prarancangan pabrik stirena dengan proses dehidrogenasi

PRARANCANGAN PABRIK STIRENA DENGAN
PROSES DEHIDROGENASI ETILBENZENA
KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Arum Sari (I.0505001)
Mellyza C. (I.0505041)
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2010
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Stirena (C6H5C2H3) merupakan salah satu produk senyawa aromatik
monomer yang saat ini semakin dibutuhkan. Hal ini terutama disebabkan oleh
semakin meningkatnya permintaan produk – produk plastik yang menggunakan
bahan dasar stirena. Kegunaan utamanya sebagai zat antara (intermediet) untuk
pembuatan senyawa kimia lainnya dan untuk memperkuat industri hilir seperti
:PolyStyrene (PS), Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), Styrene Acrylonitrile
(SAN), Styrene Butadiena Latex (SBL), Styrene Butadiene Rubber (SBR),
Unsaturated Polyester Resins (UPR). Kebutuhan dunia akan stirena tiap tahunnya
mengalami kenaikan seiring dengan peningkatan kebutuhan sebagai bahan baku
untuk polystirena (+50%), ABS (+ 11 %), SAN (+ 1 %), SBR (+ 15 %), SBL (+
12%), UPR (+ 11%) (anonim,2009).
Meningkatnya permintaan dunia akan stirena selalu diikuti dengan
peningkatan produksi pabrik stirena, namun produksi stirena di dalam dunia
belum mampu sepenuhnya memenuhi konsumsi dunia akibat keterbatasan
kapasitas pabrik yang telah berdiri. Khususnya di Asia Tenggara masih terdapat
beberapa negara yang kekurangan akan stirena. Sedangkan di Indonesia,
kebutuhan akan stirena sudah dapat terpenuhi oleh PT. Styrindo Mono Indonesia.
Untuk prospek ekspor pasar produk stirena untuk kawasan Asia masih
cukup menjanjikan dengan negara tujuan ekspor adalah Malaysia, Thailand dan
Filipina. Hal ini tentunya memberikan dampak positif terhadap peningkatan
devisa bagi negara.
Dari penjelasan di atas maka dapat ditarik kesimpulan bahwa :
a. Pendirian pabrik stirena dapat diproyeksikan untuk orientasi ekspor mengingat
kebutuhan dalam negeri telah dapat dipenuhi oleh PT. Styrindo Mono
Indonesia.
b. Mendukung berkembangnya pabrik hilir industri lain yang menggunakan
stirena sebagai bahan pembantu maupun bahan baku.
c. Membuka kesempatan lapangan kerja baru sehingga dapat menurunkan
tingkat pengangguran di Indonesia.
Dengan mendasarkan pada pertimbangan-pertimbangan tersebut diatas
maka pendirian pabrik stirena di Indonesia dipandang masih cukup strategis.
1.2. Kapasitas Rancangan.
Dalam menentukan kapasitas produksi yang menguntungkan digunakan
beberapa pertimbangan, yaitu:
1) Ketersediaan bahan baku.
2) Kapasitas minimum pabrik.
3) Data impor stirena di negara tujuan ekspor (Malaysia, Filipina, dan
Thailand).
1.2.1
Ketersediaan Bahan Baku
Bahan baku merupakan faktor yang sangat penting untuk kelangsungan
produksi suatu pabrik dilihat dari ketersediaan maupun kontinuitasnya. Bahan
baku pembuatan stirena adalah etilbenzena yang diperoleh dari PT Styrindo Mono
Indonesia ( PT SMI ) yang berlokasi di Serang, Banten dengan kapasitas
penjualan etilbenzena sebesar 150.000 ton/tahun. Sedangkan kebutuhan untuk
produksi stirena pada pabrik yang akan didirikan sebesar 65.000 ton/tahun.
Dengan alokasi sebesar 45% dari total kapasitas etilbenzena yang dijual oleh PT
SMI diharapkan dapat menjamin ketersediaan dan kontinuitas bahan baku.
Sedangkan untuk bahan pendukung lainnya seperti katalis Fe2O3 diperoleh dengan
mengimpor dari Chemsource Enterprice,Pte, Ltd, Singapura.
1.2.2
Kapasitas Minimum Pabrik
Untuk menentukan kapasitas pabrik yang akan didirikan harus
memperhatikan kapasitas pabrik sejenis dalam skala komersial yang sudah
dibangun. Daftar pabrik stirena beserta lokasi dan kapasitas produksinya disajikan
pada tabel1.1.
Tabel 1.1 Daftar Pabrik Stirena beserta Lokasi dan Kapasitas Produksinya
No
Pabrik dan Lokasi
Kapasitas
Proses
(Ton/Tahun)
1
Chevron (St. James, La)
974.000
dehidrogenasi
2
Dow (Freeport, Texas)
644.000
dehidrogenasi
3
Sterling (Texas)
770.000
dehidrogenasi
4
Westlake (Lake Charles, La)
220.000
dehidrogenasi
5
Lyondell/Bayer (Roterdam, Bld)
640.000
oksidasi
6
CSPC (Guangdong, China)
560.000
oksidasi
7
Jilin Chemical (China)
140.000
dehidrogenasi
8
Guangzhou Petrochemical (China)
80.000
dehidrogenasi
9
Lanzhou Petrochemical (China)
30.000
dehidrogenasi
10
Panjin Chemical (China)
60.000
dehidrogenasi
11
Fushun Petrochemical (China)
40.000
dehidrogenasi
12
Dallian Petrochemical (China)
60.000
dehidrogenasi
13
Mitshubishi Chemical (Khasima, Japan)
400.000
dehidrogenasi
14
Asahi (Mizushima, Japan)
150.000
dehidrogenasi
15
Styrindo Mono Indonesia ( Indonesia)
200.000
dehidrogenasi
16
Idemitsu Stirena (Malaysia)
220.000
dehidrogenasi
17
Ellba Eastern (Singapura)
550.000
oksidasi
18
Seraya Chemical (Singapura)
315.000
oksidasi
19
Thai Petrochemical (Thailand)
150.000
dehidrogenasi
Sumber : CMAI,2008
Berdasarkan tabel 1.1 di atas pabrik stirena kapasitas minimum yang
pernah dibangun adalah Lanzhou Petrochemical (China) dengan kapasitas sebesar
30.000 ton/tahun dan pabrik stirena dengan kapasitas terbesar adalah Chevron
(St.James,La) dengan kapasitas 974.000 ton/tahun. Untuk pabrik yang ada di
Indonesia sendiri saat ini hanya satu yaitu PT. Styrindo Mono Indonesia dengan
kapasitas 200.000 ton/tahun. Kapasitas pabrik yang didirikan direncanakan
sebesar 60.000 ton/tahun.
1.2.3
Data Impor Stirena di Negara Tujuan Ekspor
( Malaysia, Filipina, dan Thailand)
Stirena yang dihasilkan ditujukan untuk orientasi kebutuhan ekspor
dengan mengambil pasar di Asia Tenggara dengan negara tujuan Malaysia,
Filipina dan Thailand. Impor stirena di negara tujuan ekspor disajikan pada
tabel1.2 :
Tabel 1.2 Data Impor Stirena di Negara Tujuan Ekspor
Impor (ton)
Tahun
Malaysia Filipina Thailand
2004
2005
2006
2007
43.019
66.853
27.988
37.468
87.866
27.395
44.781
107.026
30.167
48.198
98.563
28.843
Sumber: (CMAI, 2008)
Gambar 1.1 Grafik Kebutuhan Stirena di Malaysia, Filipina dan Thailand
Tahun 2004 – 2007
Pada tabel 1.2 dapat diketahui bahwa impor stirena di negara Malaysia,
Filipina dan Thailand mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Peningkatan
ini menunjukkan bahwa kebutuhan stirena di negara-negara tersebut semakin
meningkat dari tahun ke tahun.
Dari grafik gambar 1.1 dapat dilakukan pendekatan regresi linear, sehingga
dapat diperoleh persamaan sebagai berikut :
y1 = 2.285 x – 4.539.201
y2 = 11.429 x – 22.830.782,5
y3 = 533,7 x – 1.041.737,1
dengan :
y1 = jumlah kebutuhan stirena di Malaysia (ton/tahun)
y2 = jumlah kebutuhan stirena di Filipina (ton/tahun)
y3 = jumlah kebutuhan stirena di Thailand (ton/tahun)
x = tahun ke
Jadi dapat diperkirakan kebutuhan stirena di negara Malaysia, Filipina dan
Thailand pada tahun 2014 sebesar 62.789 ton, 187.223,5 ton, 33.134,7 ton
sehingga dapat diketahui adanya kekurangan akan stirena yang besar.
Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan di atas maka direncanakan
pabrik stirena akan mulai produksi pada tahun 2014 dengan kapasitas 60.000
ton/tahun dan diharapkan akan dapat memenuhi sebagian kekurangan konsumsi
negara Malaysia, Filipina dan Thailand akan stirena pada tahun 2014.
Pertimbangan di atas berdasarkan bahan baku yang tersedia masih mencukupi
yaitu sebesar 45 % dari kapasitas total etilbenzena yang dijual oleh PT. Styrindo
Mono Indonesia. Penentuan kapasitas ini juga berdasarkan pertimbangan
kapasitas pabrik yang telah didirikan serta kebutuhan pasar akan stirena.
1.3. Penentuan Lokasi Pabrik
Pemilihan lokasi pabrik merupakan hal yang sangat penting dalam setiap
perancangan suatu pabrik karena menyangkut kelangsungan dan keberhasilannya,
baik dari segi ekonomi maupun teknis. Orientasi perusahaan dalam menentukan
lokasi pabrik pada prinsipnya ditentukan berdasarkan pertimbangan pada letak
geografis, teknis, ekonomis dan lingkungan. Dari pertimbangan tersebut lokasi
pabrik dari prarancangan pabrik stirena ini dipilih kawasan industri Pulo Ampel di
daerah Serang, Banten yang dekat dengan daerah penghasil bahan baku dengan
pertimbangan sebagai berikut :
A. Faktor Primer
a. Penyediaan Bahan Baku
Bahan baku merupakan kebutuhan utama bagi kelangsungan suatu pabrik
untuk beroperasi sehingga pengadaannya harus benar-benar diperhatikan.
Sehingga diutamakan lokasi pabrik yang akan didirikan dekat dengan bahan baku.
Hal ini dapat mengurangi biaya transportasi dan penyimpanan serta mengurangi
investasi pabrik. Lokasi pabrik yang dipilih adalah kawasan industri Pulo Ampel
di daerah Serang, Banten. Bahan baku etilbenzena yang digunakan diperoleh dari
PT. Styrindo Mono Indonesia (PT. SMI) yang juga terletak di Serang, Banten.
b.
Transportasi
Transportasi bahan baku menuju Pulo Ampel cukup mudah, mengingat
fasilitas jalan tol Merak – Jakarta – Cikampek cukup memadai dan fasilitas umum
transportasi seperti pelabuhan dan bandara tersedia dekat lokasi pabrik sehingga
baik transportasi bahan baku maupun pemasaran hasil produksi untuk luar negeri
tidak mengalami kesulitan. Banten mempunyai pelabuhan Merak, pelabuhan
Ciwandan ,juga terdapat dermaga khusus (Dersus) di daerah Anyer dan di daerah
Karangantu, Serang.
B. Faktor Sekunder
a. Tenaga Kerja dan Tenaga Ahli
Area kawasan industri Pulo Ampel berlokasi tidak jauh dari wilayah
Jabodetabek yang memiliki banyak lembaga pendidikan formal maupun
nonformal sehingga memiliki potensi tenaga ahli maupun non ahli baik dari segi
kualitas maupun kuantitas. Dengan didirikannya pabrik ini maka akan mengurangi
tingkat pengangguran baik dari penduduk sekitar ataupun penduduk urban.
b. Kebijakan Pemerintah dan Keadaan Masyarakat
Pendirian suatu pabrik perlu mempertimbangkan kebijakan pemerintah
yang terkait didalamnya. Kebijakan pengembangan industri dan hubungannya
dengan pemerataan kerja dan hasil-hasil pembangunan. kawasan industri Pulo
Ampel merupakan daerah yang telah disiapkan untuk kawasan industri sehingga
sudah sesuai dengan kebijakan dari pemerintah.
c. Utilitas
· Penyediaan Energi
Kawasan industri Pulo Ampel menyediakan fasilitas berupa fasilitas untuk
memenuhi kebutuhan listrik dari PLTU Sulfindo dengan kapasitas 1050 MW yang
mampu mensuplai kebutuhan tenaga listrik pabrik serta menggunakan generator
yang dibangun sendiri sebagai cadangan.
· Penyediaan Air
Kebutuhan air pabrik meliputi air pendingin proses, air umpan boiler, air
konsumsi umum dan sanitasi serta air pemadam kebakaran diperoleh dari PT.Sauh
Bahtera Samudera yang berada di kawasan industri.
· Penyediaan Steam
Kebutuhan steam sebagai media pemanas pada reboiler dipenuhi oleh
boiler yang menggunakan bahan bakar hasil atas separator.
· Penyediaan Udara Tekan
Penyediaaan
udara
tekan
bertujuan
untuk
memenuhi
kebutuhan
instrumentasi, untuk penyediaan udara tekan di bengkel, dan untuk kebutuhan
umum yang lain.
· Penyediaan Bahan Bakar
Kebutuhan bahan bakar untuk kebutuhan generator yang berupa IDO
(Industrial Diesel Oil) dapat diperoleh dari Pertamina.
· Pengolahan Limbah
Limbah yang dihasilkan oleh pabrik berupa limbah cair yang diolah terlebih
dahulu di unit pengolahan limbah cair kemudian dibuang.
Peta Lokasi
PT SMI
LOKASI
Gambar 1.2 Lokasi Rencana Pendirian Pabrik
1.4. Tinjauan Pustaka
1.4.1. Pemilihan Proses
Macam–macam Proses Pembuatan Stirena
1. Dehidrogenasi Katalitik
Dehidrogenasi katalitik adalah reaksi langsung dari etilbenzena menjadi
stirena, cara tersebut adalah proses pembuatan stirena yang banyak dikembangkan
dalam produksi komersial. Reaksi terjadi pada fase uap dimana gas umpan
melewati katalis Fe2O3 padat. Reaksi bersifat endotermis dan merupakan reaksi
kesetimbangan (Mc. Ketta, 1980). Reaksi yang terjadi :
C6H5CH2CH3
↔ C6H5CH = CH2 + H2
Diperoleh yield yang rendah jika reaksi ini berlangsung tanpa menggunakan
katalis. Temperatur reaktor 537–6650C pada tekanan 0,27-1,3 atm (US Patent
6.096.937). Konversi etilbenzena mencapai 97% (Wenner Dybdal, 1948) dengan
selektivitas pembentukan stirena 93-97% (Mc. Ketta, 1980).
2. Oksidasi Etilbenzena
Menurut Kirk Othmer (1994), proses ini ada dua macam yaitu dari Union
Carbide dan Halogen Internasional. Proses dari Union Carbide mempunyai dua
produk yaitu stirena dan acetophenon. Menggunakan katalis acetate diikuti
dengan reaksi reduksi menggunakan katalis chrome-besi-tembaga kemudian
dilanjutkan dengan reaksi hidrasi alkohol menjadi stirena dengan katalis titania
pada suhu 250 - 280oC.
Reaksi yang terjadi berturut – turut adalah sebagai berikut :
C6H5CH2CH3 + O2
→ C6H5COCH3 + H2O
C6H5COCH3 + CH2CHCH3 → H2COCHCH3 + C6H5CH(OH)CH3
C6H5CH(OH)CH3 → C6H5CH = CH2 + H2O
Kekurangan proses ini adalah terjadinya korosi pada tahap oksidasi. Proses
Halogen Internasional menghasilkan stirena dan propilenaoxide. Yaitu proses
mengoksidasi
etilbenzena
menjadi
etilbenzena
hidroperoxide
kemudian
direaksikan dengan propilena membentuk propilenaoxide dan α-phenil-etilalkohol
kemudian didehidrasi menjadi stirena.
Perbandingan kedua proses disajikan pada tabel 1.3. Dari uraian proses
pembuatan stirena tersebut, maka pabrik stirena dirancang dengan proses
dehidrogenasi katalitik dengan menggunakan katalis Fe2O3 dengan alasan sebagai
berikut :
1.
Proses dehidrogenasi adalah proses yang paling sederhana.
2.
Proses dehidrogenasi katalitik yang paling banyak dipakai secara komersial.
3.
Hasil samping berupa toluena dan benzena bisa dijual sehingga dapat
menambah keuntungan.
4.
Tekanan yang digunakan rendah, sehingga lebih aman.
5.
Selektivitas tinggi, sehingga pembentukan produk utama akan semakin besar.
6.
Kebutuhan bahan pembantu sedikit.
Tabel 1.3 Perbandingan Proses Dehidrogenasi dan Oksidasi Etilbenzena
Parameter
Proses Dehidrogenasi
Proses Oksidasi
Katalitik Etilbenzena
Etilbenzena
Suhu reaksi
537 – 6650C
250 – 2800C
Tekanan
0,27 – 1,3 atm
8,16 – 15 atm
Hasil konversi
97 %
25 – 30 %
Selektivitas
93 – 97 %
70 %
Katalis yang digunakan
Fe2O3
Acetat, krom, besi,
tembaga, dan titania
Kebutuhan bahan pembantu
Katalis
Propilena, oksigen,
hidrogen, dan
bermacam-macam
katalis
Keuntungan
Tekanan rendah
Suhu reaksi rendah
Konversi lebih tinggi
Selektivitas tinggi
Kebutuhan bahan
pembantu sedikit
Kekurangan
Suhu reaksi tinggi
Tekanan tinggi
Konversi lebih
rendah
Selektivitas rendah
Kebutuhan bahan
pembantu lebih
banyak
1.4.2. Tinjauan Proses Dehidrogenasi Secara Umum
Dehidrogenasi adalah salah satu reaksi yang penting dalam industri kimia
meskipun penggunaannya relatif sedikit bila dibandingkan dengan proses
hidrogenasi. Reaksi dehidrogenasi adalah reaksi yang menghasilkan komponen
yang berkurang kejenuhannya dengan cara mengeliminasi atom hidrogen dari
suatu senyawa menghasilkan suatu senyawa yang lebih reaktif. Pada prinsipnya
semua senyawa yang mengandung atom hidrogen dapat dihidrogenasi, tetapi
umumnya yang dibicarakan adalah senyawa yang mengandung carbon seperti
hidrokarbon dan alkohol. Proses dehidrogenasi kebanyakan berlangsung secara
endotermis yaitu membutuhkan panas.
Dehidrogenasi adalah reaksi yang bersifat endotermis yaitu membutuhkan
panas untuk terjadinya reaksi dan suhu yang tinggi diperlukan untuk mencapai
konversi yang tinggi pula. Reaksi dehidrogenasi yang sering digunakan dalam
skala besar adalah dehidrogenasi etilbenzena menjadi stirena.
Reaksi pembentukan stirena dari etilbenzena :
C6H5CH2CH3
C6H5 CH= CH2 + H2
Pada umumnya reaksi dehidrogenasi terhadap senyawa hidrokarbon
membutuhkan temperatur tinggi agar tercapai kesetimbangan dan kecepatan
reaksi yang lebih sehingga proses ini dapat berlangsung dengan baik pada fase
gas. Reaksi dehidrogenasi dalam fase gas hanya sesuai dilakukan pada senyawa
hidrokarbon tertentu. Senyawa tersebut harus mempunyai stabilitas termal yang
cukup untuk menghindari terjadinya dekomposisi yang tidak diinginkan.
Reaksi dehidrogenasi merupakan reaksi endotermis. Panas untuk reaksi
ditambahkan melalui pipa-pipa dan pemanasan umpan. Proses dehidrogenasi ini
membutuhkan supplay panas untuk menjaga suhu reaksi. Pemilihan katalis
didasarkan atas kondisi reaksi yang bersifat highly endothermic. Katalis yang
digunakan adalah Fe2O3 yang cocok digunakan pada reaksi suhu tinggi (550–
670oC). Katalis menurun keaktifannya seiring dengan berkurangnya umur hidup
katalis sehingga secara periodik perlu dilakukan regenerasi katalis (Ullmans,
1989).
1.4.3. Sifat Fisis dan Kimia Senyawa yang Terlibat
1. Bahan Baku :
A. Etilbenzena
Sifat Fisis (Ullman’s,2002) :
§
Wujud
: Cair
§
Berat Molekul
: 106,168 gram / mol
§
Densitas pada 25 °C
: 0,86262 gram / mL
§
Titik beku
: - 94,949 °C
§
Titik didih pada 1 atm
: 136,2 °C
§
Kelarutan dalam air
: 0,001 % berat
§
Kapasitas panas
: untuk gas ideal = 1169 J/kg °K
untuk cairan = 1752 J/kg °K
§
Tekanan kritis
: 36,09 bar
§
Suhu kritis
: 344,02 °C
§
Faktor aksentrik
: 0,3026
§
Kompresibilitas kritis
: 0,263
§
Flash point
: 15 °C
§
Refraktif indeks pada 25 °C
§
Surface tension
: 28,48 mN/m
§
Viskositas pada 25 oC
: 0,6317 cp
1,4932
Sifat Kimia (Ullman’s,2002) :
1. Reaksi Dehidrogenasi
Proses ini dilakukan pada fase gas dengan katalis Fe2O3 dan
membutuhkan panas.
Reaksi yang terjadi :
C6H5CH2CH3 → C6H5 = CH2 + H2 ∆H (650 °C) = 117,44 kJ/mol
Etilbenzena
Stirena
Hidrogen
2. Reaksi Oksidasi
Reaksi oksidasi menghasilkan etilbenzena hidroperokside .
Reaksi yang terjadi :
C6H5CH2CH3 + O2 → C6H5CH(OOH)CH3
Reaksi fase cair dengan udara digelembungkan melalui cairan
terhadap katalis. Hidroperoksida merupakan senyawa yang tidak
stabil, maka kemungkinan kenaikan temperatur harus dihindari
karena akan terjadi dekomposisi. Polietilbenzena merupakan
produk samping dari pembuatan etilbenzena.
3. Reaksi Hidrogenasi
Dapat terjadi dengan bantuan katalis Ni, Pt, atau Pd menghasilkan
etilsiklohexana.
Reaksi yang terjadi :
C6H5CH2CH3 + 3H2
→ C6H11C2H5
Etilbenzena
Etilsiklohexana
4. Reaksi Halogenasi
Dapat terjadi dengan adanya bantuan panas atau cahaya.
Reaksi yang terjadi :
2C6H5CH2CH3 + Cl2 → C6H5CH-ClCH3
Etilbenzena
1-chloro-2phenilethana
+
C6H5CH2Cl
2-chloro phenilethana
2. Produk : Stirena
Sifat Fisis (Ullman’s,2002) :
§
Wujud
: Cair
§
Berat molekul
: 104,152 gram / mol
§
Densitas pada 25oC
: 0,8998 gram / mL
§
Volume kritis
: 3,37 mL/gram
§
Tekanan kritis
: 38,4 bar
§
Titik didih pada 1 atm
: 145 °C
§
Suhu kritis
: 362,1 °C
§
Flash point
: 31,1 °C
§
Kelarutan dalam air
: 0,032 % berat
§
Panas pembakaran 25°C
: -4,263 MJ/mol
§
Panas pembentukan gas (250C)
: 147,4 kJ/mol
§
Panas penguapan 25°C
: 421 J/g
§
Faktor aksentrik
: 0,257
§
Viskositas pada 25 oC
: 0,6719 cp
Sifat Kimia (Ullman’s,2002) :
1. Polimerisasi stirena menjadi polivinilbenzena
Reaksi yang terjadi :
nC6H5CH = CH2 + O3 → (CHCH2 )n -C6H5
2. Stirena ditambah ozon menjadi benzaldehida
Reaksi yang terjadi :
C6H5CH = CH2 + O2 → C6H5CHO
3. Alkilasi stirena dengan methanol menjadi metilether
Reaksi yang terjadi :
C6H5CH = CH2 + CH3OH → C6H5-CH(OCH3)CH3
3. Produk Samping
A. Benzena
Sifat Fisik (Kirk Othmer, 1983) :
§
Wujud pada 25oC
: cair
§
Berat molekul
: 78,114 gram / mol
§
Berat jenis
: 0,8729 gram/cm3
§
Titik didih pada tekanan 1 atm
: 80,10 oC
§
Tekanan uap pada 25oC
: 873,700 kPa
§
Viskositas pada 25oC
: 0,6071 cp
§
Tegangan permukaan pada 25oC
: 28,180 dyne/cm
§
Temperatur kritis
: 289,0 oC
§
Tekanan kritis
: 48,6 atm
§
Flash point
: -11,1oC
§
Panas pembentukan
: 48,66 kJ/gmol
§
Panas peleburan
: 9,874 kJ/kmol
§
Panas penguapan pada 80oC
: 33,847 kJ/kmol
§
Panas pembakaran pada 25oC
: -3267,6 kJ/gmol
§
Kelarutan dalam air pada 25oC
: 0,180 gram/100 gram air
Sifat Kimia (Ullman’s,2002):
§
Benzena adalah sumber senyawa organik yang banyak digunakan
sebagai senyawa antara
§
Pembentukan benzena terjadi pada temperatur diatas 5000C
§
Alkilasi katalitik benzena dengan etilen menghasilkan etilbenzena
§
Alkilasi katalitik pada fase gas benzena dan propena menghasilkan
cumene
B. Toluena
Sifat Fisik (Ullman’s,2002):
§
Wujud pada 25oC
: cair
§
Berat molekul
: 92,141 gram / mol
§
Titik didih pada tekanan 1 atm
: 110,625 oC
§
Temperatur kritis
: 320,8 oC
§
Tekanan kritis
: 40,23 atm
§
Densitas 25°C
: 0,8631 g/cm3
§
Viskositas 25°C
: 0,5465 cp
§
Flash point
: 4,0oC
§
Panas penguapan pada 1100C
: 32,786 kJ/mol
§
Kelarutan dalam air pada 250C
: 0,050 gram/100 gram air
Sifat Kimia (Ullman’s,2002):
§
Senyawa aromatik
§
Pengoksidasi group metil menghasilkan benzaldehida dan asam
benzoat
§ Dapat mengalami dekarboksilasi menjadi phenol atau mengalami
hidrogenasi menjadi asam sikloheksankarboksilik
§ Alkilasi dari toluena dengan propilen menghasilkan methylcumene
isomer
1.4.4. Kegunaan Produk
Menurut anonim, 2009, stirena dalam industri dapat digunakan antara
lain dalam bentuk :
·
Polystyrene.
Digunakan dalam industri pengemasan, alat-alat rumah tangga,
elektronik.
·
Acrylonitrile Butadiena Styrene.
Digunakan dalam industri pipa dan kelistrikan/elektronik.
·
Styrene Acrylonitrile.
Digunakan dalam barang-barang rumah tangga, pengemas kosmetik.
·
Styrene Butadiena Rubber.
Digunakan dalam industri perekat, ikat pinggang, sepatu dan ban.
·
Styrene Butadiena Latex.
Digunakan dalam industri karpet, matras busa dan perekat.
·
Unsaturated Polyester Resins.
Digunakan dalam industri resin plastic thermosetting.
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2.1.
Spesifikasi Bahan Baku dan Produk
2.1.1
Spesifikasi Bahan Baku
A. Etilbenzena (PT. Styrindo Mono Indonesia, 2009)
Wujud
=
Cair
Kenampakan
=
Tidak berwarna
Bau
=
Khas aromatis
Komposisi
:
Etilbenzena
=
Minimal 99,85 % berat
Benzena
=
Maksimal 0,15 % berat
Berat jenis pada 25 oC
=
0,867 g/mL
Viskositas pada 25 oC
=
0,6268 cp
2.1.2. Spesifikasi Bahan Pembantu
A. Spesifikasi Katalis (Chemsource Enterprice,Pte, Ltd, 2009)
Jenis katalis
=
Fe2O3
Wujud
=
Butiran padat
Kenampakan
=
Kuning
Bentuk
=
Granular
Diameter
=
4,7 mm
Bulk density
=
977 kg/m3
Porositas
=
0,35
2.1.3 Spesifikasi Produk
Produk Utama
A. Stirena (Cevron Philips Chemical Company, 2004)
Wujud
=
Cair
Kenampakan
=
Tidak berwarna
Bau
=
Khas aromatis
Stirena
=
Minimal 99,7 % berat
Etilbenzena
=
Maksimal 0,3 % berat
=
4-tert-butylcatechol 10 – 20 ppm
Komposisi :
Inhibitor
Produk Samping
A. Benzena (Chevron Philips Chemical Company,2004)
Wujud
=
Cair
Kenampakan
=
Tidak berwarna
Bau
=
Khas aromatis
Benzena
=
Minimal 99,95 % berat
Toluena
=
Maksimal 0,05 % berat
Komposisi :
B. Toluena (CITGO Petroleum Corporation,2009)
Wujud
=
Cair
Kenampakan
=
Tidak berwarna
Bau
=
Khas aromatik
Toluena
=
Minimal 99,92 % berat
Benzena
=
Maksimal 0,03 % berat
Etilbenzena
=
Maksimal 0,05 % berat
Komposisi :
2.2. Konsep Proses
2.2.1 Dasar, Fasa dan Sifat Reaksi
Proses pembuatan stirena dari etilbenzena berdasarkan pada reaksi dehidrogenasi pada
molekul etilbenzena dengan melepaskan dua atom hidrogen dari cabang etil. Reaksi berlangsung
dalam fasa gas, bersifat reversibel endotermis. Panas yang dibutuhkan digunakan untuk memutus
ikatan C-H. Untuk memenuhi kebutuhan panas agar temperatur reaksi dapat tercapai digunakan
molten salt yang akan masuk ke reaktor fixed bed multitube.
Reaksi utama yang terjadi :
C6H5C2H5 (g) ↔
C6H5C2H3 (g) + H2 (g)
ΔH = 117440 kj/kmol
Di samping itu juga terjadi reaksi samping menurut Wenner Dybdal (1948),
menghasilkan benzena, toluena, metana dan etena.
Reaksi :
C6H5C2H5 (g) →
C6H6 (g) + C2H4 (g)
C6H5C2H5 (g) + H2 (g) → C6H5CH3 (g) + CH4 (g)
2.2.1 Mekanisme Reaksi
Adsorbsi reaktan ke permukaan katalis
Reaksi pada permukaan katalis
Desorbsi hasil reaksi
2.2.3
Kondisi Operasi
Reaksi berlangsung di dalam reaktor fixed bed multitube yang dioperasikan pada suhu
sekitar 537 – 665 oC dan tekanan 0,27 - 1,3 atm. Pembentukan toluena sebesar 2 % dan benzena 1
% (% mol) dari produk stirena yang dihasilkan. Selektivitas stirena adalah 93-97 % (Kirk Othmer,
1980).
Dalam hal ini suhu dan tekanan yang digunakan adalah 650oC dan 1,2atm. Pemilihan
suhu dan tekanan tersebut dengan mempertimbangkan beberapa hal sebagai berikut :
1.
Reaksi dehidrogenasi ini merupakan reaksi katalitik maka kondisi operasi harus berada
pada suhu dan tekanan dimana katalis dalam keadaan aktif dan memberikan selektivitas
yang tinggi. Rentang batas aktivitas katalis Fe2O3 pada suhu 550-670 oC dimana pada
kondisi suhu
tersebut sedikit diatas tekanan atmosferik memberikan konversi
keseluruhan etilbenzena 90 % dengan selektivitas stirena sebesar 97 %. Oleh karena itu
pemilihan suhu mempertimbangkan agar kecepatan reaksi tinggi dan katalis dalam
keadaan aktif.
2.
Reaksi dehidrogenasi merupakan reaksi endotermis dimana akan terjadi penurunan suhu
pada saat reaksi berlangsung sehingga suhu perlu dipertahankan 650
o
C untuk
menghasilkan konversi dan selektivitas yang tinggi dengan cara menambahkan molten
salt sebagai pemanas reaktor.
Fungsi katalis
Katalis yang digunakan adalah Fe2O3. Katalis ini berperan untuk memperoleh konversi
dan yield stirena yang lebih tinggi dan memperkecil kemungkinan terjadinya reaksi samping.
2.2.4
Tinjauan Kinetika
Menurut Wenner, Dybdal (1948), reaksi dehidrogenasi etilbenzena dapat ditinjau secara
kinetika dari harga konstanta kecepatan reaksi (k) untuk reaksi dehidrogenasi etilbenzena menurut
persamaan :
C6H5C2H5 (g)
↔
C6H5C2H5 (g)
→ C6H6 (g) + C2H4 (g)
C6H5C2H3 (g) + H2 (g)
C6H5C2H5 (g) + H2 (g) → C6H5CH3 (g) + CH4 (g)
Dan persamaan kecepatan reaksinya adalah :
r1= k1 (PE - PSPH2/K)
r2= k2 PE
r3= k3 PE PH2
Dengan harga k masing-masing reaksi :
logk1 = (-31.370/5,575ToK) + 0,883
logk2 = (-50.800/5,575ToK) + 9,130
logk2 = (-21.800/5,575ToK) + 2,780
Konstanta kesetimbangan reaksi :
ln K = 20,7358 – 12.617,7/ToK
Dimana :
-rA
=
kecepatan reaksi dehidrogenasi ; lbmol/(hr)(lbcat)
k
=
konstanta kecepatan reaksi ; lbmol/(hr)(atm)(lbcat)
K
=
konstanta kesetimbangan ; atm
T
=
temperatur reaksi ; oK
PEB
=
Tekanan parsial etilbenzena ; atm
PS
=
Tekanan parsial stirena ; atm
PH2 =
2.2.5
Tekanan parsial hidrogen ; atm
Tinjauan Termodinamika
Menurut Smith Van Ness (1975), tinjauan segi termodinamika adalah untuk mengetahui
apakah reaksi tersebut melepaskan panas (eksotermis) atau memerlukan panas (endotermis), dan
juga apakah reaksi berjalan searah atau bolak-balik.
Reaksi dehidrogenasi etilbenzena :
C6H5C2H5 (g)
↔
C6H5C2H3 (g) + H2 (g)
Etilbenzena
Stirena
ΔHo298 = 117440 kj/kmol
Hydrogen
Reaksi dehidrogenasi merupakan reaksi endotermis. Hal ini dapat dilihat dari harga ΔH
reaksinya yang positif.
Data-data ∆Hfo pada T
= 298oK :
∆Hfo H2
=0
∆Hfo etilbenzena
= 29.920 kJ/kmol
∆Hfo stirena
= 147.360 kJ/kmol
∆HRo reaksi
= ∆Hfo produk - ∆Hfo reaktan
= (∆Hfostirena+ ∆HfoH2)-(∆Hfo etilbenzena)
= (147.360 + 0 – 29.920) kJ/kmol
= 117.440 kJ/kmol
Konstanta kesetimbangan reaksi tersebut dapat dihitung menggunakan persamaan :
ln K = 20,7358 – 12.617,7/ToK
Dengan : K
T
:
konstanta kesetimbangan, atm
:
temperatur reaksi, K
Reaksi berlangsung secara non isotermal non adiabatis. Reaktan masuk reaktor pada suhu
650 oC dan keluar reaktor pada suhu 632 oC.
Reaksi yang terjadi merupakan reaksi kesetimbangan hal ini ditunjukkan dari nilai
konstanta kesetimbangan berikut :
Pada T = 25 oC = 298,15 K
ln K= - 1,3501
K
= 0,2592
Pada T = 650 oC = 923,15 K
ln K= 7,0677
K
= 1173,4543
Karena nilai K pada keadaan standar lebih kecil daripada nilai K pada suhu operasi yang
diinginkan maka reaksi dapat dianggap berjalan kearah kanan atau ke arah pembentukan stirena.
2. 3 Diagram Alir Proses
2.3.1
Diagram Alir Kualitatif
Diagram Alir Kualitatif disajikan pada gambar 2.1
2.3.2
Diagram Alir Kuantitatif
Diagram Alir Kuantitatif disajikan pada gambar 2.2
2.3.3
Diagram Alir Proses
Diagram Alir Proses disajikan pada gambar 2.3
2.3.4
Langkah proses
Proses pembuatan stirena dari etilbenzena dengan proses dehidrogenasi katalitik terdiri
dari 4 langkah proses, yaitu :
1.
1.
Penyiapan bahan baku
2.
Pembentukan produk
3.
Pemurnian produk
4.
Penyimpanan produk
Tahap Penyiapan Bahan Baku
Persiapan bahan baku selalu dipertimbangkan dalam suatu pabrik, karena kondisi operasi
yang diinginkan tidak begitu saja tercapai sehingga bahan baku perlu dikondisikan sedemikian
rupa sehingga reaksi bisa berjalan dengan baik.
Tahap penyiapan bahan baku bertujuan untuk mengubah fase etilbenzena dari cair
menjadi gas dan menyesuaikan suhu dan tekanan etilbenzena agar sesuai dengan suhu dan tekanan
reaksi.
Bahan baku etilbenzena cair disimpan di dalam tangki penyimpan (T-01) pada suhu 30 oC
dan tekanan 1 atm. Etilbenzena dari tangki penyimpan dialirkan dengan pompa (P-01) ke
vaporizer (VP-01) yang beroperasi pada tekanan 1,2 atm untuk menguapkannya sampai suhu 143
o
C. Pemanas yang digunakan untuk menguapkan adalah produk keluaran reaktor pada suhu 430 oC
dan tekanan 1,1 atm. Gas umpan keluar vaporizer dialirkan ke dalam heat exchanger (HE-01)
untuk dipanaskan kembali dengan memanfaatkan panas produk keluaran reaktor sampai suhu 210
o
C. Gas umpan keluar heat exchanger (HE-01) dialirkan ke dalam furnace (F-01) untuk
dipanaskan sampai suhu 650 oC.
2.
Tahap Pembentukan Produk
Tahap pembentukan produk bertujuan untuk mereaksikan umpan etilbenzena pada reaktor
fixed bed multitube pada suhu 650 oC dan tekanan 1,2 atm.
Reaktor bekerja secara non isotermal non adiabatis. Gas keluar reaktor pada suhu 629 oC
dan tekanan 1,1 atm. Reaktan melewati pipa-pipa yang berisi katalis Fe2O3. Katalis ini
ditempatkan pada tube-tube yang disusun paralel. Reaksi yang terjadi dalam reaktor ini merupakan
reaksi sangat endotermis sehingga untuk menjaga suhu reaksi diperlukan pemanas. Pemanas
dialirkan pada shell reaktor. Pemanas yang digunakan adalah molten salt. Pemanas masuk pada
suhu 700 oC dan keluar pada suhu 657 oC.
3. Tahap pemurnian
Tahap ini bertujuan untuk memisahkan stirena dari campuran gas produk secara
kondensasi dan distilasi. Campuran gas produk keluar reaktor diturunkan suhunya sampai 532 oC
dengan memanfaatkan panasnya untuk memanaskan umpan MD-01 pada HE-02. Campuran gas
produk yang keluar dari HE-02 dimanfaatkan panasnya kembali untuk memanaskan umpan
furnace pada HE-01 sehingga suhunya turun menjadi 384 oC. Produk reaktor yang keluar dari HE02 dimanfaatkan panasnya kembali untuk memanaskan umpan reaktor pada vaporizer VP-01
sehingga suhunya turun menjadi 149 oC. Produk reaktor dari VP-01 dikondensasikan dalam
kondensor parsial (CP-01) pada suhu 40 oC. Campuran gas yang tidak terkondensasi dan cairan
hasil kondensasi dialirkan ke separator (S-01) untuk dipisahkan.
Campuran gas yang tidak terkondensasi sebagian besar adalah gas hidrogen, metana,
etena, karbon dioksida dan etilbenzena, benzena, toluena, stirena dalam jumlah kecil. Gas tersebut
akan digunakan sebagai bahan bakar pada furnace dan boiler. Cairan produk reaktor akan keluar
dari bagian bawah separator menuju menara distilasi (MD-01). Menara distilasi (MD-01) bekerja
pada tekanan dibawah atmosferik untuk menghindari terjadinya polimerisasi. Selain itu diperlukan
penambahan distillation inhibitor 4-tert butyl cathecol untuk menghambat polimerisasi. Menara
distilasi (MD-01) divakumkan dengan menggunakan pompa vakum (P-04). Hasil bawah menara
distilasi (MD-01) yaitu produk stirena dengan kemurnian 99,7% berat keluar pada suhu 110 oC.
Produk stirena dialirkan dengan pompa (P-05) menuju cooler (CL-03) untuk diturunkan suhunya
sampai 45 oC kemudian dimasukkan ke tangki penyimpan stirena (T-02) sebelumnya ditambahkan
4-tert butyl cathecol (TBC sebanyak 10 ppm) untuk menghindari polimerisasi sebelum disimpan
dalam tangki penyimpan stirena dalam bentuk cair dan siap dipasarkan.
Hasil atas menara distilasi (MD-01) yaitu campuran benzena, toluena, etilbenzena dan
sedikit stirena diembunkan pada kondensor (CD-01) selanjutnya ditampung dalam akumulator
(ACC-01). Sebagian embunan akan dikembalikan ke menara distilasi sebagai refluk dengan pompa
(P-03) dan sebagian lagi diambil sebagai produk. Produk keluaran dari pompa vakum (P-04)
bersuhu diatas 90 oC sehingga akan terjadi polimerisasi stirena dan polimer yang terbentuk harus
dipisahkan terlebih dahulu dengan menggunakan centrifuge (CF-01). Slurry yang mengandung
polimer selanjutnya menuju ke unit pengolahan limbah sedangkan komponen cairan yang sudah
dipisahkan dari polimer masuk ke dalam menara distilasi (MD-02).
Hasil bawah menara distilasi (MD-02) yaitu campuran toluena, etilbenzena dan stirena
dialirkan dengan pompa (P-06) sebagai recycle umpan reaktor. Hasil atas menara distilasi (MD02) yaitu campuran benzena, toluena dan ethylbenze diembunkan pada kondensor (CD-02)
selanjutnya ditampung dalam akumulator (ACC-02). Sebagian embunan akan dikembalikan ke
menara distilasi sebagai refluk dengan pompa (P-05) dan sebagian lagi diambil sebagai produk.
Selanjutnya produk atas dipisahkan lebih lanjut ke dalam menara distilasi (MD-03).
Hasil atas menara distilasi (MD-03) yaitu benzena dengan kemurnian 99,95% berat keluar
pada suhu 98 oC dan diembunkan pada kondensor (CD-03) selanjutnya ditampung dalam
akumulator (ACC-03). Sebagian embunan akan dikembalikan ke menara distilasi sebagai refluk
dan sebagian lagi diambil sebagai produk. Hasil bawah menara distilasi (MD-03) yaitu toluena
dengan kemurnian 99,2 % berat keluar pada suhu 83 oC. Produk benzena dan toluena dialirkan
dengan pompa (P-07) dan (P-8) menuju cooler (CL-04) dan (CL-05) untuk diturunkan suhunya
sampai 45 oC kemudian dimasukkan ke tangki penyimpan benzena (T-03) dan tangki penyimpan
toluena (T-04).
DAP
2.4
Neraca Massa dan Neraca Panas
2.4.1
Neraca Massa
Neraca massa sistem tabel :
Produk
: stirena
Kapasitas
: 60.000 ton/tahun
Basis perhitungan: 1 jam operasi
1.
Pipa pencampuran
Tabel 2.1 Neraca Massa Pipa Pencampuran
Komponen
Masuk
Keluar
(kg/jam)
(kg/jam)
Arus 1
Arus 15
Arus 2
C8H10
8007,582
809,402
8816,984
C8H8
0
0
0
C6H6
12,029
0
12,029
C7H8
0
71,884
71,884
8019,611
881,286
8900,897
Total
8900,897
2.
8900,897
Reaktor
Tabel 2.2 Neraca Massa Reaktor
Masuk
Keluar
(kg/jam)
(kg/jam)
Arus 2
Arus 7
C8H10
8816,984
881,698
C8H8
0,000
7557,868
C6H6
12,029
68,713
C7H8
71,884
205,609
H2
0
143,367
CH4
0
23,283
C2H4
0
20,358
Total
8900,897
8900,897
Komponen
3.
Separator (S-02)
Tabel 2.3 Neraca Massa Separator (S-02)
Komponen
Masuk
Keluar
(kg/jam)
(kg/jam)
Arus 7
Uap (arus 8)
Cair (arus 9)
C8H10
881,698
6,905
874,793
C8H8
7557,868
1,059
7556,809
C6H6
68,713
1,417
67,296
C7H8
205,609
2,467
203,143
H2
143,367
143,367
0
CH4
23,283
23,283
0
C2H4
20,358
20,358
0
8900,897
198,856
8702,040
Total
8900,897
4.
8900,897
Menara distilasi I
Tabel 2.4 Neraca Massa Menara Distilasi I
Komponen
Masuk
Keluar
(kg/jam)
(kg/jam)
Arus 9
Arus 10
Arus 11
(Atas)
(Bawah)
C6H6
874,793
67,296
0
C7H8
7556,809
203,143
0
C8H10
67,296
852,066
22,727
C8H8
203,143
3,778
7553,030
8702,040
1126,283
7575,758
Total
8702,040
5.
8702,040
Centrifuge
Tabel 2.5 Neraca Massa Centrifuge
Komponen
Masuk
Keluar
(kg/jam)
(kg/jam)
Arus 10
Arus 12 (cairan) Arus 13 (padatan)
C6H6
67,296
63,931
3,365
C7H8
203,143
192,985
10,157
C8H10
852,066
42,603
C8H8
3,778
809,462
0
3,778
Total
1126,283
1066,379
1126,283
6.
59,904
1126,283
Menara distilasi II
Tabel 2.6 Neraca Massa Menara Distilasi II
Komponen
Masuk
Keluar
(kg/jam)
(kg/jam)
Arus 12
Atas (arus 14) Bawah (arus 15)
C6H6
63,931
63,931
0
C7H8
192,985
121,102
71,884
C8H10
809,462
0,061
809,402
C8H8
0
0
0
1066,379
185,094
881,286
Total
1066,379
7.
1066,379
Menara distilasi III
Tabel 2.7 Neraca Massa Menara Distilasi III
Masuk
Keluar
Komponen (kg/jam)
Arus 14
(kg/jam)
Atas (arus 16) Bawah (arus 17)
C6H6
63,931
63,895
0,036
C7H8
121,102
0,032
121,070
C8H10
0,061
0
0,061
C8H8
0
0
0
185,094
63,927
121,167
Total
185,094
185,094
8.
Neraca massa total
Tabel 2.8 Neraca Massa Total
Komponen
Masuk
Keluar
(kg/jam)
(kg/jam)
Arus 1
Arus 8
Arus 11
Arus 13
Arus 16
Arus 17
C6H6
8007,582
6,905
0
3,365
63,895
0,036
C7H8
0
1,059
0
10,157
0,032
121,070
C8H10
12,029
1,417
22,727
42,603
0
0,061
C8H8
2,467
H2O
0
0
143,367
7553,030
0
3,778
0
0
0
0
0
H2
0
23,283
0
0
0
0
CO2
0
20,358
0
0
0
0
8019,611
198,856
7575,758
59,904
63,927
121,167
Total
8019,611
8019,611
2.4.2 Neraca Panas
Neraca panas sistem tabel :
Kapasitas
: 60.000 ton/tahun
Suhu referensi
: 298,15 K
Basis perhitungan: 1 jam operasi
1.
Reaktor
Tabel 2.9 Neraca Panas Reaktor
Komponen
C8H10
Input (kJ/jam)
Output (kJ/jam)
11995089,2019
1199508,9202
C8H8
0
9612991,0433
C6H6
14977,7705
85554,7181
C7H8
85491,3076
259205,1758
H2
0
1305801,3519
CH4
0
47862,6217
C2H4
0
31641,6910
panas reaksi
0
8519931,0255
2.
pemanas
8966938,2676
0
Total
21062496,5476
21062496,5476
Vaporizer
Tabel 2.10 Neraca Panas di Vaporizer
Komponen
Input (kJ/jam)
Q umpan masuk
Output (kJ/jam)
248912,8297
0
Q pemanasan
0
1681777,6057
Q penguapan
0
4033501,8767
Q pemanas masuk
7220340,4375
0
Q pemanas keluar
0
1753973,7848
7469253,2672
7469253,2672
Total
3.
HE-01
Tabel 2.11 Neraca Panas HE-01
Komponen
Input (kJ/jam)
Output (kJ/jam)
C6H6
1845,4132
3158,4964
C7H8
10643,2654
18140,8789
C8H10
1507383,6985
2563001,4431
Q Pemanasan
1064428,4412
-
Total
2584300,8183
2584300,8183
4.
HE-02
Tabel 2.12 Neraca Panas HE-02
Komponen
Input (kJ/jam)
Output (kJ/jam)
C6H6
2388,9445
9775,3109
C7H8
6043,4250
24697,1238
C8H10
17198,0252
70759,9441
C8H8
172672,3832
Q Pemanasan
9799692,7831
708017,8571
-
Total
9997995,5611
9997995,5611
5.
Kondenser parsial
Tabel 2.13 Neraca Panas Kondenser Parsial
Komponen
Input (kJ/jam)
Output (kJ/jam)
Q umpan masuk
1991044,2245
-
Q pendinginan
1358724,1723
-
Q kondensasi
4829285,3740
-
Q pendinginan
-
8179053,7709
8179053,7709
8179053,7709
Total
6.
Furnace
Tabel 2.14 Neraca Panas Furnace
Komponen
7.
Input (kJ/jam)
Output (kJ/jam)
C6H6
3158,4964
14977,7705
C7H8
18140,8789
85491,3076
C8H10
2563001,4431
11995089,2019
Molten salt
129828723,0370
138496189,6184
Beban furnace
18178724,0430
Total
150591747,8983
150591747,8983
Menara distilasi I
Tabel 2.15 Neraca Panas Menara Distilasi I
Komponen
Input (kJ/jam)
Output (kJ/jam)
Umpan cair masuk
986754,3148
-
Q reboiler
2755936,6989
-
Panas distilat
-
49173,1939
Panas cairan bottom
-
922824,6897
Q condenser
-
2770693,1302
Total
3742691,0137
3742691,0137
8.
Menara distilasi II
Tabel 2.16 Neraca Panas Menara Distilasi II
9.
Komponen
Masuk (kJ/jam)
Keluar (kJ/jam)
Umpan cair masuk
171351,4789
-
Panas reboiler
220816,8711
-
Panas distilat
-
17760,1803
Panas cairan bottom
-
191740,1993
Panas condenser
-
182667,9704
Total
392168,3499
392168,3499
Menara Distilasi III
Tabel 2.17 Neraca Panas Menara distilasi III
Komponen
Masuk (kJ/jam)
Keluar (kJ/jam)
Umpan cair masuk
26210,7245
-
Panas reboiler
83880,2239
-
Panas distilat
-
7445,0487
Panas cairan bottom
-
20514,8399
Panas condenser
-
82131,0598
Total
110090,9484
110090,9484
2.5
Tata Letak Pabrik dan Peralatan
2.5.1
Tata Letak 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.
Menurut Vilbrant, 1959 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.
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, juga karena iklim Indonesia memungkinkan konstruksi secara out door.
4.
Harga tanah amat tinggi sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian dan pengaturan
ruangan / lahan.
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 dijua.
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.
e.
Daerah utilitas
Daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses berlangsung dipusatkan.
Tata letak pabrik disajikan pada gambar 2.4.
2.5.2 Tata Letak Peralatan Proses
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out peralatan proses pada
pabrik stirena menurut Vilbrant, 1959, 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.
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.
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.
Tata letak peralatan proses disajikan pada gambar 2.5.
3
17
18
16
13
14
12
15
11
9
10
6
8
5
7
1
4
2
3
2
Skala 1:1000
Gambar 2.4 Tata Letak Pabrik
Keterangan :
1.
Tempat parkir
10. Laboratorium
2.
Taman
11. Area pemadam kebakaran
3.
Pos keamanan
12. Bengkel
4.
Aula
13. Gudang
5.
Masjid
14. Area proses
6.
Kantin
15. Utilitas
7.
Kantor
16. Pengolahan limbah
8.
Poliklinik
17. Area perluasan
9.
Control room
18. Tempat parkir
R-01
DK-01
MD-01
MD-02
MD-03
T-03
F-01
S-02
T-04
T-01
T-02
Skala 1: 600
Gambar 2.5 Tata Letak Peralatan Proses
Keterangan :
T-01
: Tangki etilbenzena
T-02
: Tangki stirena
S-02
: Separator
DK-01 : Dekanter
T-03
: Tangki benzena
MD-01 : Menara distilasi I
T-04
: Tangki toluena
MD-02 : Menara distilasi II
F-01
: Furnace
R-01
: Reaktor
MD-03 : Menara distilasi III
BAB III
SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
3.1.
Reaktor
Tabel 3.1 Spesifikasi Reaktor
Kode
R-01
Fungsi
Tempat terjadinya reaksi dehidrogenasi etilbenzena
menjadi stirena dan hidrogen
Tipe
Fixed Bed Multitube
Jumlah
1 buah
Kondisi operasi
- Tekanan
1,2 atm
- Suhu umpan
650 oC
- Suhu produk
629 oC
- Suhu pemanas masuk
700 oC
- Suhu pemanas keluar
661 oC
Spesifikasi tube
- Jumlah
783
- Panjang
2,5 m
- IDT
1,4 in
- ODT
1,5 in
- Susunan
Triangular dengan pitch 1 7/8 in
- Jumlah pass
1
- Material
Carbon Steel SA 167 grade 3
Spesifikasi shell
- IDs
60
- Tebal
7
- Baffle space
15
- Jumlah pass
1
in
/16 in
in
- Material
Carbon Steel SA 167 grade 3
Bentuk head
Torisperical dished head
Tebal head
5
Tinggi head
0,31 m
Tinggi total reaktor
3,12 m
Harga 2002
US $ 120000
Harga 2014
US$ 133868
/8 in
3.2.
Tangki
Tabel 3.2 Spesifikasi Tangki
Kode
T-01
T-02
T-03
T-04
Fungsi
Menyimpan etilbenzena
Menyimpan stirena
Menyimpan benzena
Menyimpan toluena
selama 30 hari
selama 30 hari
selama 30 hari
selama 30 hari
Silinder vertikal dengan flat
Silinder vertikal dengan flat
Silinder vertikal dengan flat
Silinder vertikal dengan flat
bottom dan conical roof
bottom dan conical roof
bottom dan conical roof
bottom dan conical roof
Material
Carbon Steel SA 283 grade C
Carbon Steel SA 283 grade C
Carbon Steel SA 283 grade C
Carbon Steel SA 283 grade C
Jumlah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 atm
1 atm
1 atm
1 atm
Tipe
Kondisi operasi
- Tekanan
o
o
o
- Suhu
30 C
45 C
45 C
45 oC
Kapasitas
42320 bbl
39843 bbl
353 bbl
657 bbl
- Diameter
30,48 m
27,43 m
4,57 m
6,01 m
- Tinggi total
10,97 m
12,8 m
5,49 m
5,48 m
1 13/16 in
1¾
Dimensi
- Tebal silinder
Course 1
Course 2
Course 3
11
1 /16 in
9
1 /16 in
in
3
1 /8 in
5
3
1 ¼ in
5
3
5
/8 in
/16 in
/16 in
3
/8 in
/8 in
/16 in
Course 4
1 3/8 in
1 3/16 in
Course 5
1 1/4 in
1 1/16 in
Course 6
1 1/8 in
1 3/16 in
- Tebal head
5
1
Harga 2002
US $ 310000
Harga 2014
US $ 345828
/16
in
1
3
US $ 270000
US $ 28000
US $ 32000
US $ 301200
US $ 31235
US $ 35698
/8
in
/8 in
/16 in
3.3.
Condenser Parsial
Tabel 3.3 Spesifikasi Condenser Parsial
Kode
CP-01
Fungsi
Mengembunkan sebagian produk reaktor
Tipe
Shell and tube
Jumlah
1 buah
Kondisi operasi
- Hot Fluid
131 – 40 oC
- Cold fluid
33 – 38
Spesifikasi tube
Cold fluid (air laut)
- Kapasitas
255081 kg/jam
- Panjang
12 ft
- Jumlah
232
- OD
1 in
- BWG
16
- Pitch
1,25 in
- passes
2
- Pressure drop
0,08 psi
o
C
Spesifikasi shell
Hot Fluid (produk reaktor)
- Kapasitas
8895 kg/jam
- IDs
23,25 in
- Baffle space
11,44 in
- passes
1
- Pressure drop
0,03 psi
Dirt factor
0,0027 hr.ft2.oF / Btu
Luas transfer panas
730 ft2
Harga 2002
US $ 63000
Harga 2014
US $ 70280
3.4.
Separator
Tabel 3.4 Spesifikasi Separator
Kode
S-01
S-02
Fungsi
Memisahkan fase uap dan
Memisahkan fase uap dan
cair dari vaporizer
cair dari condenser parsial
Vertical drum
Horizontal drum
Tipe
Jumlah
1 buah
1 buah
Material
Carbon Steel SA 283 grade C
Carbon Steel SA 283 grade
C
Kondisi operasi
- Tekanan
1,2 atm
1 atm
- Suhu
143 oC
40 oC
- Diameter
1,85 m
0,92 m
- Panjang
8,52 m
3,53 m
- Tebal
3
3
Harga 2002
US $ 25000
US $ 12000
Harga 2014
US $ 27887
US $ 13386
Dimensi
3.5.
/16 in
/16 in
Vaporizer
Tabel 3.5 Spesifikasi Vaporizer
Kode
VP-01
Fungsi
Mengubah fase umpan reaktor menjadi gas
Tipe
Shell and tube
Jumlah
1 buah
Kondisi operasi
- Hot Fluid
- Cold fluid
Spesifikasi tube
384 – 150oC
41 – 143oC
Hot Fluid (produk reaktor)
- Kapasitas
8895 kg/jam
- Panjang
12 ft
- Jumlah
110
- OD
1,5 in
- BWG
16
- Pitch
1,875 in
- passes
2
- Pressure drop
0,62 psi
Spesifikasi shell
Cold Fluid (umpan reaktor)
- Kapasitas
8895 kg/jam
- IDs
33
- Baffle space
16,5 in
- passes
1
- Pressure drop
0,006 psi
Dirt factor
0,0019 hr.ft2.oF / Btu
Luas transfer panas
518 ft2
Harga 2002
US $ 6300
Harga 2014
US $ 7028
3.6.
in
Heat Exchanger
Tabel 3.6 Spesifikasi Heat Exchanger
Kode
HE-01
HE-02
Fungsi
Memanaskan umpan etilbenzena
Memanaskan umpan MD 01
sebelum masuk furnace dengan
dengan panas dari produk keluar
panas dari produk keluar reaktor
reaktor
Tipe
Double Pipe
Double Pipe
Jumlah
1 buah
1 buah
Ukuran HE
4 x 3 in
4 x 3 in
- Hot Fluid
532 – 384 oC
629 – 532 oC
- Cold fluid
143 – 285 oC
40 – 85 oC
Spesifikasi annulus
Cold Fluid
Cold Fluid
(umpan etilbenzena)
(umpan MD 01)
- Kapasitas
8895 kg/jam
8696 kg/jam
- Pressure drop
8,7.10-5 psi
3,2.10-6 psi
Kondisi operasi
- Material
Carbon Steel SA 283
Carbon Steel SA 283
grade C
grade C
Spesifikasi inner pipe
Hot Fluid (produk reaktor)
Hot Fluid (produk reaktor)
- Kapasitas
8895 kg/jam
8895 kg/jam
- Pressure drop
0,0005 psi
0,0045 psi
- Material
Cast Steel
Cast Steel
2o
Dirt factor
0,0036 hr.ft . F / Btu
0,0035 hr.ft2.oF / Btu
Luas transfer panas
175 ft2
33 ft2
Harga 2002
US $ 1700
US $ 1400
Harga 2014
US $ 1896
US $ 1561
3.7.
Furnace
Tabel 3.7 Spesifikasi Furnace
Kode
F-01
Fungsi
Memanaskan campuran umpan reaktor sampai suhu 650 oC
Memanaskan pemanas reaktor sampai suhu 700oC
Tipe
Vertical tube fired heater
Material
Wrought iron
Beban Panas
16848022 kJ/jam
Jumlah
1 buah
Kondisi operasi
- Tekanan
1 atm
- Suhu gas masuk
474
o
675
o
226
o
- Suhu gas keluar
- Suhu GHP
C
C
C
Dimensi
Seksi radiasi
-Panjang
8,33 m
-Lebar
3,65 m
-Tinggi
4,57 m
Seksi konveksi
-Panjang
8,33 m
-Lebar
3,65 m
-Tinggi
6,09 m
Harga 2002
US $ 24000
Harga 2014
US $ 26773
3.8.
Menara Distilasi
Tabel 3.8 Spesifikasi Menara Distilasi
Kode
MD-01
MD-02
Fungsi
Memurnikan stirena
Memisahkan etilbenzena sisa untuk
recycle
Tipe
Jumlah
Packed column dengan condenser
Packed column dengan condenser total
total dan reboiler parsial
dan reboiler parsial
1 buah
1 buah
0,2 atm
1,1 atm
o
Kondisi operasi
- Tekanan
- Suhu umpan
85 C
108 oC
- Suhu Bottom
89oC
137 oC
- Suhu Top
76 oC
105 oC
- Diameter
0,9 m
0,35 m
- Tebal head
3
3
- Diameter
0,99 m
0,58 m
- Tebal head
3
3
Material
Carbon Steel SA 283 grade C
Carbon Steel SA 283 grade C
- Bahan packing
plastik
plastik
- Jenis packing
pall ring
pall ring
- Ukuran packing
2 in
1 in
- Jumlah total plate
55
32
- Plate umpan masuk
17
2
- HETP
0,5 m
0,57 m
Tinggi menara
27,42 m
13,53 m
Harga 2002
US $ 34000
US $ 4100
Harga 2014
US $ 37929
US $ 4573
Dimensi atas menara
/16 in
/16 in
Dimensi bawah menara
/16 in
/16 in
Spesifikasi packing
3.9.
Condenser
Tabel 3.9 Spesifikasi Condenser
Kode
CD-01
CD-02
CD-03
Fungsi
Mengkondensasikan hasil atas MD-
Mengkondensasikan hasil atas MD-
Mengkon
01
02
03
Tipe
Shell and tube
Double Pipe
Double P
Jumlah
1 buah
1 buah
1 buah
Ukuran HE
-
2 x 1¼
Panjang HE
12 ft
12 ft
12 ft
- Hot Fluid
76 - 68 oC
104 - 98 oC
83,38
- Cold fluid
33 - 45 oC
33 - 45 oC
33 - 45
Spesifikasi
Shell
annulus
annulus
Hot Fluid (hasil atas MD-01)
Hot Fluid (hasil atas MD-02)
Hot Fluid
- Kapasitas
1120 kg/jam
119 kg/jam
67 kg/ja
- Material
Carbon Steel SA 283 grade C
Carbon Steel SA 283 grade C
Carbon S
- Pressure drop
1,9.10-9 psi
1,8.10-8 psi
4,7.10
Spesifikasi
Tube Cold Fluid (air laut)
Inner pipe Cold Fluid (air laut)
Inner pip
- Kapasitas
55529 kg/jam
3642 kg/jam
1638 kg/j
- Material
Titanium
Titanium
Titanium
- Jumlah
66 tube
2 hairpin
1 hairpin
- Pressure drop
0,24 psi
0,28 psi
0,23 psi
Dirt factor
0,0027 hr.ft2.oF / Btu
0,0029 hr.ft2.oF / Btu
0,0026 h
in
2 x 1¼
Kondisi operasi
2
2
Luas transfer panas
311 ft
21 ft
11 ft
Harga 2002
US $ 20300
US $ 9100
US $
Harga 2014
US $ 22464
US $ 10151
US $
3.10. Reboiler
Tabel 3.10 Spesifikasi Reboiler
Kode
RB-01
RB-02
RB
Fungsi
Menguapkan sebagian hasil bawah
Menguapkan sebagian hasil bawah
Meng
menara destilasi I
menara destilasi II
menar
Tipe
Kettle Reboiler
Kettle Reboiler
Kettle
Jumlah
1 buah
1 buah
1 buah
Panjang HE
12 ft
12 ft
12 ft
204 oC
204 oC
204
Kondisi operasi
- Hot Fluid
o
o
- Cold fluid
89 C
137 C
114
Spesifikasi tube
Hot Fluid (steam)
Hot Fluid (steam)
Hot f
- Kapasitas
1436 kg/jam
115 kg/jam
44 kg/
- IDT
0,48 in
0,48 in
0,92 i
- ODT
0,75 in
0,75
1,25 i
- Jumlah tube
in
10
14
10
- Tube pass
4
4
4
- Material
Cast Steel
Cast Steel
Cast S
- Pressure drop
1,7 psi
0,02 psi
0,02 p
Spesifikasi shell
Cold fluid (hasil bawah MD-01)
Cold fluid (hasil bawah MD-02)
Cold f
- Kapasitas
7576 kg/jam
875 kg/jam
122 kg
- IDs
19 8 in
19 8 in
- Passes
1
- Material
Carbon Steel SA 283 grade C
19 10 in
1
2o
1
Carbon Steel SA 283 grade C
2o
Carbo
Dirt factor
0,0032 hr.ft . F / Btu
0,0031 hr.ft . F / Btu
0,0033
Luas transfer panas
31 ft2
11 ft2
5 ft
Harga 2002
US $ 2300
US $ 1900
US $
Harga 2014
US $ 2565
US $ 2119
US $
3.11. Accumulator
Tabel 3.11 Spesifikasi Accumulator
Kode
Fungsi
ACC-01
ACC-02
Menampung destilat MD-01
Menampung destilat MD-02
Menampun
Horizontal drum dengan
Horizontal drum dengan
Horizontal
Torisperical Head
Torisperical Head
Head
Material
Carbon Steel SA 283 grade C
Carbon Steel SA 283 grade C
Carbon Ste
Jumlah
1 buah
1 buah
1 buah
Kapasitas
0,22 m3
0,04 m3
0,01 m
Waktu tinggal
10 menit
10 menit
10 menit
-Tekanan
1 atm
1,1 atm
1,1 atm
-Suhu
110 oC
99 oC
83 oC
- Diameter
0,45 m
0,25 m
0,17 m
- Panjang total
1,65 m
0,9 m
0,66 m
- Tebal silinder
3
3
3
/16 in
- Tebal head
3
3
3
/16 in
Harga 2002
US $ 1600
US $ 1200
US $ 1000
Harga 2014
US $ 1784
US $ 1338
US $ 1115
Tipe
Kondisi operasi
Dimensi
3.12. Cooler
/16 in
/16 in
/16 in
/16 in
Tabel 3.12 Spesifikasi Cooler
Kode
CL-01
CL-02
CL-03
Fungsi
Mendinginkan hasil bawah MD-01
Mendinginkan hasil atas MD-02
Mendingi
Tipe
Double pipe
Double pipe
Double p
Jumlah
1 buah
1 buah
1 buah
Panjang HE
12 ft
12 ft
12 ft
Ukuran HE
4 x 3
in
2 x 1¼
in
2 x 1¼
Kondisi operasi
- Hot Fluid
89 – 45 oC
83 – 55
- Cold fluid
33 – 40 oC
33 – 40 oC
33 – 40
Spesifikasi inner pipe
Cold fluid (air laut)
Cold Fluid (air laut)
Cold Flu
- Kapasitas
29803 kg/jam
163 kg/jam
521 kg/ja
- IDT
3,068 in
1,38 in
1,38 in
- ODT
3,5 in
1,66 in
1,66 in
- Jumlah hairpin
8
1
2
- Tube pass
1
1
1
- Material
Titanium
Titanium
Titanium
- Pressure drop
3 psi
0,0009 psi
0,01 psi
Spesifikasi annulus
Hot Fluid
Hot fluid
Hot fluid
(hasil bawah MD-01)
(hasil atas MD-02)
(hasil baw
7576 kg/jam
67 kg/jam
121 kg/ja
- Kapasitas
- ID
19 4,026 in
o
C
114 –
19 2,067 in
19 2,067 in
- OD
4,5 in
2,38 in
2,38 in
- Material
Carbon Steel SA 283 grade C
Carbon Steel SA 283 grade C
Carbon S
- Pressure drop
7,3.10-7 psi
9,8.10-11 psi
5.10-
Dirt factor
0,0028 hr.ft2.oF / Btu
0,0026 hr.ft2.oF / Btu
0,0024 hr
Luas transfer panas
165 ft2
1,2 ft2
2,5 ft
Harga 2002
US $ 11900
US $ 7700
US $
Harga 2014
US $ 13275
US $ 8589
US $ 1
3.13. Pompa
Tabel 3.14 Spesifikasi Pompa
Kode
P-01
P-02
P-03
P
Fungsi
Mengalirkan EB dari T01 ke VP-01
Memvakumkan MD-01
Single stage
Mengalirkan hasil atas MD01 sebagai refluk dan
menuju ke MD-02
Single stage
Single stage
Meng
bawah
02
Single
Tipe
centrifugal pump
centrifugal pump
reciprocating pump
centri
Material
Commercial steel
Commercial steel
Commercial steel
Comm
Kapasitas
46 gpm
4 gpm
907 gpm
43 gpm
Tekanan
1 – 1,2 atm
1,1 atm
0,2 – 1 atm
0,2
Tenaga pompa
0,5 HP
0,01 HP
-
2 HP
NPSH pompa
41,39 ft
3 ft
-
42 ft
Kecepatan putar
3500 rpm
3500 rpm
-
3500
Tenaga motor
0,75
0,08 HP
5 HP
3 HP
Nominal Pipe
2,5 in
0,375 in
-
2,5 in
Harga 2002
US $ 1200
US $ 5000
US $ 16000
US $
Harga 2014
US $ 1338
US $ 5578
US $ 22121
US $
Kode
P-05
P-06
P-07
Fungsi
Mengalirkan hasil atas MD-
Mengalirkan hasil bawah
Mengalirkan benzena hasil atas
02 sebagai refluk dan
MD-02 sebagai recycle
MD-03 sebagai refluk dan
menuju ke MD-03
umpan
menuju ke T-03
Single stage
Single stage
Single stage
centrifugal pump
centrifugal pump
centrifugal pump
Material
Commercial steel
Commercial steel
Commercial steel
Kapasitas
4 gpm
2 gpm
2 gpm
Tekanan
1,1 atm
1,1 – 1,2 atm
1,1 – 1 atm
Tenaga pompa
0,01 HP
0,01 HP
0,01 HP
NPSH pompa
19 ft
45 ft
32 ft
Kecepatan putar
3500 rpm
3500 rpm
3500 rpm
Tenaga motor
0,08 HP
0,05 HP
0,05 HP
Nominal Pipe
0,75 in
0,5 in
0,375 in
Harga 2002
US $ 900
US $ 800
US $ 800
Harga 2014
US $ 1004
US $ 892
US $ 892
Tipe
HP
BAB IV
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
4.1.
Unit Pendukung Proses
Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas merupakan bagian
penting untuk penunjang proses produksi dalam pabrik. Utilitas di pabrik stirena yang dirancang
antara lain meliputi unit pengadaan air, unit pengadaan steam, unit pengadaan udara tekan, unit
pengadaan listrik, unit pengadaan bahan bakar dan unit pengolahan limbah.
Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik stirena adalah:
1.
Unit pengadaan air
Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai
berikut:
2.
a.
Air pendingin
b.
Air umpan boiler
c.
Air konsumsi umum dan sanitasi
d.
Air pemadam kebakaran
Unit pengadaan steam
Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas pada reboiler (
RB-01, RB-02 dan RB-03).
3.
Unit pengadaan udara tekan
Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic,
untuk penyediaan udara tekan di bengkel, dan untuk kebutuhan umum yang lain.
4.
Unit pengadaan listrik
Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses,
keperluan pengolahan air, peralatan - peralatan elektronik atau listrik AC, maupun untuk
penerangan. Listrik di-supplay dari PLTU Sulfindo dan dari generator sebagai cadangan bila
listrik dari PLTU Sulfindo mengalami gangguan.
5.
Unit pengadaan bahan bakar
Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk furnace, boiler dan generator.
6.
Unit pengolahan limbah
Unit ini bertugas untuk mengolah bahan-bahan buangan yang berasal dari proses.
4.1.1.
Unit Pengadaan Air
Air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi yang digunakan adalah air yang
diperoleh dari PT. Sauh Bahtera Samudera yang tidak jauh dari lokasi pabrik sedangkan untuk
keperluan air pendingin dan pemadam kebakaran digunakan air laut.
4.1.1.1.
Air pendingin
Air pendingin yang digunakan adalah air laut yang diperoleh dari laut yang tidak jauh
dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air laut sebagai media pendingin adalah karena faktorfaktor sebagai berikut :
· Air laut dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah.
· Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.
· Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi.
· Tidak terdekomposisi.
· Tidak dibutuhkan cooling tower, karena air laut langsung dibuang lagi ke laut.
Hal - hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut sebagai pendingin adalah
partikel-partikel besar/ makroba (makhluk hidup laut dan konstituen lain) dan partikel-partikel
kecil/ mikroba laut (ganggang dan mikroorganisme laut) yang dapat menyebabkan fouling pada
alat heat exchanger.
Air pendingin yang diambil dari air laut kemudian disaring dan ditambahkan klorin.
Penambahan klorin dimaksudkan untuk membunuh mikroorganisme (bakteri dan plankton) yang
dapat menyebabkan tumbuhnya lumut di sistem pemipaan.
4.1.1.2.
Air Umpan Boiler
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai
berikut:
a.
Kandungan yang dapat menyebabkan korosi
Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan-larutan asam
dan garam-garam terlarut.
b.
Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale reforming)
Pembentukan kerak disebabkan karena kesadahan dan suhu yang tinggi, yang biasanya berupa
garam-garam silikat dan karbonat.
c.
Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming)
Air yang biasanya diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler,
karena adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat tidak larut dalam jumlah yang besar.
Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi (Everett, 1998).
Air yang berasal dari PT. Sauh Bahtera Samudera belum memenuhi persyaratan untuk
digunakan sebagai air umpan boiler, sehingga harus menjalani proses pengolahan terlebih dahulu.
Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan tertentu agar tidak menimbulkan masalah-masalah,
seperti:
·
Pembentukan kerak pada boiler
·
Terjadinya korosi pada boiler
·
Pembentukan busa di atas perrmukaan dalam alat boiler
Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler meliputi:
a.
Demineralisasi
Unit ini berfungsi untuk menghilangkan mineral-mineral yang terkandung dalam air
seperti Ca2+, Mg 2+, K+, Fe2+, Al3+, HCO3-, SO42-, Cl- dan lain-lain dengan bantuan resin. Air yang
diperoleh adalah air bebas mineral yang sebagian akan diproses lebih lanjut menjadi air umpan
boiler.
Demineralisasi diperlukan karena air umpan boiler membutuhkan syarat-syarat sebagai
berikut:
·
Tidak menimbulkan kerak pada boiler maupun pada tube alat .
·
Penukar panas jika steam digunakan sebagai pemanas. Kerak akan mengakibatkan turunnya
efisiensi operasi.
·
Bebas dari semua gas-gas yang mengakibatkan terjadinya korosi, terutama gas O2 dan gas
CO2.
Air diumpankan ke cation exchanger yang berfungsi untuk menukar ion-ion
positif/kation (Ca2+, Mg 2+, K+, Fe2+, Al3+) yang ada di air umpan. Alat ini sering disebut softener
yang mengandung kation resin dengan notasi RH2 dimana kation-kation dalam umpan akan
ditukar dengan ion H+ yang ada pada resin. Adapun reaksi yang terjadi dalam kation exchanger
adalah:
2NaCl + RH2 --------> RNa2 + 2 HCl
CaCO3 + RH2 --------> RCa + H2CO3
MgCl2 + RH2 --------> RMg + 2 HCl
Akibat tertukarnya ion H+ dari kation-kation yang ada dalam air umpan, maka air
keluaran cation exchanger mempunyai pH rendah (3,7) dan Free Acid Material (FMA) yaitu
CaCO3 sekitar 12 ppm. FMA merupakan salah satu parameter untuk mengukur tingkat kejenuhan
resin. Pada operasi normal FMA stabil sekitar 12 ppm, apabila FMA turun berarti resin telah jenuh
sehingga perlu diregenerasi dengan H2SO4 dengan konsentrasi 2 %. Reaksi yang terjadi pada
waktu regenerasi adalah:
RNa2 + H2SO4 --------> RH2 + Na2SO4
RCa + H2SO4 --------> RH2 + CaSO4
RMg + H2SO4 --------> RH2 + MgSO4
Air keluaran cation exchanger
kemudian diumpankan ke degassifier, untuk
menghilangkan gas CO2 dengan cara menggelembungkan udara ke dalam air menggunakan
blower. Air kemudian diumpankan ke anion exchanger. Anion exchanger berfungsi sebagai alat
penukar anion-anion (HCO3-, SO42-, Cl-, NO3-, dan CO3-) yang terdapat di dalam air umpan. Di
dalam anion exchanger mengandung anion resin dengan notasi R(OH)2 dimana anion-anion
dalam air umpan ditukar dengan ion OH- dari asam-asam yang terkandung di dalam umpan
exchanger menjadi bebas dan berkaitan dengan OH- yang lepas dari resin yang mengakibatkan
terjadinya netralisasi sehingga pH air keluar anion exchanger kembali normal dan ada
penambahan konsentrasi OH- sehingga pH akan cenderung basa. Reaksi yang terjadi di dalam
anion exchanger adalah:
R(OH)2 + 2 HCl
--------> RCl2 + 2 H2O
R(OH)2 + H2SO4
--------> RSO4 + 2 H2O
R(OH)2 + H2CO3 --------> RCO3 + 2 H2O
Batasan yang diijinkan pH (8,8-9,1), kandungan Na+ = 0,08-2,5 ppm. Kandungan silika
pada air keluaran anion exchanger merupakan titik tolak bahwa resin telah jenuh (12 ppm). Resin
digenerasi menggunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang terjadi saat regenerasi adalah:
RCl2 + 2 NaOH
--------> R(OH)2 + 2 NaCl
RSO4 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 Na2SO4
RCO3 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 Na2CO3
Air keluaran cation dan anion exchanger ditampung dalam tangki air demineralisasi
sebagai penyimpan sementara sebelum diproses lebih lanjut di unit deaerator.
b.
Deaerasi
Air yang sudah diolah di unit demineralisasi masih mengandung sedikit gas-gas terlarut
terutama O2. Gas-tersebut dihilangkan dari unit deaerator karena menyebabkan korosi. Pada
deaerator kadarnya diturunkan sampai kurang dari 5 ppm.
Proses pengurangan gas-gas dalam unit deaerator dilakukan secara mekanis dan kimiawi.
Proses mekanis dilakukan dengan cara mengontakkan air umpan waste heat boiler dengan uap
tekanan rendah, mengakibatkan sebagian besar gas terlarut dalam air umpan terlepas dan
dikeluarkan ke atmosfer. Selanjutnya dilakukan proses kimiawi dengan penambahan bahan kimia
hidrazin (N2H4). Adapun reaksi yang terjadi adalah:
N2H4 (aq) + O2(g)
4.1.1.3.
¾
¾® N2(g) + 2 H2O(l)
Air Konsumsi Umum dan Sanitasi
Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor,
perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat yang
meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis.
Syarat fisik :
·
Suhu air sama dengan suhu lingkungan
·
Warna jernih
·
Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau
Syarat kimia:
·
Tidak mengandung zat organik maupun zat anorganik
·
Tidak beracun
Syarat bakteriologis:
·
Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri yang patogen
Air konsumsi umum dan sanitasi diperoleh dari PT. Sauh Bahtera Samudera. Air ini tidak
memerlukan pengolahan lebih lanjut karena sudah memenuhi persyaratan sebagai air minum,
hanya memerlukan penambahan klorin sebesar 0,2 ppm untuk menghilangkan bakteri dan bibit
penyakit.
Gambar 4.1. Skema Penyediaan dan Pengolahan Air
4.1.1.4.
a.
Kebutuhan Air
Kebutuhan Pendingin
Kebutuhan air laut sebagai pendingin disajikan pada tabel berikut:
Tabel 4.1. Kebutuhan Air Pendingin
Nama Alat
Kebutuhan (kg/jam)
Condenser-01
55529
Condenser-02
3642
Condenser-03
1638
Condenser Partial-04
255081
Cooler-01
29803
Cooler-02
163
Cooler-03
521
Total
346377
Jumlah air yang dibutuhkan sebagai media pendingin untuk kondensor maupun cooler adalah
sebesar = 346377 kg/jam.
b.
Kebutuhan Air untuk Steam
Kebutuhan air untuk steam disajikan pada tabel 4.2 :
Tabel 4.2. Kebutuhan Air untuk Steam
Alat
Kebutuhan (kg/jam)
Reboiler-01
1436
Reboiler-02
115
Reboiler-03
44
Total
1595
Kebutuhan air untuk steam = 1595 kg/jam
Diperkirakan air yang hilang sebesar 10% sehingga kebutuhan make up air untuk steam = 160
kg/jam.
c.
Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi
Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi dapat dilihat pada Tabel 4.3:
Tabel 4.3 Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi
Area
Kebutuhan
Perkantoran
8650 kg/hari
Laboratorium
800 kg/hari
Bengkel
800 kg/hari
Kantin
4000 kg/hari
Poliklinik
350 kg/hari
Hidran/Taman
1500 kg/hari
Total
16100 kg/hari
Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi = 16100 kg/hari
= 671 kg/jam
Total air yang disuplai dari PT. Sauh Bahtera Samudera = make up air umpan boiler + air
konsumsi = 831 kg/jam.
4.1.2.
Unit Pengadaan Steam
Steam yang diproduksi pada pabrik stirena ini digunakan sebagai pemanas reboiler (RB-
01, RB-02 dan RB-03). Steam yang dihasilkan dari boiler ini merupakan saturated steam dengan
suhu 204 °C dan tekanan 17 atm.
Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi, jumlah steam
dilebihkan sebanyak 10%. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah 1754kg/jam.
Spesifikasi boiler:
Kode
: B-01
Jenis
: fire tube boiler
Jumlah
: 1 buah
Heating surface
Rate of steam
: 997 ft2
: 1662 kg/jam
Tekanan steam
: 17 atm
Suhu steam
: 204 °C
Efisiensi
: 80%
Pemanas
: hasil atas S-01
Kebutuhan pemanas
4.1.3.
: 23 kg/jam
Unit Pengadaan Udara Tekan
Udara tekan dibutuhkan untuk penggerak instrumentasi. Kebutuhan udara tekan tiap alat
diperkirakan 2,5 m3/jam, dan dalam pabrik terdapat 37 control valve, jadi kebutuhan total udara
tekan adalah 92,5 m3/jam dengan tekanan 7 atm. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa
kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silika untuk menyerap air .
Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan:
4.1.4.
Kode
: KU-01
Fungsi
: Memenuhi kebutuhan udara tekan
Jenis
: Single Stage Reciprocating Compressor
Jumlah
: 1 buah
Kapasitas
: 92,5 m3/jam
Tekanan suction
: 1 atm
Tekanan discharge
: 7 atm
Efisiensi
: 80%
Daya kompressor
: 15 Hp
Unit Pengadaan Listrik
Kebutuhan tenaga listrik di pabrik stirena ini dipenuhi oleh PLTU Sulfindo dan generator
pabrik sebagai cadangan. Hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat berlangsung secara
kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLTU Sulfindo.
Generator yang digunakan adalah generator bolak-balik karena tenaga listrik yang
dihasilkan cukup besar dan tegangannya 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 laboratorium dan instrumentasi
3.
Listrik untuk penerangan dan perkantoran
4.
Listrik untuk AC
Besarnya kebutuhan listrik masing-masing keperluan di atas dapat diperkirakan sebagai
berikut:
1.
Listrik untuk keperluan proses dan utilitas
Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air diperkirakan sebagai
berikut:
Tabel 4.4. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas
Nama Alat
Jumlah
HP
Total HP
P-01
1
0,75
0,75
P-02
1
5,00
5,00
P-03
1
0,08
0,08
P-04
1
3,00
3,00
P-05
1
0,08
0,08
P-06
1
0,05
0,05
P-07
1
0,05
0,05
P-08
1
0,05
0,05
PU-01
1
1,00
5,00
PU-02
1
3,00
3,00
PU-03
1
0,05
0,05
PU-04
1
0,20
0,20
PU-05
1
0,05
0,05
PU-06
1
2,00
2,00
PU-07
1
0,20
0,20
PU-08
1
0,05
0,05
PU-09
5
2,00
2,00
PU-10
1
0,05
0,05
PU-11
1
1,00
1,00
KU-01
1
15,00
15,00
PWT-01
1
0,08
0,08
PWT-02
1
0,17
0,17
PWT-03
1
0,08
0,08
PWT-04
1
0,17
0,17
PWT-05
Jumlah
1
0,50
0,50
38,72
Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas sebesar 38,72 HP.
Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan sebesar ± 10 % dari total
kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik adalah 42,59 HP atau sebesar 31,76 kW.
2.
Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi
Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 3,5 kW
3.
Listrik untuk AC
Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 12 kW
4.
Listrik untuk perkantoran
Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 23 kW
5.
Listrik untuk penerangan
Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :
Dengan:
L
: Lumen per outlet
a
: Luas area, ft2
F
: Foot candle yang diperlukan (tabel 13 Perry 3th ed)
U
: Koefisien utilitas (tabel 16 Perry 3th ed)
D
: Efisiensi lampu (tabel 16 Perry 3th ed)
Perhitungan jumlah lumen disajikan pada Tabel 4.5
Tabel 4.5
Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan
Luas, m2
Luas, ft2
F
U
D
Lumen
Pos keamanan
27
290,6185
20
0,42
0,75
18451,9691
Parkir
450
4843,6419
10
0,49
0,75
131799,7793
Bangunan
Musholla
150
1614,5473
20
0,55
0,75
78281,0810
Kantin
150
1614,5473
20
0,51
0,75
84420,7736
Kantor
1500
16145,4730
35
0,60
0,75
1255759,0080
Aula
300
3229,0946
35
0,60
0,75
251151,8016
Poliklinik
150
1614,5473
20
0,56
0,75
76883,2046
Ruang kontrol
275
2960,0034
40
0,56
0,75
281905,0834
Laboratorium
275
2960,0034
40
0,56
0,75
281905,0834
Proses
4875
52472,7871
30
0,59
0,75
3557477,0929
Utilitas
675
7265,4628
10
0,59
0,75
164191,2504
Ruang generator
300
3229,0946
10
0,51
0,75
84420,7736
Bengkel
375
4036,3682
40
0,51
0,75
422103,8682
Safety
375
4036,3682
41
1,51
0,75
146129,0047
Gudang
300
3229,0946
5
0,51
0,75
42210,3868
Garasi
375
4036,3682
5
0,51
0,75
52762,9835
UPL
412,5
4440,0051
20
0,51
0,75
232157,1275
Jalan dan taman
8035,5
86491,2986
5
0,55
0,75
1048379,3775
Area perluasan
1400
15069,1081
5
0,57
0,75
176246,8783
Jumlah
20400
219578,4323
8386636,5277
Jumlah lumen :
Untuk penerangan luar ruangan
Untuk penerangan dalam bangunan
= 1356426,0351 lumen
= 7030210,4926 lumen
Untuk semua area luar bangunan direncanakan menggunakan lampu merkuri 100 Watt,
dimana lumen output tiap lampunya 3000 lumen/buah.
Jadi jumlah lampu luar ruangan =
1356426,0351
= 453 buah 3000
Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu flourescent 40
Watt, dimana satu lampu instant Starting Daylight 40 W mempunyai lumen output = 1920
lumen/buah.
Jadi jumlah lampu dalam ruangan =
Total daya penerangan adalah
7030210,4926
= 3662 buah 1920
= (40 W x 3662 + 100 W x 453)
= 191,78 kW
Tabel 4.6
Total Kebutuhan Listrik
No
Kebutuhan Listrik
1.
Listrik untuk keperluan proses dan utilitas
2.
Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi
3.
Listrik untuk penerangan
4.
Listrik untuk AC
5.
Listrik untuk perkantoran
Total
Tenaga Listrik (kW)
31,76
3,5
191,78
12
23
262,04
Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 90%,
sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar 303,03 kW.
Dipilih menggunakan generator dengan daya 350 kW
Spesifikasi generator yang diperlukan:
Kode
: GU-01
Fungsi
: Memenuhi kebutuhan listrik
Jenis
: AC Generator
Jumlah
: 1 buah
Kapasitas
: 350 kW
Tegangan
: 220/380 V
Efisiensi
: 90%
Bahan bakar
: IDO
Kebutuhan bahan bakar
: 39 L/jam
4.1.5.
Unit Pengadaan Bahan Bakar
Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar
furnace, boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah hasil atas S-01 dan IDO
(Industrial Diesel Oil).
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 dari 002/P/DM/Migas/1979
sebagai berikut:
Specific Gravity
: 0,840
Viscosity kinematik
: 1,6 mm2/s
Pour Point
: 65 ºF
Sulphur Content
: 0,5 % (berat)
Water Content
: 0,25 % (volume)
Sediment
: 0,02 % (berat)
Ash
: 0,02 % (berat)
Heating Value
: 18486,9651 Btu/lb
Efisiensi bahan bakar
: 80 %
Kebutuhan bahan bakar dapat diperkirakan sebagai berikut:
Bahan bakar =
a.
Kebutuhan bahan bakar untuk furnace
Kapasitas furnace
= 22973384 Btu/jam
Kebutuhan bahan bakar dari hasil atas S-01 = 174 kg/jam
b.
Kebutuhan bahan bakar untuk boiler
Kapasitas boiler
= 2991381 Btu/jam
Kebutuhan bahan bakar dari hasil atas S-01 = 23 kg/jam
c.
Kebutuhan bahan bakar untuk generator
Kapasitas generator
Kebutuhan bahan bakar IDO
4.1.6.
= 350 kW
= 39 L/jam
Unit Pengolahan Limbah
Limbah yang dihasilkan dari pabrik stirena ini berupa limbah cair. Limbah cair yang
dihasilkan oleh pabrik ini antara lain limbah buangan sanitasi dan limbah dari sentrifuge. Air
buangan sanitasi berasal dari perkantoran dan kawasan pabrik seperti air bekas pencucian, air
masak dan lain-lain. Penanganan limbah ini tidak memerlukan hal khusus karena seperti limbah
rumah tangga lainnya, air buangan ini tidak mengandung bahan – bahan kimia yang berbahaya.
Sedangkan limbah sentrifuge diolah didalam pengolahan limbah cair menggunakan lumpur aktif.
4.2.
Laboratorium
Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk memperoleh
data – data yang diperlukan. Data – data tersebut digunakan untuk evaluasi unit-unit yang ada,
menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu.
Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada hakekatnya
dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan standar
yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung dan
juga pada hasil atau produk.
Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku dan produk
yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga
dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisis 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 waste heat boiler dan
lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi.
Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan nonshift.
1. Kelompok shift
Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisis – analisis rutin terhadap
proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu
sistem kerja shift selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift dalam 4 regu kerja. Masing –
masing shift bekerja selama 8 jam.
2. Kelompok nonshift
Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisis khusus yaitu analisis yang sifatnya
tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di laboratorium. Dalam rangka
membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di
laboratorium utama dengan tugas antara lain:
a.
Menyediakan reagen kimia untuk analisis laboratorium
b.
Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi
Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :
1. Laboratorium fisik
2. Laboratorium analitik
3. Laboratorium penelitian dan pengembangan
4.2.1.
Laboratorium Fisik
Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat – sifat
bahan baku, produk dan air. Pengamatan yang dilakukan yaitu antara lain :
·
specific gravity
·
viskositas
·
kandungan air
4.2.2.
Laboratorium Analitik
Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat –
sifat kimianya.
Analisis yang dilakukan antara lain :
4.2.3.
·
kadar kandungan kimiawi dalam produk utama
·
kadar kandungan kimiawi dalam produk samping
Laboratorium Penelitian dan Pengembangan
Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :
4.2.4.
·
diversifikasi produk
·
perlindungan terhadap lingkungan
Analisis Bahan Baku
4.2.4.1. Densitas
Alat
: Hidrometer
Cara pengujian :
Menuang sampel ke dalam gelas ukur 1 liter (usahakan tidak terbentuk gelembung)
-
Memasukkan termometer ke dalam gelas ukur
-
Memasukkan hidrometer yang telah dipilih sesuai dengan sampel
-
Memasukkan hidrometer terapung pada sampel sampai konstan lalu membaca
skala pada hidrometer tersebut
-
Mengkonversi menggunakan tabel yang tersedia
4.2.4.2. Viskositas
Alat : Viskometer tube, bath, stopwatch, thermometer
Cara pengujian :
-
Mengisikan sampel dengan volume tertentu (sesuai dengan kapasitas kapiler) ke
dalam viskometer tube yang telah dipilih
-
Memasukkan sampel ke dalam bath, diamkan selama 15 menit agar temperatur
sampel sesuai dengan temperatur bath/temperatur pengetesan
-
Pengetesan dilakukan dengan mengalirkan sampel melalui kapiler sambil
menghitung alirnya
4.2.5.
Analisis Produk
4.2.5.1 Kromatografi Cair (Liquid Chromatography)
Sampel produk yang akan diuji dimasukkan ke dalam alat kromatografi cair. Selanjutnya
sampel akan melewati sebuah kolom yang berisi bahan kimia (stationary phase) dimana rantairantai hidrokarbon akan tertarik ke dalam fase diam. Di dalam kolom inilah rantai-rantai
hidrokarbon akan mengalir lebih lama dengan waktu tempuh yang berbeda-beda untuk setiap jenis
sampel tergantung dari bahan kimia penyusunnya, dari sinilah dapat teridentifikasi secara
elektronik senyawa yang terkandung di dalam sampel.
4.2.6.
Analisis Air
Air yang dianalisis antara lain:
1.
Air baku
2.
Air demineralisasi
3.
Air konsumsi umum dan sanitasi
4.
Air limbah
Parameter yang diuji antara lain warna, pH, kandungan klorin, tingkat kekeruhan, total
kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, sulfat, silika, dan konduktivitas air.
Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisis 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.
Peralatan titrasi, untuk mengetahui jumlah kandungan klorida, kesadahan dan alkalinitas.
4.
Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air.
Air umpan boiler yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh laboratorium ini.
Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan kandungan silikat (SiO2), kandungan Mg2+,
Ca2+.
BAB V
MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1. Bentuk Perusahaan
Bentuk perusahaan yang direncanakan pada prarancangan pabrik stirena ini adalah
Perseroan Terbatas (PT). Perseroan Terbatas merupakan bentuk perusahaan yang mendapatkan
modalnya dari penjualan saham, dimana tiap sekutu turut mengambil bagian sebanyak satu saham
atau lebih. Saham adalah surat berharga yang dikeluarkan dari perusahaan atau perseroan terbatas
tersebut dan orang yang memiliki saham berarti telah menyetorkan modal ke perusahaan, yang
berarti pula ikut memiliki perusahaan. Dalam perseroan terbatas, pemegang saham hanya
bertanggung jawab menyetor penuh jumlah yang disebutkan dalam tiap saham.
Pabrik stirena yang akan didirikan mempunyai :
·
Bentuk perusahaan : Perseroan Terbatas (PT)
·
Lapangan Usaha
·
Lokasi Perusahaan : Serang Utara, Banten, Jawa Barat
: Industri Stirena
Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor, antara lain
(Widjaja, 2003) :
1.
Mudah mendapatkan modal dengan cara menjual saham di pasar modal atau perjanjian
tertutup dan meminta pinjaman dari pihak yang berkepentingan seperti badan usaha atau
perseorangan.
2.
Tanggung jawab pemegang saham bersifat terbatas, artinya kelancaran produksi hanya
akan ditangani oleh direksi beserta karyawan sehingga gangguan dari luar dapat dibatasi.
3.
Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin karena tidak terpengaruh dengan
berhentinya pemegang saham, direksi berserta stafnya, dan karyawan perusahaan.
4.
Mudah mendapat kredit bank dengan jaminan perusahaan yang sudah ada.
5.
Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik perusahaan adalah para
pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah direksi beserta stafnya yang diawasi
oleh dewan komisaris.
6.
Efisiensi dari manajemen
Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan komisaris dan
direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman.
7.
Lapangan usaha lebih luas
Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat,
sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usahanya.
8.
Merupakan bidang usaha yang memiliki kekayaan tersendiri yang terpisah dari kekayaan
pribadi
9.
Mudah bergerak di pasar modal
5.2.
Struktur Organisasi
Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat menunjang
kelangsungan dan kemajuan perusahaan, karena berhubungan dengan komunikasi yang terjadi
dalam perusahaan demi tercapainya kerjasama yang baik antar karyawan. Untuk mendapatkan
sistem organisasi yang baik maka perlu diperhatikan beberapa azas yang dapat dijadikan pedoman,
antara lain (Widjaja, 2003) :
·
Pendelegasian wewenang
·
Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas
·
Pembagian tugas kerja yang jelas
·
Kesatuan perintah dan tanggung jawab
·
Sistem kontrol atas kerja yang telah dilaksanakan
·
Organisasi perusahaan yang fleksibel
Dengan berpedoman terhadap asas - asas tersebut, maka dipilih organisasi kerja
berdasarkan Sistem Line and Staff. Pada sistem ini, garis wewenang lebih sederhana, praktis dan
tegas. Demikian pula dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi
fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja.
Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-orang yang ahli di
bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas
demi tercapainya tujuan perusahaan.
Menurut Djoko (2003), ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan
organisasi kerja berdasarkan sistem garis dan staff ini, yaitu :
1.
Sebagai garis atau lini, yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok organisasi
dalam rangka mencapai tujuan.
2.
Sebagai staff, yaitu orang - orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya,
dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran - saran kepada unit operasional.
Dewan Komisaris mewakili para pemegang saham (pemilik perusahaan) dalam
pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas untuk menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh seorang
Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan-Umum. Direktur
Produksi membawahi bidang produksi dan teknik, sedangkan direktur keuangan dan umum
membawahi bidang pemasaran, keuangan, dan bagian umum. Kedua direktur ini membawahi
beberapa kepala bagian yang akan bertanggung jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai
bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab. Masing-masing kepala bagian akan
membawahi beberapa seksi dan masing-masing seksi akan membawahi dan mengawasi para
karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam
beberapa kelompok regu yang dipimpin oleh seorang kepala regu dimana setiap kepala regu akan
bertanggung jawab kepada pengawas masing - masing seksi (Widjaja, 2003).
Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut :
a.
Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dan tanggung jawab setiap
orang yang terlibat di dalamnya
b.
Penempatan tenaga kerja yang tepat
c.
Pengawasan, evaluasi dan pengembangan perusahaan serta manajemen perusahaan yang
lebih efisien.
d.
Penyusunan program pengembangan manajemen
e.
Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada
f.
Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila tebukti kurang
lancar.
Struktur organisasi pabrik stirena disajikan pada Gambar 5.1.
5.3.
Tugas dan Wewenang
5.3.1. Pemegang Saham
Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan
pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. Para pemilik saham adalah pemilik
perusahaan. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk perseroan terbatas
adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).
Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang (Widjaja, 2003) :
1.
Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris
2.
Mengangkat dan memberhentikan Direksi
3.
Mengesahkan hasil-hasil usaha serta laba rugi tahunan perusahaan
Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Stirena
5.3.2. Dewan Komisaris
Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham sehingga
dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik saham.
Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi (Widjaja, 2003) :
1.
Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target perusahaan,
alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran.
2.
Mengawasi tugas - tugas direksi.
3.
Membantu direksi dalam tugas - tugas penting.
5.3.3. Dewan Direksi
Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung jawab
sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur utama bertanggung jawab kepada
dewan komisaris atas segala tindakan dan kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan
perusahaan. Direktur utama membawahi Direktur Teknik dan Produksi, serta Direktur Keuangan
dan Administrasi.
Tugas-tugas Direktur Utama meliputi :
1.
Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan pekerjaannya secara
berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada pemegang saham.
2.
Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat kelangsungan hubungan yang
baik antara pemilik saham, pimpinan, karyawan, dan konsumen.
3.
Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat pemegang
saham.
4.
Mengkoordinir kerja sama dengan Direktur Teknik dan Produksi, dan Direktur Keuangan
dan Administrasi.
Tugas-tugas Direktur Teknik dan Produksi meliputi :
1.
Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik, dan rekayasa
produksi.
2.
Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala- kepala bagian
yang menjadi bawahannya.
3.
Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan bidang teknik,
produksi pengembangan, pemeliharaan peralatan dan laboratorium.
Tugas-tugas Direktur Keuangan dan Administrasi meliputi :
1.
Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran, keuangan,
administrasi, dan pelayanan umum.
2.
Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala- kepala bagian
yang menjadi bawahannya.
5.3.4. Staf Ahli
Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu direktur dalam
menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik maupun administrasi. Staf ahli
bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan bidang keahlian masing - masing.
Tugas dan wewenang staf ahli meliputi :
1.
Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan.
2.
Memberi masukan - masukan dalam perencanaan dan pengembangan perusahaan.
3.
Memberi saran - saran dalam bidang hukum.
5.3.5. Kepala Bagian
Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi
pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis wewenang yang diberikan
oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala
bagian bertanggung jawab kepada direktur Utama. Kepala Bagian membawahi Kepala Seksi.
Kepala Seksi merupakan pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan rencana
yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing, agar diperoleh hasil yang maksimum dan
efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab terhadap
kepala bagian masing-masing sesuai dengan seksinya.
Kepala bagian terdiri dari:
1.
Kepala Bagian Produksi dan Utilitas
Kepala Bagian Produksi dan Utilitas bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan
Produksi dalam bidang mutu, jalannya operasi pabrik sehari-hari, dan menjaga kelancaran proses
produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya.
Kepala Bagian produksi membawahi dua Kepala Seksi :
a)
Kepala Seksi Proses Produksi
Tugas
:
Mengawasi jalannya proses produksi, menjalankan tindakan
seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang tidak diharapkan
sebelum diambil oleh seksi yang berwenang.
Pendidikan
:
Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin
Jumlah
:
1 orang
Bawahan
:
4 orang kepala regu (S-1 / D3 Teknik Kimia)
48 orang operator (STM / SLTA)
Tabel 5.1. Perincian Jumlah Karyawan Proses
Nama Alat
Unit persiapan bahan
Jumlah
Jumlah orang x 4
orang/shift
shift
3
12
5
20
3
12
11
44
(tangki, pompa, heat exchanger,
furnace)
Unit reaksi dan pemisahan
(reaktor, WHB, separator, dekanter,
menara distilasi)
Unit finishing
(tangki, pompa, heat exchanger)
TOTAL
b) Kepala Seksi Utilitas
Tugas
:
Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi
kebutuhan proses, kebutuhan uap, dan air.
Pendidikan
:
Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin
Jumlah
:
1 orang
Bawahan
:
4 orang kepala regu (S-1 / D3 Teknik Kimia)
20 orang operator (STM / SLTA)
Tabel 5.2. Perincian Jumlah Karyawan Utilitas
Nama Alat
Jumlah orang/shift
Jumlah orang x 4
shift
Unit Recovery
1
4
2
8
Unit pengolahan limbah
2
8
TOTAL
5
20
Unit
pengolahan
air
dan
penyediaan steam
2.
Kepala Bagian Teknik
Tugas kepala bagian teknik, antara lain:
a.
Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya.
b.
Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan dan utilitas.
Kepala Bagian teknik membawahi dua Kepala Seksi :
a)
Kepala Seksi Listrik dan Instrumentasi
Tugas
: Bertanggung jawab terhadap penyediaan listrik
serta alat-alat instrumentasi.
Pendidikan
: Sarjana Teknik Elektro
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 4 orang kepala regu (S-1 / D3 Teknik Elektro)
8 orang operator (STM Listrik)
b) Kepala Seksi Peralatan dan Bengkel
Tugas
:
Bertanggung jawab terhadap kegiatan perawatan dan
penggantian alat-alat serta fasilitas pendukungnya, dan
melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan
pabrik.
Pendidikan
:
Sarjana Teknik Mesin
Jumlah
:
1 orang
Bawahan
:
4 orang kepala regu (S-1 / D3 Teknik Mesin)
8 orang operator (STM Mesin)
3.
Kepala Bagian Pengembangan dan Penelitian (Litbang)
Kepala Bagian Pengembangan dan Penelitian (Litbang) bertanggung jawab kepada
Direktur Teknik dan Produksi dan bertanggung jawab memimpin aktivitas laboratorium,
pengendalian mutu, penelitian dan pengembangan.
Kepala Bagian Litbang membawahi dua Kepala Seksi :
a)
Kepala Seksi Laboratorium dan Pengendalian Mutu
Tugas
: Menyelenggarakan pemantauan hasil (mutu) dan
pengolahan
limbah.
Pendidikan
: Sarjana Teknik Kimia
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 4 orang kepala regu (S-1 Teknik Kimia / MIPA Kimia)
8 orang operator (D3 MIPA / Analitik)
b)
Kepala Seksi Penelitian dan Pengembangan
Tugas
: Mengkoordinir kegiatan yang berhubungan dengan peningkatan
produksi dan efisiensi proses secara keseluruhan.
Pendidikan
: Sarjana Teknik Kimia
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 8 orang staff I (S-1 Teknik Kimia / Mesin / Elektro)
4.
Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran
Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan
dan Administrasi dalam bidang administrasi, keuangan, dan pemasaran termasuk pembelian bahan
baku, bahan pembantu, dan penjualan produk.
Kepala Bagian Keuangan membawahi tiga Kepala Seksi :
a)
Kepala Seksi Keuangan
Tugas
: Bertanggung jawab terhadap pembukuan serta hal-hal yang berkaitan
dengan keuangan perusahaan.
Pendidikan
: Sarjana Ekonomi / Akuntansi
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang staff I (S-1 Ekonomi / Akuntansi)
4 orang staff II (D3 Ekonomi / Akuntansi)
b)
Kepala Seksi Pemasaran
Tugas
: Mengkoordinir kegiatan pemasaran produk dan mengatur distribusi
barang dari gudang.
Pendidikan
: Sarjana Ekonomi / Teknik Industri
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang staff I (S-1 Ekonomi / Akuntansi)
2 orang staff II (D3 Ekonomi / Akuntansi)
c)
Kepala Seksi Pembelian
Tugas
: Mengatur dan mengumpulkan semua informasi mengenai bahan baku
dan bahan lain yang dibutuhkan perusahaan dan mengadakan tender
pembelian.
Pendidikan
: Sarjana Ekonomi / Teknik Industri
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang staff I (S-1 Ekonomi / Akuntansi)
2 orang staff II (D3 Ekonomi / Akuntansi)
5.
Kepala Bagian Administrasi
Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi dalam bidang
administrasi pabrik, personalia, dan tata usaha.
Kepala Bagian Administrasi membawahi dua Kepala Seksi :
a)
Kepala Seksi Personalia
Tugas
: Mengkoordinasi kegiatan yang berhubungan dengan kepegawaian.
Pendidikan
: Sarjana Hukum / Psikologi
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang staff I (S-1 Komunikasi / Psikologi)
2 orang staff II (D3 Komunikasi / Psikologi)
b)
Kepala Seksi Tata Usaha
Tugas
: Bertanggung jawab terhadap kegiatan yang berhubungan dengan
rumah tangga perusahaan serta tata usaha kantor.
Pendidikan
: Sarjana Ekonomi / Hukum
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang staff I (S-1 Manajemen Perusahaan)
2 orang staff II (D3 Manajemen Perusahaan)
6.
Kepala Bagian Umum
Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi dalam mengelola bidang
hubungan masyarakat, keamanan dan kesejahteraan karyawan.
Kepala Bagian Umum membawahi dua Kepala Seksi :
a)
Kepala Seksi Hubungan Masyarakat
Tugas
: Menyelenggarakan kegiatan yang berkaitan dengan relasi
perusahaan, pemerintah dan masyarakat serta mengawasi langsung
masalah keamanan perusahaan.
Pendidikan
: Sarjana Hukum / Psikologi / Komunikasi
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang staff I (S-1 / D3 Komunikasi)
4 orang kepala regu
12 orang satpam (SLTA)
b)
Kepala Seksi Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3)
Tugas
: Bertanggung jawab terhadap masalah kesehatan karyawan dan
keluarga serta menangani masalah keselamatan kerja dalam
perusahaan.
Pendidikan
: Sarjana Kedokteran Umum
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang staff I (S-1 / D4 Hiperkes)
2 orang staff II (D3 Hiperkes / Akper)
5.4.
Pembagian Jam Kerja Karyawan
Pabrik stirena ini direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam satu tahun dan proses
produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perawatan,
perbaikan, dan shutdown pabrik. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam
dua golongan yaitu karyawan shift dan non shift
5.4.1. Karyawan non shift / harian
Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses produksi secara
langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi
serta karyawan yang berada di kantor.
Karyawan harian akan bekerja selama 5 hari dalam seminggu dan libur pada hari Sabtu,
Minggu dan hari besar, dengan pembagian kerja sebagai berikut :
Jam kerja :
·
Hari Senin – Jum’at : Jam 08.00 – 17.00
Jam Istirahat :
·
Hari Senin – Kamis : Jam 12.00 – 13.00
·
Hari Jum’at
: Jam 11.00 – 13.00
5.4.2. Karyawan Shift
Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses produksi atau
mengatur bagian - bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai hubungan dengan masalah
keamanan dan kelancaran produksi. Yang termasuk karyawan shift ini adalah operator produksi,
sebagian dari bagian teknik, bagian gudang dan bagian utilitas, pengendalian, laboratorium, dan
bagian - bagian yang harus selalu siaga untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik.
Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam, dengan pengaturan
sebagai berikut :
o
Shift Pagi
: Jam 07.00 – 15.00
o
Shift Sore
: Jam 15.00 – 23.00
o
Shift Malam
: Jam 23.00 – 07.00
Untuk karyawan shift ini dibagi menjadi 4 kelompok (A / B / C / D) dimana dalam satu
hari kerja, hanya tiga kelompok masuk, sehingga ada satu kelompok yang libur. Untuk hari libur
atau hari besar yang ditetapkan pemerintah, kelompok yang bertugas tetap harus masuk. Jadwal
pembagian kerja masing-masing kelompok disajikan dalam tabel 5.3.
Tabel 5.3. Jadwal pembagian kelompok shift
Hari
Shift pagi
Shift sore
Shift malam
Libur
Senin
A
B
C
D
Selasa
D
A
B
C
Rabu
C
D
A
B
Kamis
B
C
D
A
Jum’at
A
B
C
D
Sabtu
D
A
B
C
Minggu
C
D
A
B
Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor kedisiplinan para
karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi kelangsungan dan kemajuan perusahaan.
Untuk itu kepada seluruh karyawan perusahaan dikenakan absensi. Disamping itu masalah absensi
digunakan oleh pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan karier para
karyawan di dalam perusahaan (Djoko, 2003).
5.5.
Status Karyawan dan Sistem Upah
Pada pabrik Stirena monomer 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:
1.
Karyawan Tetap
Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat keputusan (SK) direksi
dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya.
2.
Karyawan Harian
Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan mendapat
upah harian yang dibayar tiap akhir pekan.
3.
Karyawan Borongan
Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima
upah borongan untuk suatu pekerjaan.
5.6.
Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji
5.6.1. Penggolongan Jabatan
1.
Direktur Utama
: Sarjana Ekonomi / Teknik /
Hukum
2.
Direktur Teknik dan Produksi
3.
Direktur Keuangan Dan Administrasi
: Sarjana Ekonomi/Akuntansi
4.
Kepala Bagian Produksi dan Utilitas
: Sarjana Teknik Kimia
5.
Kepala Bagian Teknik
/Elektro
6.
: Sarjana Teknik Kimia
:Sarjana
Mesin /
Kepala Bagian Litbang
Elektro
Teknik
Kimia
/Mesin
Elektro
:Sarjana Teknik Kimia/ Mesin /
Mesin / Elektro
7.
Direktur Keuangan Dan Pemasaran
: Sarjana Ekonomi/Akuntansi
8.
Kepala Bagian Administrasi
: Sarjana Ekonomi/Hukum
9.
Kepala Seksi
: Sarjana
10. Kepala Regu
: Sarjana atau D3
11. Pegawai Staff 1
: Sarjana atau D3
12. Pegawai Staff 2
: Sarjana atau D3
13. Operator
: D3 atau STM
14. Sopir, Keamanan, Pesuruh
: SLTA / Sederajat
5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji
Jumlah Karyawan harus ditentukan dengan tepat, sehingga semua pekerjaan dapat
diselenggarakan dengan baik dan efektif.
Tabel 5.4. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan
No.
Jabatan
Jumlah
1
Direktur Utama
1
2
Direktur
2
3
Staff Ahli
4
4
Kepala Bagian
6
5
Kepala Seksi
13
6
Kepala Shift
4
7
Kepala Regu
20
8
Pegawai Staff 1
14
9
Pegawai Staff 2
14
10
Operator
96
11
Security
12
12
Sopir
6
13
Cleaning Service
8
TOTAL
200
Tabel 5.5. Perincian Golongan dan Gaji Karyawan
Gol.
Jabatan
Gaji/bulan (Rp.)
Kualifikasi
III
Direktur Utama
40.000.000,00
S-1/S-2/S-3
IV
Direktur
30.000.000,00
S-1/S-2
V
Kepala Bagian
10.000.000,00
S-1
VI
Staff Ahli
15.000.000,00
S-1/S-2
VII
Kepala Seksi
7.500.000,00
S-1
VIII
Kepala Shift
6.000.000,00
S-1/D-3
IX
Kepala Regu
4.500.000,00
S-1/ D-3
X
Pegawai Staff I
4.500.000,00
S-1
XI
Pegawai Staff II
3.000.000,00
D-3
XII
Operator
3.000.000,00
SLTA
Security
1.500.000,00
SLTA
Sopir
1.500.000,00
SLTA
Cleaning Service
1.000.000,00
SLTA
5.7.
Kesejahteraan Sosial Karyawan
Kesejahteraan sosial yang diberikan oleh perusahaan pada para karyawan, antara lain
(Masud, 1989) :
1. Tunjangan
o
Tunjangan yang berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan
karyawan yang bersangkutan.
o
Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan.
o
Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam
kerja berdasarkan jumlah jam kerja.
2. Pakaian Kerja
Diberikan kepada setiap karyawan setiap tahun sejumlah empat pasang.
3. Cuti
o
Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam satu
tahun.
o
Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang menderita sakit berdasarkan
keterangan dokter.
o
Cuti hamil diberikan kepada karyawati yang hendak melahirkan, masa cuti
berlaku selama 2 bulan sebelum melahirkan sampai 1 bulan sesudah melahirkan.
4. Pengobatan
o
Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh
kecelakaan kerja, ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang.
o
Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh
kecelakaan kerja, diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan.
5. Asuransi Tenaga Kerja
Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan lebih dari 10
orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp1.000.000,00 per bulan.
5.8.
Manajemen Perusahaan
Manajemen produksi merupakan salah satu bagian dari manajemen perusahaan yang
fungsi utamanya adalah menyelenggarakan semua kegiatan untuk memproses bahan baku menjadi
produk dengan mengatur penggunaan faktor - faktor produksi sedemikian rupa sehingga proses
produksi berjalan sesuai dengan yang direncanakan.
Manajemen produksi meliputi manajemen perancangan dan pengendalian produksi.
Tujuan perencanaan dan pengendalian produksi mengusahakan perolehan kualitas produk sesuai
target dalam jangka waktu tertentu. Dengan meningkatnya kegiatan produksi maka selayaknya
diikuti dengan kegiatan perencanaan dan pengendalian agar penyimpangan produksi dapat
dihindari.
Perencanaan sangat erat kaitannya dengan pengendalian dimana perencanaan merupakan
tolak ukur bagi kegiatan operasional sehingga penyimpangan yang terjadi dapat diketahui dan
selanjutnya dikembalikan pada arah yang sesuai.
5.8.1. Perencanaan Produksi
Dalam menyusun rencana produksi secara garis besar ada direktur keuangan dan umum.
Hal yang perlu dipertimbangkan yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal adalah
kemampuan pabrik sedangkan faktor eksternal adalah faktor yang menyangkut kemampuan pasar
terhadap jumlah produk yang dihasilkan.
Dipengaruhi oleh keandalan dan kemampuan mesin yaitu jam kerja efektif dan beban
yang diterima.
1.
Kemampuan Pasar
Dapat dibagi menjadi 2 kemungkinan, yaitu :
·
Kemampuan pasar lebih besar dibandingkan kemampuan pabrik, maka rencana
produksi disusun secara maksimal.
·
Kemampuan pasar lebih kecil dari kemampuan pabrik.
Ada tiga alternatif yang dapat diambil :
·
Rencana produksi 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.
·
2.
Mencari daerah pemasaran baru.
Kemampuan Pabrik
Pada umumnya kemampuan pabrik ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain
·
Bahan Baku
Dengan pemakaian yang memenuhi kualitas dan kuantitas, maka akan mencapai
jumlah produk yang diinginkan.
·
Tenaga kerja
Kurang terampilnya tenaga kerja akan menimbulkan kerugian, sehingga
diperlukan pelatihan agar kemampuan kerja keterampilannya meningkat dan
sesuai dengan yang diinginkan.
·
Peralatan (Mesin)
Ada dua hal yang mempengaruhi kehandalan dan kemampuan mesin, yaitu jam
kerja mesin efektif dan kemampuan mesin. Jam kerja mesin efektif adalah
kemampuan suatu alat untuk beroperasi pada kapasitas yang diinginkan pada
periode tertentu. Kemampuan mesin adalah kemampuan mesin dalam
memproduksi.
5.8.2. Pengendalian Produksi
Setelah perencanaan produksi disusun dan proses produksi dijalankan, perlu adanya
pengawasan dan pengendalian produksi agar proses berjalan baik. Kegiatan proses produksi
diharapkan menghasilkan produk dengan mutu sesuai dengan standard dan jumlah produk sesuai
dengan rencana dalam jangka waktu sesuai jadwal.
a. Pengendalian Kualitas
Penyimpangan kualitas terjadi karena mutu bahan baku tidak baik, kerusakan alat, dan
penyimpangan operasi. Hal - hal tersebut dapat diketahui dari monitor atau hasil
analisis laboratorium.
b. Pengendalian Kuantitas
Penyimpangan kuantitas terjadi karena kesalahan operator, kerusakan mesin,
keterlambatan bahan baku serta perbaikan alat yang terlalu lama. Penyimpangan perlu
diketahui penyebabnya, baru dilakukan evaluasi. Kemudian dari evaluasi tersebut
diambil tindakan seperlunya dan diadakan perencanaan kembali dengan keadaan yang
ada.
c. Pengendalian Waktu
Untuk mencapai kuantitas tertentu perlu adanya waktu tertentu pula.
d. Pengendalian Bahan Proses
Bila ingin dicapai kapasitas produksi yang diinginkan maka bahan proses harus
mencukupi sehingga diperlukan pengendalian bahan proses agar tidak terjadi
kekurangan.
BAB VI
ANALISIS EKONOMI
Pada perancangan pabrik stirena 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 analisis ekonomi. Analisis ekonomi dipakai untuk mendapatkan
perkiraan/estimasi tentang kelayakan investasi modal dalam suatu kegiatan produksi suatu pabrik
dengan meninjau kebutuhan modal investasi.besarnya laba yang diperoleh. lamanya modal
investasi dapat dikembalikan. dan terjadinya titik impas. Selain itu analisis ekonomi dimaksudkan
untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang dapat menguntungkan atau tidak jika didirikan.
6.1
Penaksiran Harga Peralatan
Harga peralatan proses tiap alat tergantung pada kondisi ekonomi yang sedang terjadi.
Untuk mengetahui harga peralatan yang pasti setiap tahun sangat sulit sehingga diperlukan suatu
metoda atau cara untuk memperkirakan harga suatu alat dari data peralatan serupa pada tahuntahun sebelumnya. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan data indeks harga.
Tabel 6.1 Indeks Harga Alat
Cost Indeks tahun
Chemical Engineering Plant Index
1991
361,3
1992
358,2
1993
359,2
1994
368,1
1995
381,1
1996
381,7
1997
386,5
1998
389,5
1999
390,6
2000
394,1
2001
394,3
2002
390,4
Sumber : Tabel 6-2 Peters & Timmerhaus. ed.5, 2003
405
400
395
indeks
390
385
380
y = 3,6077x - 6823,2
375
370
365
360
355
1990 1991 Gambar
1992 1993
1995 Engineering
1996 1997 1998
2000 2001 2002 2003
6.1 1994
Chemical
Cost1999
Index
Dengan asumsi kenaikan indeks linear. tahun
maka dapat diturunkan persamaan least square
sehingga didapatkan persamaan berikut:
Y = 3,6077 X - 6823,174
Pabrik direncanakan mulai beroperasi pada tahun 2014 dan pembelian alat dimulai tahun
2012. sehingga indeks pada tahun 2012 adalah 435,518. Harga alat dan yang lainnya
diperkirakan pada tahun evaluasi (2012 dan dilihat dari grafik pada referensi. Menurut
Peters & Timmerhaus, 2003, untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa sekarang
digunakan persamaan :
Ex
= Ey .
Nx
Ny
Ex
= Harga pembelian pada tahun 2012
Ey
= Harga pembelian pada tahun 2002
6.2
6.3
Nx
= Indeks harga pada tahun 2012
Ny
= Indeks harga pada tahun 2002
Dasar Perhitungan
Kapasitas produksi
:
60.000 ton/tahun
Satu tahun operasi
:
330 hari
Pabrik didirikan
:
2014
Harga bahan baku etilbenzena
:
US $ 0,64 / lb
Harga katalis Fe2O3
:
US $ 20 / kg
Penentuan Total Capital Investment (TCI)
Asumsi-asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisis
ekonomi :
1.
Pengoperasian pabrik dimulai tahun 2014. Proses yang dijalankan adalah proses
kontinyu.
2.
Kapasitas produksi adalah 60.000 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 20 tahun.
7.
Nilai rongsokan (Salvage Value) alat adalah nol.
Nilai tanah diperhitungkan.
8.
Situasi pasar, biaya dan lain - lain diperkirakan stabil selama pabrik beroperasi.
9.
Upah buruh asing US $ 20 per manhour.
10. Upah buruh lokal Rp. 7.500,00 per manhour
11. Satu manhour asing = 2 manhour Indonesia
12. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 9706,3773
6.4
Hasil Perhitungan
6.4.1
Capital Investment
6.4.1.1 Fixed Capital Investment (FCI)
Tabel 6.2 Fixed Capital Investment
No
Jenis
US $
Rp.
1.
Harga pembelian peralatan
1.249.247
0
2.
Instalasi alat-alat
157.405
284.828.330
3.
Pemipaan
612.131
346.666.060
4.
Instrumentasi
303.567
53.405.312
5.
Isolasi
37.477
46.846.765
6.
Listrik
124.925
46.846.765
7.
Bangunan
374.774
0
8.
Tanah & perbaikan lahan
149.910
21.087.337.224
9.
Utilitas
1.884.305
0
5.400.936
21.865.930.455
1.080.187
4.373.186.091
6.481.123
26.239.116.546
Physical Plant Cost
10.
Engineering & Construction
Direct Plant Cost
11.
Contractor’s fee
635.150
2.571.433.421
12.
Contingency
1.620.281
6.559.779.136
8.736.554
35.370.329.104
Fixed Capital Invesment (FCI)
6.4.1.2 Working Capital Investment (WCI)
Tabel 6.3 Working Capital Investment
No.
Jenis
1.
Persediaan bahan baku
2.
Rp.
US $
0
7.971.582
Persediaan bahan dalam proses
47.501
9.366.378
2.060.603.178
3.
Persediaan produk
10.450.129
4.
Extended credit
13.403.037
5.
Available cash
10.450.129
2.060.603.178
42.322.376
4.130.572.734
Working Capital Investment (WCI)
0
6.4.1.3 Total Capital Investment (TCI)
TCI
= FCI + WCI
= (8.736.554 US $ + Rp 35.370.329.104) + (42.322.376 US $ +
4.130.572.734)
= 51.088.930 US $ + Rp 39.500.901.837
= Rp 533.098.142.650
6.4.2
Manufacturing Cost
6.4.2.1 Direct Manufacturing Cost (DMC)
Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost
No.
Jenis
US $
Rp.
1.
Harga bahan Baku
95.658.980
0
2.
Gaji pegawai
0
4.032.000.000
3.
Supervisi
0
2.520.000.000
4.
Maintenance
567.876
2.299.071.392
5.
Plant supplies
85.181
344.860.709
6.
Royalty & patent
3.216.729
0
7.
Utilitas
0
7.450.071.604
99.528.767
16.646.003.705
Direct Manufacturing Cost
6.4.2.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC)
Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost
No.
Jenis
US $
Rp.
Rp
1.
Payroll overhead
0
645.120.000
2.
Laboratory
0
443.520.000
3.
Plant overhead
0
2.217.600.000
4.
Packaging & shipping
24.125.466
0
Indirect Manufacturing Cost
24.125.466
3.306.240.000
6.4.2.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC)
Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost
No.
Jenis
US $
1.
Depresiasi
873.655
3.537.032.910
2.
Property Tax
436.828
530.554.937
3.
Asuransi
436.828
707.406.582
1.747.311
4.774.994.429
Fixed Manufacturing Cost
Rp.
6.4.2.4 Total Manufacturing Cost (TMC)
TMC
= (99.528.767 US $ + Rp 16.646.003.705) + (24.125.466 US $ +
Rp 3.306.240.000) + (1.747.311 US $ + Rp 4.774.994.429)
= 125.401.544 US $ + Rp 24.727.238.134
= Rp 1.241.921.930.995
6.4.3
General Expense
Tabel 6.7 General Expense
No,
Jenis
US $
1,
Administrasi
0
2,
Sales
13.349.425
3,
Research
6.433.458
4.
Finance
3.392.592
1.194.051.183
23.175.474
4.210.051.183
General Expense (GE)
Rp,
3.016.000.000
0
0
= DMC + IMC + FMC
6.4.4
Total Production Cost (TPC)
TPC
= TMC + GE
= (125.401.544 US $ + Rp 24.727.238.134) + (23.175.474 US $ +
Rp 4.210.051.183)
= 148.577.818 US $ + Rp 28.937.289.316
= Rp 1.471.081.878.945
Hasil penjualan stirena
= 60.000.000 kg/th x 2,65 US $ / kg
= 158.888.212 US $
= Rp 1.542.228.934.916
Hasil penjualan benzene
= 511.254.98 kg/th x 1,35 US $ / kg
= 690.163 US $
=Rp 6.698.980.559
Hasil penjualan toluene
= 852.091.63 kg/th x 1,48 US $ / kg
= 1.258.065 US $
= Rp12.211.256.753
Hasil penjualan total
= 160.836.441 US $
=Rp 1.561.139.172.228
Keuntungan
= Penjualan Produk – Biaya Produksi
= Rp 1.561.139.172.228 – Rp. 1.471.081.878.945
= Rp 90.057.293.284
Pajak
= 25% dari keuntungan
(Dirjen pajak. tahun 2008)
= Rp 22.514.323.321
Keuntungan sebelum pajak
= Rp 90.057.293.284
Keuntungan setelah pajak = Rp 67.542.969.963
6.5
Analisis Kelayakan
6.5.1
Percent Return On Investment (ROI)
Percent Return On Investment adalah rasio keuntungan tahunan dengan
mengukur kemampuan perusahaan dalam mengembalikan modal investasi.
ROI membandingkan laba rata - rata terhadap Fixed Capital Investment.
ROI
Profit
´ 100%
FCI
=
Untuk industrial chemical dengan high risk ROI = min. 44 %
(Aries-Newton)
a.
Percent Return on Investment sebelum pajak
Profit sebelum pajak = Rp 90.057.293.284
b.
FCI
= Rp. 120.170.618.656
ROI
= 0,7494 = 74,94 %
Percent Return on Investment setelah pajak
Profit setelah pajak
ROI
= Rp 67.542.969.963
= 0,5621
= 56,21 %
6.5.2
Pay Out Time (POT)
Pay Out Time adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan
Fixed Capital Investment berdasarkan profit yang diperoleh.
POT
=
FCI
Profit + Depresiasi
Untuk industri kimia dengan risiko tinggi POT = 2 tahun
a.
Pay Out time Sebelum pajak
FCI
Profit
= Rp.
120.170.618.656
= Rp 90.057.293.284
Depresiasi
= Rp. 12.017.061.866
POT
= 1,18 tahun
= 14,13 bulan
b.
Pay Out time Setelah pajak
Profit
= Rp 67.542.969.963
POT
= 1,51 tahun
= 18,13 bulan
6.5.3
Break Even Point ( BEP )
Break Even Point adalah titik impas. Besarnya kapasitas produksi dapat
menutupi biaya keseluruhan. Dimana pabrik tidak mendapatkan
keuntungan namun tidak menderita kerugian.
a.
Fixed manufacturing Cost ( Fa )
Fixed manufacturing Cost ( Fa )
b.
= Rp.
21.735.052.339
Variabel Cost ( Va )
Raw material
= Rp 928.502.154.028
Packaging + transport
= Rp 234.170.875.834
Utilitas
= Rp
Royalti
= Rp
7.450.071.604
31.222.783.445
Variabel Cost ( Va ) = Rp 1.201.345.884.911
c.
Regulated Cost ( Ra )
Labor
Supervisi
= Rp
= Rp
4.032.000.000
2.520.000.000
Payroll Overhead
= Rp
645.120.000
Plant Overhead
= Rp
2.217.000.000
Laboratorium
= Rp
443.520.000
General Expense
= Rp 229.159.947.950
Maintenance
= Rp
7.811.090.213
Plant Supplies
= Rp
1.171.663.532
Regulated Cost ( Ra ) = Rp 248.000.941.695
d.
Penjualan ( Sa )
Total Penjualan produk selama 1 tahun
=
Sa
= Rp 1.561.139.172.228
BEP
=
Fa + 0,3Ra
´ 100%
Sa - Va - 0,7Ra
= 51,63 %
6.5.4
Shut Down Point ( SDP )
Shut Down Point adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian
sebesar Fixed Cost yang menyebabkan pabrik harus tutup.
SDP
=
0,3Ra
´ 100%
Sa - Va - 0,7Ra
= 39,96 %
6.5.5
Discounted Cash Flow ( DCF )
Discounted Cash Flow adalah interest rate yang diperoleh ketika seluruh
modal yang ada digunakan semuanya untuk proses produksi. DCF dari
suatu pabrik dinilai menguntungkan jika melebihi bunga pinjaman bank.
DCF (i) dapat dihitung dengan metode Present Value Analysis dan Future
Value Analysis (Peters & Timmerhaus. 2003).
Future value analysis
Persamaan:
(FC+WC)(1+ i )n = WC+ SV+C ( (1+ i )n-1+ ( 1 + i )n-2 +.. + (1+ i )0 )
dimana :
FC
= Rp 120.170.618.656
WC
= Rp 414.927.523.994
SV = salvage value = nilai barang rongsokan = Rp 0
SV = salvage value = nilai tanah
= Rp
Finance
= Rp 34.123.829.766
diperkirakan umur pabrik ( n )
= 20
C =
=
24.524.023.342
tahun
laba setelah pajak + finance + besarnya depresiasi
Rp 113.683.861.594
dilakukan trial harga i untuk memperoleh harga kedua sisi persamaan
( FC + WC )(1 + i )n
sama .
= 2.443.950.943.781
WC+SV+C((1+ i )n-1+( 1 + i )n-2 +...+ (1+ i)0) =
2.443.950.943.781
Dengan trial and error diperoleh nilai i = 0,1210
= 12,10 %
Tabel 6.8 Analisis Kelayakan
No.
Keterangan
1.
Percent Return On Investment (% ROI)
2.
Perhitungan
Batasan
ROI sebelum pajak
74,94%
min 44 %
ROI setelah pajak
56,21%
Pay Out Time (POT). tahun
POT sebelum pajak
1,18
POT setelah pajak
1,51
3.
Break Even Point (BEP)
51,63%
4.
Shut Down Point (SDP)
39,96%
5.
Discounted Cash Flow (DCF)
12,10%
KESIMPULAN
Dari analisis ekonomi yang dilakukan dapat dihitung :
1.
Percent Return On Investment (ROI) sebelum pajak sebesar 74,94 %
2.
Pay Out Time (POT) sebelum pajak selama 1,18 tahun
3.
Break Event Point (BEP) sebesar 51,63 %
4.
Shut Down Point (SDP) sebesar 39,96 %
5.
Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 12,10 %
max 2 tahun
40 - 60 %
min 11 %
Jadi. pabrik stirena proses dehidrogenasi etilbenzena dengan kapasitas 60.000
ton/tahun layak untuk didirikan.
Grafik hasil analisis ekonomi dapat digambarkan sebagai berikut :
Ra
Sa
Va
0,3 Ra
SDP
BEP
Fa
Gambar 6.2 Grafik Analisis Kelayakan Pabrik