pada pabrik asam formiat ini sistem upah karyawan berbeda - beda tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian. Menurut status karyawan dapat dibagi menjadi tiga golongan sebagai berikut : V.5.1. Karyawan Tetap Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan Surat Keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya. V.5.2. Karyawan Harian Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa Surat Keputusan (SK) direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan. V.5.3. Karyawan Borongan Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun V.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji V.6.1. Penggolongan Jabatan 1. Direktur Utama : Sarjana Ekonomi/Teknik/Hukum Pengalaman 10 tahun 2. Direktur Teknik dan Produksi : Sarjana Teknik Kimia Pengalaman 10 tahun 3. Direktur Keuangan dan Umum : Sarjana Ekonomi/Akuntansi Pengalaman 10 tahun 4. Kepala Bagian Produksi : Sarjana Teknik Kimia Pengalaman 5 tahun 5. Kepala Bagian Litbang : Sarjana Teknik Kimia/Mesin/Elektro Pengalaman 5 tahun 6. Kepala Bagian Teknik : Sarjana Teknik Kimia/Mesin/Elektro Pengalaman 5 tahun 7. Kepala Bagian Keuangan : Sarjana Ekonomi/Akuntansi Pengalaman 5 tahun 8. Kepala Bagian Umum : Sarjana Hukum Pengalaman 5 tahun 9. Kepala Bagian Pemasaran : Sarjana Teknik Kimia/Ekonomi Pengalaman 5 tahun 10. Kepala Seksi : Sarjana Pengalaman 3 tahun 11. Karyawan : S1 atau D3 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun 12. Sekretris : Akademi Sekretaris 13. Dokter : Sarjana Kedokteran 14. Perawat : Akademi Perawat 15. Lain-lain : SD/SMP/Sederajat V.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji Jumlah Karyawan harus ditentukan dengan tepat, sehingga semua pekerjaan dapat diselenggarakan dengan baik dan efektif. Berikut ini adalah tabel jumlah karyawan menurut jabatannya. Tabel V.2. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan No. Jabatan Jumlah 1. Direktur Utama 1 2. Direktur Teknik dan Produksi 1 3. Direktur Keuangan dan Umum 1 4. Staf Ahli 2 5. Sekretaris 3 6. Kepala Bagian Produksi 1 7. Kepala Bagian LITBANG 1 8. Kepala Bagian Teknik 1 9. Kepala Bagian Umum 1 10. Kepala Bagian Keuangan 1 11. Kepala Bagian Pemasaran 1 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel V.2. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan (Lanjutan) No. Jabatan Jumlah 14. Kepala Seksi Proses 1 15. Kepala Seksi Pengendalian 1 16. Kepala Laboratorium 1 17. Staf Litbang 2 18. Kepala Seksi Safety dan Lingkungan 1 19. Kepala Seksi Pemeliharaan 1 18. Kepala Seksi Utilitas 1 20. Kepala Seksi Administrasi Keuangan 1 21. Kepala Seksi Keuangan 1 22. Kepala Seksi Pembelian 1 23. Kepala Seksi Personalia 1 24. Kepala Seksi Humas 1 25. Kepala Seksi Keamanan 1 26. Kepala Seksi Pemasaran 1 27. Kepala Seksi Penjualan 1 28. Karyawan Proses 36 29. Karyawan Pengendalian 10 30. Karyawan Laboratorium 8 31. Karyawan Pemeliharaan 8 32. Karyawan Utilitas 16 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel V.2. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan (Lanjutan) No. Jabatan Jumlah 33. Karyawan Administrasi 6 34. Karyawan Keuangan 6 35. Karyawan Pembelian 6 36. Karyawan Personalia 4 37. Karyawan Humas 4 38. Karyawan Keamanan 8 39. Karyawan Pemasaran 6 40. Karyawan Penjualan 6 41. Dokter 2 40. Perawat 2 43. Sopir 4 44. Pesuruh 6 TOTAL 170 Perincian golongan dan gaji karyawan dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel V.3. Gol. Perincian golongan dan gaji karyawan Jabatan Gaji/Bulan I Direktur Utama Rp. 50.000.000,00 II Direktur Rp. 30.000.000,00 III Staf Ahli Rp. 9.000.000,00 IV Kepala Bagian Rp. 6.000.000,00 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel V.3. Perincian golongan dan gaji karyawan Gol. V.7. Jabatan Gaji/Bulan V Kepala Seksi Rp. 5.000.000,00 VI Sekretaris Rp. 3.000.000,00 VII Karyawan Biasa s/d. Rp. 3.000.000,00 Kesejahteraan Sosial Karyawan Kesejahteraan sosial yang diberikan oleh perusahaan pada para 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 di luar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja 2. Cuti Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam satu tahun. Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang menderita sakit berdasarkan keterangan dokter. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Cuti hamil diberikan kepada karyawati yang hendak melahirkan, masa cuti berlaku selama 1 bulan sebelum melahirkan sampai 2 bulan sesudah melahirkan. 3. Pakaian Kerja Diberikan kepada setiap karyawan setiap tahun sejumlah tiga pasang. 4. Pengobatan Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh kecelakaan kerja, ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undangundang. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja, diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan. 5. Asuransi Tenaga Kerja Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp. 1.000.000,00 per bulan. V.8. Manajemen Perusahaan Manajemen produksi merupakan salah satu bagian dari manajemen perusahaan yang fungsi utamanya adalah menyelenggarakan semua kegiatan untuk memproses bahan baku menjadi produk dengan mengatur penggunaan faktor - faktor produksi sedemikian rupa sehingga proses produksi berjalan sesuai dengan yang direncanakan. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Manajemen produksi meliputi manajemen perancangan dan pengendalian produksi. Tujuan perencanaan dan pengendalian produksi mengusahakan perolehan kualitas produk sesuai target dalam jangka waktu tertentu. Dengan meningkatnya kegiatan produksi maka selayaknya diikuti dengan kegiatan perencanaan dan pengendalian agar penyimpangan produksi dapat dihindari. Perencanaan sangat erat kaitannya dengan pengendalian dimana perencanaan merupakan tolak ukur bagi kegiatan operasional sehingga penyimpangan yang terjadi dapat diketahui dan selanjutnya dikembalikan pada arah yang sesuai. V.8.1. Perencanaan Produksi Dalam menyusun rencana produksi secara garis besar ada Direktur Keuangan dan Umum. Hal yang perlu dipertimbangkan yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal adalah kemampuan pabrik sedangkan faktor eksternal adalah faktor yang menyangkut kemampuan pasar terhadap jumlah produk yang dihasilkan. Dipengaruhi oleh keandalan dan kemampuan mesin yaitu jam kerja efektif dan beban yang diterima. 1. Kemampuan Pasar Dapat dibagi menjadi 2 kemungkinan, yaitu : Kemampuan pasar lebih besar dibandingkan kemampuan pabrik, maka rencana produksi disusun secara maksimal. Kemampuan pasar lebih kecil dari kemampuan pabrik. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Ada tiga alternatif yang dapat diambil : Rencana prduksi sesuai kemampuan pasar atau produksi diturunkan sesuai dengan kemampuan pasar, dengan mempertimbangkan untung dan rugi. Rencana produksi tetap dengan mempertimbangkan bahwa kelebihan produksi disimpan dan dipasarkan tahun berikutnya. Mencari daerah pemasaran baru. 2. Kemampuan Pabrik Pada umumnya kemampuan pabrik ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain Bahan Baku Dengan pemakaian yang memenuhi kualitas dan kuantitas, maka akan mencapai jumlah produk yang diinginkan. Tenaga kerja Kurang terampilnya tenaga kerja akan menimbulkan kerugian, sehingga diperlukan pelatihan agar kemampuan kerja keterampilannya meningkat dan sesuai dengan yang diinginkan. Peralatan (Mesin) Ada dua hal yang mempengaruhi keandalan dan kemampuan mesin, yaitu jam kerja mesin efektif dan kemampuan mesin. Jam kerja mesin efektif adalah kemampuan suatu alat untuk beroperasi pada kapasitas yang diinginkan pada periode tertentu. Kemampuan mesin adalah kemampuan mesin dalam memproduksi. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun V.8.2. Pengendalian Produksi Setelah perencanaan produksi disusun dan proses produksi dijalankan, perlu adanya pengawasan dan pengendalian produksi agar proses berjalan baik. Kegiatan proses produksi diharapkan menghasilkan produk dengan mutu sesuai dengan standar dan jumlah produk sesuai dengan rencana dalam jangka waktu sesuai jadwal. a. Pengendalian Kualitas Penyimpangan kualitas terjadi karena mutu bahan baku tidak baik, kerusakan alat, dan penyimpangan operasi. Hal - hal tersebut dapat diketahui dari monitor atau hasil analisis laboratorium. b. Pengendalian Kuantitas Penyimpangan kuantitas terjadi karena kesalahan operator, kerusakan mesin, keterlambatan bahan baku serta perbaikan alat yang terlalu lama. Penyimpangan perlu diketahui penyebabnya, baru dilakukan evaluasi. Kemudian dari evaluasi tersebut diambil tindakan seperlunya dan diadakan perencanaan kembali dengan keadaan yang ada. c. Pengendalian Waktu Untuk mencapai kuantitas tertentu perlu adanya waktu tertentu pula. d. Pengendalian Bahan Proses Bila ingin dicapai kapasitas produksi yang diinginkan maka bahan proses harus mencukupi sehingga diperlukan pengendalian bahan proses agar tidak terjadi kekurangan. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun BAB VI ANALISIS EKONOMI Pada perancangan pabrik asam formiat ini dilakukan evaluasi atau penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang menguntungkan atau tidak. Komponen terpenting dari perancangan ini adalah estimasi harga alat - alat, karena harga ini dipakai sebagai dasar untuk estimasi analisa ekonomi. Analisa ekonomi dipakai untuk mendapatkan perkiraan tentang kelayakan investasi modal dalam suatu kegiatan produksi suatu pabrik dengan meninjau kebutuhan modal investasi, besarnya laba yang diperoleh, lamanya modal investasi dapat dikembalikan, dan terjadinya titik impas. Selain itu analisa ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang dapat menguntungkan atau tidak jika didirikan. Evaluasi kelayakan pendirian pabrik asam formiat dengan kapasitas 40.000 ton/tahun : VI.1. Dasar Perhitungan Kapasitas produksi : 40.000 ton/tahun Satu tahun operasi : 330 hari Pabrik berdiri : 2016 Harga bahan baku metil formiat : US $ 0.56/kg (http://alibaba.com/supplier.htm) commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Harga asam formiat : US $ 0.79/kg Harga metanol : US $ 0.56/kg (http://alibaba.com/supplier.htm) VI.2. Penafsiran Harga Peralatan Harga peralatan proses tiap alat tergantung pada kondisi ekonomi yang sedang terjadi. Untuk mengetahui harga peralatan yang pasti setiap tahun sangat sulit sehingga diperlukan suatu metode atau cara untuk memperkirakan harga suatu alat dari data peralatan serupa tahun-tahun sebelumnya. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan data indeks harga yang dapat dilihat pada tabel VI.1. Tabel VI.1. Indeks Harga Alat (Tabel 6-2 Peters & Timmerhaus, 2002) Cost Indeks, tahun Chemical Engineering Plant Index 1991 361,3 1992 358,2 1993 359,2 1994 368,1 1995 381,1 1996 381,7 1997 386,5 1998 389,5 1999 390,6 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel VI.1. Indeks Harga Alat (lanjutan) (Tabel 6-2 Peters & Timmerhaus, 2002) 2000 394,1 2001 394,3 2002 390,4 Gambar VI.1. Chemical Engineering Cost Index Dengan asumsi kenaikan indeks linear dari gambar VI.1., maka dapat diturunkan persamaan least square sehingga didapatkan persamaan berikut : Y = 3,6077 X - 6832,2 (VI.1) Jika X = 2015 maka Y (indeks tahun 2015) adalah 446,32. Harga alat dan yang lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2015) dan dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa sekarang digunakan persamaan : commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Ex = Ey . Nx Ny (VI.2) Ex = Harga pembelian pada tahun 2015 Ey = Harga pembelian pada tahun referensi Nx = Indeks harga pada tahun 2015 Ny = Indeks harga pada tahun referensi (Peters & Timmerhaus, 2002) VI.3. Penentuan Total Capital Investment (TCI) Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran - pengeluaran yang diperlukan untuk fasilitas - fasilitas produktif dan untuk menjalankannya. Capital Investment meliputi : Fixed capital investment dan working capital investment Asumsi - asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi : 1. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu 2. Kapasitas produksi adalah 40.000 ton/tahun 3. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun 4. Shut down pabrik dilaksanakan selama 30 hari dalam satu tahun untuk perbaikan alat-alat pabrik 5. Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan 6. Umur alat - alat pabrik diperkirakan 9 tahun 7. Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah nol 8. Situasi pasar, biaya dan lain - lain diperkirakan stabil selama pabrik beroperasi 9. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 9030,00 (www.bi.go.id/kurs+bank+indonesia) commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun VI.3.1. Fixed Capital Invesment (FCI) Fixed Capital Investment (Modal tetap) adalah investasi yang digunakan untuk mendirikan fasilitas produksi dan pembantunya. Fixed Capital Invesment (FCI) dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel VI.2. Fixed Capital Invesment No Jenis Rp. 1 Purchase equipment cost (PEC) 2 Instalasi 3 Pemipaan 4 Instrumentasi 5 Isolasi 6 Listrik 7 Bangunan 8 Tanah dan perbaikan 9 Utilitas 4.936.709.521 14.432.151.580 6.414.919.321 1.044.074.598 2.795.641.646 7.506.715.918 33.723.357.959 27.928.562.876 Physical Plant Cost 10. 34.030.445.494 132.812.578.912 Engineering & Construction Direct Plant Cost 26.562.515.782 159.375.094.695 11. Contractor’s fee 15.937.509.469 12. Contingency 23.906.264.204 Fixed Capital Invesment (FCI) 199.218.868.369 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun VI.3.2. Working Capital Investment (WCI) Working Capital (Modal Kerja) adalah bagian yang diperlukan untuk menjalankan usaha atau modal dalam operasi dari suatu pabrik selama waktu tertentu dalam harga lancar. Diestimasi = Rp 287.426.311.949 VI.3.3. Total Capital Investment (TCI) TCI = FCI + WCI (VI.3) = Rp 486.645.180.318 VI.4. Penentuan Manufacturing Cost (TMC) Total Manufacturing Cost (Biaya pengeluaran) merupakan jumlah direct manufacturing cost, indirect manufacturing cost, dan fixed manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk. VI.4.1. Direct Manufacturing Cost (DMC) Direct Manufacturing Cost merupakan pengeluaran yang bersangkutan langsung dalam pembuatan produk. Perincian Direct Manufacturing Cost (DMC) dapat dilihat pada tabel VI.3. Tabel VI.3. Direct Manufacturing Cost No. Jenis Rp. 1. Harga Bahan Baku 24.085.914.767 2. Gaji Pegawai 2.880.000.000 3. Supervisi 1.332.000.000 4. Maintenance 13.945.320.786 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel VI.3. Direct Manufacturing Cost (Lanjutan) No. Jenis Rp. 5. Plant Supplies 6. Royalty & Patent 7. Utilitas 2.091.798.118 36.101.401.350 196.390.719.039 Direct Manufacturing Cost 276.827.154.059 VI.4.2. Indirect Manufacturing Cost (IMC) Indirect Manufacturing Cost adalah pengeluaran sabagai akibat pengeluaran tidak langsung dari operasi pabrik. Perincian Indirect Manufacturing Cost (IMC) dapat dilihat pada tabel VI.4. Tabel VI.4. Indirect Manufacturing Cost No. Jenis 1. Payroll Overhead 2. Laboratory 3. Plant Overhead 4. Packaging and Shipping Rp. 576.000.000 576.000.000 2.304.000.000 60.768.693 Indirect Manufacturing Cost 552.197.300.516 VI.4.3. Fixed Manufacturing Cost (FMC) Fixed Manufacturing Cost merupakan harga yang berkenaan dengan fixed capital dan pengeluaran yang bersangkutan dengan fixed capital dimana commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun harganya tetap, tidak tergantung waktu maupun tingkat produksi. Perincian Fixed Manufacturing Cost (FMC) dapat dilihat pada tabel VI.5. Tabel VI.5. Fixed Manufacturing Cost No. Jenis Rp. 1. Depresiasi 19.921.886.837 2. Property Tax 3.984.377.376 3. Asuransi 3.461.682.016 Fixed Manufacturing Cost 27.367.682.016 VI.4.4. Total Manufacturing Cost (TMC) TMC = DMC + IMC + FMC (VI.4) = Rp. 856.392.400.795 VI.5. Penentuan Total Production Cost (TPC) Total Production Cost (TPC) adalah biaya total Manufaturing Cost dan General Expense VI.5.1. General Expense (GE) General Expense (Biaya pengeluaran umum) adalah pengeluaran yang tidak berkaitan dengan produksi tetapi berhubungan dengan operasional perusahaan secara umum. Perincian General Expense (GE) dapat dilihat pada tabel VI.6. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Tabel VI.6. General Expense No. Jenis 1. Administrasi 2. Sales 3. Research 4. Finance Rp. 3.805.000.000 433.216.816.197 General Expense (GE) 40.433.569.512 26.537.445.105 503.992.830.814 VI.5.2. Total Production Cost (TPC) TPC = TMC + GE (VI.5) = Rp. 1.360.553.231.609 VI.6. Profitability Profitability (keuntungan) adalah selisih antara total penjualan produk dengan total biaya produksi yang dikeluarkan. Profitability sebelum pajak dapat diketahui dengan perhitungan dibawah ini : Profitability = Total penjualan produk - Total biaya produksi Profitability = Rp. 1.444.056.053.990 – Rp. 1.360.385.231.609 (VI.6) = Rp. 83.670.822.381 (Peters & Timmerhaus, 2002) Jika pajak sebesar 25% dari profitability sebelum pajak maka akan didapat profitability setelah pajak sebesar Rp. 62.753.116.786 (Dirjen Pajak, 2010). commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun VI.7. Analisis Kelayakan 1. % Profit on Sales (POS) Adalah persen keuntungan penjualan produk terhadap harga jual produk itu sendiri. POS Keuntungan 100% Penjualan tahunan (VI.7) Besarnya POS pabrik asam formiat ini adalah : POS sebelum pajak = 5,79% POS setelah pajak = 4,35% 2. % Return on Investment (ROI) Adalah tingkat pengembalian modal dari pabrik ini, dimana untuk industrial chemical yang tergolong low risk, mempunyai batasan ROI minimum sebelum pajak sebesar 11 % (Aries Newton,1954). ROI Keuntungan 100% FCI (VI.8) ROI sebelum pajak = 42,00% ROI setelah pajak = 31,50% 3. Pay Out Time (POT) Adalah waktu yang diperlukan untuk pengembalian capital investment dari keuntungan yang diperoleh sebelum dikurangi depresiasi. Besarnya POT untuk pabrik yang beresiko rendah sebelum pajak adalah kurang dari 5 tahun. commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun FCI 100% POT Profit Depresiasi (VI.9) Besarnya POT untuk pabrik asam formiat yang akan didirikan ini adalah : POT sebelum pajak = 1,9 tahun POT setelah pajak = 2,4 tahun 4. Break Event Point (BEP) Adalah besarnya kapasitas produksi minimum yang diperlukan agar pabrik tetap dapat beroperasi dan tidak mengalami kerugian. Besarnya BEP yang lazim untuk suatu pabrik adalah 40% – 60 %. BEP Fa 0,3 Ra 100% Sa - Va - 0,7 Ra (VI.10) Fixed Manufacturing Cost (Fa) = Rp. 27.367.946.220 Variable Cost (Va) Perincian Variable Cost (Va) dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel VI.7. Variable Cost NO JENIS HARGA (Rp) 1. Raw material 2. Packaging and Transport 3. Utilitas 4. Royalti 24.085.914.767 548.741.300.516 27.928.562.876 36.101.401.350 Variable Cost (Va) 636.857.179.509 commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Regulated Cost (Ra) Perincian Regulated Cost (Ra) dapat dilihat pada tabel VI.8. Tabel VI.8. Regulated Cost NO JENIS 1. Labor 2. Supervisi 3. Payroll overhead 4. Plant overhead 5. Laboratorium 6. General Expense 7. Maintenance 8. Plant supplies HARGA (Rp) 2.880.000.000 1.332.000.000 576.000.000 2.304.000.000 576.000.000 503.992.830.814 13.945.320.786 2.091.789.118 Regulated Cost (Ra) 527.697.949.718 Sales Annual Cost (Sa) = Rp. 1.444.056.053.990 Besarnya BEP untuk pabrik asam formiat ini adalah 42,41% 5. Shut Down Point ( SDP ) Adalah besarnya kapasitas produksi yang diperlukan agar pabrik bisa tetap melakukan operasi meski mengalami kerugian sebesar biaya fixed manufacturing cost. SDP 0,3 Ra 100% Sa - Va - 0,7 Ra (VI.11) commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Sehingga didapat SDP untuk pabrik asam formiat yang akan didirikan ini adalah sebesar 36,16%. 6. Discounted Cash Flow ( DCF ) Adalah perbandingan besarnya persentase keuntungan yang diperoleh terhadap capital investment dibandingkan dengan tingkat bunga yang berlaku di bank. Dari perhitungan DCF diperoleh nilai i = 20,94% SDP BEP Gambar VI.2. Grafik Analisa Kelayakan Keterangan : Fa = Fixed manufacturing cost Va = Variabel cost Ra = Regulated cost Sa = Penjualan (sales) SDP = Shut down point BEP = Break even point commit to user NETY_NURMA NN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Asam Formiat Dengan Proses Hidrolisis Metil Formiat Kapasitas 40.000 ton/tahun Hasil analisis kelayakan pabrik dapat dilihat pada tabel berikut ini. Tabel VI.9. Analisis Kelayakan Keterangan Perhitungan Batasan 1. Persen Return of Investment (% ROI) ROI sebelum pajak ROI setelah pajak 42,00% 31,50% min. 11 % (resiko rendah) (Aries Newton, 1954) 2. Pay Out Time (POT) POT sebelum pajak, POT setelah pajak 3. Break Even Point (BEP) 4. Shut Down Point (SDP) 1,9 tahun maks. 5 tahun (resiko rendah) 2,4 tahun (Aries Newton, 1954) 40% - 60% 42,41% - 36,16% 13,5% 5. Discounted Cash Flow (DCF) (suku bunga pinjaman Bank 20,94% Mandiri, di akses Bulan Februari 2012) Dari analisis ekonomi yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa pendirian pabrik asam formiat dengan kapasitas 40.000 ton per tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya. commit to user NETY_NURMA NN