perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user
advertisement
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR ISI Halaman Judul ............................................................................................... i Lembar Pengesahan ........................................................................................ ii Kata Pengantar ............................................................................................... iii Daftar Isi ....................................................................................................... iv Daftar Tabel ................................................................................................... x Daftar Gambar ............................................................................................... xii Intisari ........................................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1 1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik ............................................. 1 1.2 Penentuan Kapasitas Pabrik .................................................... 2 1.3 Penentuan Lokasi Pabrik ......................................................... 5 1.4 Tinjauan Pustaka ..................................................................... 8 1.4.1 Macam-macam Proses Pembuatan Cyclohexane .......... 8 1.4.1.1 Proses Hidrogenasi Benzena ......................... 8 1.4.1.2 Proses Petroleum Fractionation ..................... 8 1.4.2 Alasan Pemilihan Proses ............................................... . 9 1.4.3 Kegunaan Produk ......................................................... . 9 1.4.4 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk .............. . 9 1.4.4.1. Bahan Baku Benzena (C6 H6) ......................... 9 1.4.4.2. Bahan Baku Hidrogen (H2) ........................... 11 1.4.4.3. Produk Cyclohexane (C6H12) ......................... 12 1.4.5 Tinjauan Proses secara umum ...................................... . 13 commit to user iv perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB II DESKRIPSI PROSES .................................................................... 2.1 2.2 2.3 2.4 15 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ...................................... 15 2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ............................................. 15 2.1.2 Spesifikasi Katalis ..................................................... 16 2.1.3 Spesifikasi Produk ..................................................... 16 Konsep Dasar Proses ............................................................. 16 2.2.1 Dasar Reaksi ............................................................. 16 2.2.2 Pemakaian Katalis ..................................................... 17 2.2.3 Mekanisme Reaksi ..................................................... 17 2.2.4 Fase Reaksi ................................................................ 18 2.2.5 Kondisi Operasi .......................................................... 18 2.2.6 Tinjauan Termodinamika ........................................... 19 2.2.7 Tinjauan Kinetika ...................................................... 21 2.2.8 Perbandingan Mol Reaktan ........................................ 22 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ............................... 22 2.3.1 Diagram Alir Kualitatif .............................................. 23 2.3.2 Diagram Alir Kuantitatif ........................................... 24 2.3.3 Diagram Alir Proses .................................................. 25 2.3.4 Tahapan Proses ........................................................... 26 2.3.4.1. Tahap Persiapan Bahan Baku ...................... 26 2.3.4.2. Tahap Pembentukan Produk ....................... 27 2.3.4.3. Tahap Pemisahan Produk ............................ 27 Neraca Massa dan Neraca Panas ........................................... 28 commit to user v perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 2.4.1 Neraca Massa ............................................................ 28 2.4.2 Neraca Panas ............................................................. 30 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses ...................................... 31 2.5.1 Lay Out Pabrik ........................................................... 31 2.5.2 Lay Out proses ........................................................... 34 BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ......................................... 37 3.1 Tangki ...................................................................................... 37 3.2 Reaktor .................................................................................... 37 3.3 Kondenser Parsial ..................................................................... 38 3.4 Separator .................................................................................. 39 3.5 Vaporizer ................................................................................. 40 3.6 Heat Exchanger ....................................................................... 40 3.7 Kompresor................................................................................ 41 3.8 Ekspander ................................................................................. 42 3.9 Pompa ...................................................................................... 42 2.5 BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ............ . 43 4.1 Unit Pendukung Proses ......................................................... 43 4.1.1 Unit Pengadaan Air ................................................... 44 4.1.1.1 Air Pendingin ................................................ 46 4.1.1.2 Air Umpan Boiler ......................................... 47 4.1.1.3 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi ................ 50 4.1.2 Unit Pengadaan Steam ................................................ 51 4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan ...................................... 53 commit to user vi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 4.1.4 Unit Pengadaan Listrik ............................................... 54 4.1.4.1 Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas .. 55 4.1.4.2 Listrik untuk Penerangan .............................. 55 4.1.4.3 Listrik untuk AC .......................................... 57 4.1.4.4 Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi 57 4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ...................................... 58 4.1.6 Unit Pengadaan Nitrogen ............................................ 59 Laboratorium ........................................................................ 59 4.2.1 Laboratorium Fisik ..................................................... 61 4.2.2 Laboratorium Analitik ............................................... 61 4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ............. 62 4.2.4 Prosedur Analisa Bahan Baku dan Produk ................. 62 4.2.5 Prosedur Analisa Proses ............................................ 63 4.2.6 Prosedur Analisa Air ................................................. 64 4.3 Unit Pengolahan Limbah ....................................................... 65 4.4 Keselamatan dan Kesehatan Kerja ......................................... 66 BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN ..................................................... 68 4.2 5.1 Bentuk Perusahaan ................................................................ 68 5.2 Struktur Organisasi ............................................................... 69 5.3 Tugas dan Wewenang ........................................................... 74 5.3.1. Pemegang Saham ....................................................... 74 5.3.2. Dewan Komisaris ....................................................... 74 5.3.3. Dewan Direksi .......................................................... 75 commit to user vii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 5.3.4. Staf Ahli .................................................................... 76 5.3.5. Penelitian dan Pengembangan (LITBANG) ............... 76 5.3.6. Kepala Bagian ........................................................... 77 5.3.7. Kepala Seksi ............................................................. 80 5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ........................................... 81 5.4.1. Karyawan Non Shift .................................................. 81 5.4.2. Karyawan Shift .......................................................... 81 5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah ........................................ 83 5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji .............. 83 5.6.1. Penggolongan Jabatan ............................................... 83 5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji ........................................ 84 5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan ............................................. 86 5.8 Manajemen Perusahaan ......................................................... 88 5.8.1. Perencanaan Produksi ............................................... 88 5.8.2. Pengendalian Produksi .............................................. 90 BAB IV ANALISA EKONOMI ................................................................... 92 6.1 Dasar Perhitungan .................................................................. 92 6.2 Penafsiran Harga Alat ……………………………………….. 93 6.3 Penentuan Total Capital Investment (TCI) ............................ 95 6.3.1. Modal Tetap (Fixed Capital Investment) .................... 96 6.3.2. Modal Kerja (Working Capital Investment) ................ 96 Penentuan Manufacturing Cost (TCI)..................................... 97 6.4.1. Direct Manufacturing Cost (DMC) ............................ 97 6.4 commit to user viii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 6.4.2. Indirect Manufacturing Cost (IMC) ........................... 97 6.4.3. Fixed Manufacturing Cost (FMC) .............................. 97 6.5 General Expense (GE) ........................................................... 98 6.6 Keuntungan Produksi ............................................................. 98 6.7 Analisa Kelayakan ................................................................. 99 Daftar Pustaka ............................................................................................ 103 Lampiran commit to user ix perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Data Impor Cyclohexane di Indonesia ……………………..... 2 Tabel 1.2 Data Produsen Cyclohexane di Dunia ……………………..... 4 Tabel 2.1 Neraca Massa Vaporizer ……………………………………. Tabel 2.2 Neraca Massa Tee-01 ……………………………………….. 29 Tabel 2.3 Neraca Massa Reaktor ………………………………………. 29 Tabel 2.4 Neraca Massa Kondenser Parsial dan Separator……………... 29 Tabel 2.5 Neraca Massa Tee-02 ……………………………………….. 29 Tabel 2.6 Neraca Massa Total …………………………………………. 30 Tabel 2.7 Neraca Panas Tee-01 ………………………………………... 30 Tabel 2.8 Neraca Panas Vaporizer ……………………………………... 30 Tabel 2.9 Neraca Panas Reaktor ……………………………………….. 31 Tabel 2.10 Neraca Panas Kondenser Parsial ……………………………. 31 Tabel 2.11 Neraca Panas Overall ……………………………………….. Tabel 3.1 Spesifikasi Tangki …………………………………………... 37 Tabel 3.2 Spesifikasi Reaktor ………………………………………….. 37 Tabel 3.3 Spesifikasi Kondenser Parsial ………………………………. 38 Tabel 3.4 Spesifikasi Separator ………………………………. Tabel 3.5 Spesifikasi Vaporizer ………………………………………... 40 Tabel 3.6 Spesifiukasi Heat Exchanger ………………………………... 40 Tabel 3.7 Spesifikasi Kompresor ………………………………………. 41 Tabel 3.8 Spesifikasi Ekspander ……………………………………….. 42 commit to user x 28 31 39 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Tabel 3.9 Spesifikasi Pompa …………………………………………… 42 Tabel 4.1 Kebutuhan Air Pendingin …………………………………… 46 Tabel 4.2 Kebutuhan Air untuk Steam ………………………………… 47 Tabel 4.3 Jumlah Kebutuhan Air ………………………………………. 50 Tabel 4.4 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas …………………………………………... 55 Tabel 4.5 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan ……………….. 56 Tabel 4.6 Total Kebutuhan Listrik Pabrik ……………………………... 57 Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift …………………………. 82 Tabel 5.2 Jumlah Karyawan Menurut Jabatan ………………………… 84 Tabel 5.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan ……………………. 86 Tabel 6.1 Indeks Harga Alat …………………………………………… 93 Tabel 6.2 Modal Tetap …………………………………………………. 96 Tabel 6.3 Modal Kerja …………………………………………………. 96 Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost ………………………………….. 97 Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost ………………………………... 97 Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost …………………………………... 97 Tabel 6.7 General Expense …………………………………………….. 98 Tabel 6.8 Analisis Kelayakan ………………………………………….. 101 commit to user xi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Data Impor Cyclohexane ……………………………………. 3 Gambar 1.2 Lokasi Pendirian Pabrik Cyclohexane ………………………. 7 Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif ……………………………………... 23 Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif …………………………………… Gambar 2.3 Diagram Alir Proses ………………………………………… 25 Gambar 2.4 Lay Out Pabrik ………………………………………………. 34 Gambar 2.5 Lay Out Peralatan Proses ……………………………………. 36 Gambar 4.1 Diagram Alir Pengolahan Air ……………………………….. 45 Gambar 5.1 Strutur Organisasi Pabrik Cyclohexane ……………………... 73 Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index …………………………... 94 Gambar 6.2 Kurva Analisis Kelayakan …………………………………... 102 commit to user xii 24 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id INTISARI Usad Rodhiyatul F dan Haifa Siti A, 2012, Prarancangan Pabrik Cyclohexane dengan Proses Hidrogenasi Benzene Kapasitas 30.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta Cyclohexane merupakan senyawa organik turunan dari benzene yang biasa digunakan pada industri asam adipat untuk nylon-6,6; caprolactam untuk nylon-6; bahan pelarut, insektisida, dan plasticizers. Pabrik cyclohexane dirancang dengan kapasitas 30.000 ton/tahun dengan bahan baku benzene 28.314 ton/tahun dan hidrogen 2.261 ton/tahun. Perusahaan berbentuk Perseroan Terbatas (PT) dengan struktur organisasi line and staff dan karyawan sebanyak 105 orang yang terdiri dari karyawan shift dan non shift yang didirikan di Kawasan Industri Cilegon, Banten. Proses yang terjadi adalah reaksi hidrogenasi benzene yang berlangsung secara eksotermis pada suhu 160-250oC dan tekanan 26 atm dalam reaktor Fixed Bed Multitube. Kondisi reaktor adalah non isothermal non adiabatis, dengan menggunakan pendingin Dowtherm A. Konversi reaksi sebesar 99,9%. Gas keluaran reaktor kemudian didinginkan di kondenser parsial dan dipisahkan untuk disimpan di tangki produk, dengan kemurnian 99,83%. Utilitas terdiri dari unit penyediaan air sebesar 3.205,80 kg/jam yang diperoleh dari PT KTI, penyediaan steam sebesar 824,92 kg/jam, tenaga listrik sebesar 500 KW yang dipenuhi oleh PLN dan generator, penyediaan udara tekan sebesar 50 m3/jam, penyediaan bahan bakar IDO sebesar 120,16 L/jam, pengadaan nitrogen sebesar 8 m3/jam yang diperoleh dari PT Air Liquide Indonesia, dan pengolahan limbah. Terdapat tiga laboratorium, yaitu laboratorium fisik, laboratorium analitik, dan laboratorium penelitian dan pengembangan, untuk menjaga kualitas bahan baku dan produk. Alat yang terdapat di laboratorium antara lain Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi (HPLC), Kromatografi Gas, pH meter, spectroscopy, dan conductivity meter. Hasil analisis ekonomi terhadap prarancangan pabrik cyclohexane diperoleh modal tetap sebesar Rp. 55.383.777.488 dan modal kerja sebesar Rp. 164.166.001.954. Biaya produksi total per tahun sebesar Rp. 519.947.170.495. Hasil analisis kelayakan menunjukkan ROI sebelum pajak 46,27 %% dan setelah pajak 34,70%, POT sebelum pajak 1,84 tahun dan setelah pajak 2,34 tahun, BEP 58,90%, SDP 49,12% dan DCF sebesar 15,82%. Berdasar analisis ekonomi dapat disimpulkan bahwa pendirian pabrik cyclohexane dengan kapasitas 30.000 ton/tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya. commit to user xiii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik Memasuki era perdagangan bebas Indonesia dituntut untuk mampu bersaing dengan negara lain dalam bidang industri. Perkembangan industri di Indonesia sangat berpengaruh pada ketahanan ekonomi Indonesia yang akan menghadapi banyak kendala di era pasar bebas nanti. Sektor industri kimia banyak memegang peranan dalam memajukan perindustrian di Indonesia. Pembangunan pabrik baru yang berorientasi pada pengurangan ketergantungan kita pada produk impor maupun untuk menambah devisa negara sangat diperlukan, salah satunya dengan pembangunan pabrik cyclohexane. Cyclohexane merupakan senyawa organik yang termasuk dalam senyawa turunan dari benzena. Cyclohexane yang mempunyai rumus molekul C6 H12, berwujud cair pada temperatur kamar dan tekanan atmosferis. Konsumen utama cyclohexane adalah industri asam adipat untuk nylon-6,6 sebesar 52%,; caprolactam untuk nylon-6 sebesar 38%; lain-lain meliputi bahan pelarut, bahan insektisida, dan plasticizers sebesar 10% (ICIS Chemical Business Americas, 2007). Proyeksi kebutuhan cyclohexane global semakin meningkat dari tahun ke tahun. Pada tahun 2007 kebutuhan cyclohexane sebesar 1.493.198 ton, tahun 2010 sebesar 2.202.340 ton. Sedangkan di Asia commit to user Bab I Pendahuluan 1 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 2 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun diproyeksikan bahwa kebutuhan akan cyclohexane mencapai 3.764.580 ton pada tahun 2017, meliputi China, Thailand, Indonesia, Singapura, Jepang, dan India (UNdata, 2012). Sampai saat ini Indonesia masih impor cyclohexane dari luar negeri untuk memenuhi kebutuhan, sehingga pendirian pabrik cyclohexane ini diorientasikan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, dan juga untuk memenuhi sektor ekspor ke luar negeri. 1.2. Penentuan Kapasitas Pabrik Pabrik cyclohexane ini didirikan pada awal tahun 2016, dan beroperasi pada akhir tahun 2017. Penentuan kapasitas pabrik cyclohexane yang akan didirikan mempertimbangkan faktor-faktor sebagai berikut: 1. Kebutuhan produk cyclohexane Untuk memenuhi kebutuhan produk cyclohexane di dalam negeri, Indonesia masih mengimpor negara lain. Data impor cyclohexane dalam negeri ditunjukkan pada Tabel I.1. Tabel 1.1 Tahun 2007 2008 2009 2010 Data impor cyclohexane di Indonesia Jumlah (kg) 15.940 347.227 527.878 745.696 Sumber : UNdata, 2012 commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 3 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Dari data pada Tabel 1.1 di atas, dilakukan regresi linier seperti terlihat pada gambar I.1, sehingga diperoleh perkiraan kebutuhan cyclohexane pada tahun 2017 : y = 236.991,9x – 475.589.045,9 = 2.423.616,4 kg = 2.423,616 ton Dari hasil perhitungan dapat diperkirakan kebutuhan cyclohexane di Indonesia pada tahun 2017 adalah sebesar 2.423,616 ton/tahun. 900000 800000 Kapasitas (kg) 700000 y = 236.991,9x - 475.589.045,9 600000 500000 400000 300000 200000 100000 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Tahun Gambar 1.1 2. Data Impor Cyclohexane Ketersediaan bahan baku Adanya industri yang mendukung pabrik cyclohexane, terutama dalam hal penyediaan bahan baku merupakan salah satu faktor yang cukup commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 4 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun penting. Bahan baku utama yaitu benzene (C6 H6) tersedia di dalam negeri yaitu diperoleh dari PT. Pertamina, Cilacap yang berkapasitas 152 ton/jam, sedangkan hidrogen (H2) diperoleh dari PT. Air Liquide, Cilegon yang berkapasitas 10.625 ton/ jam. 3. Kapasitas rancangan minimum Data kapasitas pabrik penghasil cyclohexane telah beroperasi di dunia dapat dilihat pada Tabel 1.2. Tabel 1.2 Data Produsen Cyclohexane di Dunia Perusahaan Chevron Phillips Chemical CITGO Petroleum Chevron Phillips Chemical Chevron Phillips Chemical ExxonMobil Chemical Flint Hills Resources Huntsman Sunoco BASF BP Refining and petrochemical ExxonMobil Chemical Rivneazot Juyuan Chemical Kapasitas (galon/tahun) Kapasitas (ton/tahun) Port Arthur, Texas 140.000.000 412.000 Corpus Christi, Texas 40.000.000 117.000 Borger, Texas 40.000.000 117.000 Sweeny, Texas 110.000.000 324.000 Beaumont, Texas 65.000.000 191.000 Corpus Christi, Texas 25.000.000 73.000 Port Arthur, Texas Marcus Hook, Pa Ludwigshafen, Germany Gelsenkierchen, Germany 95.000.000 46.000.000 44.000.000 280.000 135.000 130.000 47.000.000 140.000 Netherland 91.000.000 270.000 Rivne, Ukraina China 10.000.000 41.000.000 30.000 120.000 Lokasi Sumber : Icis Chemical Business Americas, 2007 commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 5 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Secara komersial, kapasitas pabrik cyclohexane minimum yang memberikan keuntungan adalah 10 juta galon/tahun atau 30.000 ton/tahun yang diproduksi oleh Rivneazot, Rivne, Ukraina. Kapasitas terbesar pabrik cyclohexane adalah 140 juta galon/tahun atau 412 ribu ton/tahun yang diproduksi oleh Chevron Phillips Chemical, Port Arthur, Texas. Berdasarkan pertimbangan dari kebutuhan cyclohexane dan kapasitas pabrik yang telah ada, maka dalam perancangan pabrik ini diambil kapasitas produksi sebesar 30.000 ton/tahun. Kapasitas yang dipilih lebih besar daripada perkiraan kebutuhan impor Indonesia dengan selisih sekitar 27.500 ton karena selain untuk mencukupi kebutuhan dalam negeri, cyclohexane diharapkan dapat diekspor ke berbagai negara terutama Thailand sebagai pengimpor cyclohexane terbesar di Asia. Berdasarkan kebutuhan Asia dan total produksi cyclohexane dunia, terdapat selisih sekitar 1.000.000 ton. Hal ini berarti kebutuhan cyclohexane Asia masih belum terpenuhi sebesar 1.000.000 ton. 1.3. Penentuan Lokasi Pabrik Pemilihan lokasi pabrik merupakan salah satu masalah pokok yang menunjang keberhasilan suatu pabrik, terutama pada aspek-aspek ekonomisnya. Setelah mempelajari dan menimbang beberapa faktor yang mempengaruhi pemilihan lokasi pabrik, maka ditetapkan lokasi pabrik cyclohexane tersebut di Kawasan Industri Cilegon, Banten. commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 6 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan lokasi pabrik ini, antara lain : a. Bahan Baku Bahan baku memegang peranan penting, dimana dalam proses produksi pabrik sangat bergantung pada ketersediaan bahan baku ini. Lokasi pabrik yang dekat dengan bahan baku akan lebih menguntungkan. Untuk bahan baku tersebut tidak perlu didatangkan dari luar negeri, tetapi dapat dipenuhi dari dalam negeri, yaitu dari PT. Air Liquide yang berlokasi di Cilegon untuk hidrogen dan PT. Pertamina Cilacap untuk benzene. Dalam hal ini, kebutuhan bahan baku hidrogen lebih banyak daripada benzene, sehingga pabrik didirikan di lokasi yang dekat hidrogen. b. Pemasaran Produk dan Sarana Transportasi Untuk kebutuhan di Indonesia, cyclohexane akan dipasarkan antara lain ke PT. Elsoro Multi Pratama sebagai produsen caprolactam yang berlokasi di Gresik, Jawa Timur, yang mana tidak terlalu jauh dari lokasi pabrik dan dapat ditempuh dengan jalur darat. Sedangkan untuk ekspor ditujukan ke wilayah Asia terutama negara China dan Thailand. Untuk jalur darat, pemasaran produk dilakukan dengan menggunakan mobil tangki. Sedangkan untuk jalur laut, di Cilegon ini digunakan Pelabuhan Krakatau Steel Bandar Samudera Cigading, Banten yang jaraknya sekitar ± 10 km dari lokasi pabrik yang direncanakan, sehingga tidak cukup jauh. commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 7 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun c. Utilitas Dalam hal penyediaan air sudah tersedia di dalam kawasan Industri Cilegon, Banten yang diproduksi oleh PT Krakatau Tirta Industri. Sedangkan untuk kebutuhan energi listrik akan dipenuhi oleh PLN. d. Tenaga Kerja Tenaga kerja dapat dipenuhi dengan mudah dari daerah sekitar lokasi pabrik maupun dari luar lokasi pabrik, mengingat Pulau Jawa merupakan wilayah yang banyak terdapat lembaga pendidikan yang menghasilkan tenaga ahli. Kepadatan penduduk yang tinggi akan memudahkan pencarian tenaga bukan ahli. Gambar 1.2 Lokasi Pendirian Pabrik Cyclohexane commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 8 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 1.4. Tinjauan Pustaka 1.4.1 Macam-Macam Proses Pembuatan Cyclohexane Ada beberapa macam proses dalam pembuatan cyclohexane, yaitu: 1.4.1.1.Proses Hidrogenasi Benzene Menurut Mc. Ketta, 1982, pada proses hidrogenasi bahan baku yang digunakan adalah benzena direaksikan dengan hidrogen untuk menghasilkan cyclohexane menggunakan jenis reaktor fixed bed multitube. Suhu reaksi antara 150 oC - 250oC. Katalis yang digunakan adalah Ni dengan penyangga (support) berupa alumunium. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: Ni C6H6 + 3H2 C6H12…..........................................(1-1) 1.4.1.2.Proses Petrolium Fractionation Menurut Mc.Ketta, 1982, pada proses ini digunakan crude oil yang mengandung sejumlah kecil cyclohexane, sebesar 0,5 – 1% yang terkonsentrasi dalam fraksi gasolin. Untuk memperoleh cyclohexane tersebut, maka dilakukan proses distilasi dengan hasil samping metylcyclopentane. Kondisi operasi suhu 180-190oC, dengan konversi benzena mencapai 85%. commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 9 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 1.4.2. Alasan pemilihan proses Dari uraian macam-macam proses di atas, maka dipilih proses pembuatan cyclohexane dengan hidrogenasi benzena. Pertimbangan pemilihan proses ini adalah (US Patent 3622645) : a. Konversi reaksi benzena mencapai 99,9%. b. Efisiensi yang tinggi, adanya recycle H2. c. Kemurnian produk tinggi. e. Cocok untuk produksi dengan kapasitas besar. 1.4.3. Kegunaan Produk Konsumen utama cyclohexane adalah industri asam adipat (52%), selain itu cyclohexane juga digunakan untuk (Wikipedia, 2011) : a. Caprolactam b. Cyclohexanone c. Solvent d. Insektisida e. Plasticizer 1.4.4. Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk 1.4.4.1.Bahan Baku Benzena (Mc. Ketta, 1982) 1. Sifat Fisis Rumus Molekul = C6H6 Berat molekul, (g/mol) = 78,114 commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 10 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Titik beku, (pada 1 atm), [oC] = 5,531 Titik didih (pada 1 atm), [oC] = 80,094 Densitas (pada 25 oC), [g/cm3] = 0,8736 Tekanan kritis, (atm) = 48,33 Temperatur kritis, (oC) = 289,01 2. Sifat Kimia (Kirk and Othmer, 1998) Ada tiga (3) tipe reaksi benzena yang terpenting yaitu : a. Reaksi subtitusi Reaksi substitusi benzena biasanya terjadi pada cincin aromatik benzena. Contoh reaksi substitusi yaitu pada konversi klorobenzena menjadi fenol dengan bantuan NaOH pada 400 oC. 10% NaOH C6H5Cl C6H5OH…………………..........(1-2) b. Oksidasi Reaksi yang paling penting adalah oksidasi katalitik Benzena menjadi maleic anhidrid. Sedangkan oksidasi pada fase gas menjadi fenol pada suhu 450-800 oC tanpa adanya katalis. c. Alkilasi Beberapa reaksi alkilasi benzena yang dijumpai dalam industri kimia diantaranya: commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 11 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 1) Reaksi alkilasi benzena dengan propilena membentuk cumene baik pada fase gas maupun cair dengan menggunakan katalis BF3 ataupun AlCl3. 2) Reaksi alkilasi benzena dengan etilena membentuk etilbenzena yang berlangsung pada suhu diatas 370oC dengan adanya katalis zeolit. C6H6 Zeolit + (H2C=CH2) C6H5 C2H5 >370oC, 13 - 27 atm Benzena(g) Etilen Etilbenzena(g) (g) 1.4.4.2.Bahan Baku Hidrogen 1. Sifat Fisis (Perry, 2008) Rumus Molekul = H2 Berat molekul, (g/mol) = 2,01 Titik lebur, (pada 1 atm), [oC] = -259,1 Titik didih (pada 1 atm), [oC] = -252,55 o Spesific gravity (pada 20 C) = 0,069 2. Sifat kimia (Kirk and Othmer, 1998) a. Proses steam-iron Reaksi antara steam dengan besi pada suhu 1600oF menghasilkan hidrogen dan oksida besi yang kemudian direaksikan dengan gas karbon monoksida untuk mendapatkan besi kembali. 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 2H2 + 2CO Fe3O4 + 4H2……………………...(1-3) 3Fe + 2H2O + 2CO2………..(1-4) commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 12 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun b. Steam methane reforming Gas alam bebas sulfur direaksikan dengan uap air dengan bantuan katalis nikel pada suhu 1400-1700oF dan tekanan 200600 lb/in2.gauge. CH4 + 2H2O c. Gas CO + 3H2…………………………(1-5) sintesis yang dihasilkan dalam pembakaran hidrokarbon, direaksikan dengan steam untuk mengkonversi karbon monoksida menjadi karbon dioksida dan hidrogen. CO + H2O CO2 + H2…………………………(1-6) 1.4.4.3. Produk Cyclohexane 1. Sifat fisis (Mc.Ketta, 1982) Rumus Molekul = C6H12 Berat molekul, (g/mol) = 84,156 Titik beku, (pada 1 atm), [oC] = 6,55 Titik didih (pada 1 atm), [oC] = 80,74 Tekanan kritis, (atm) = 0,12 Temperatur kritis, (oC) = 281 2. Sifat kimia (Ullman, 1988) Oxidation Oksidasi fase cair dengan udara menggunakan katalis cobalt atau asam borak menghasilkan cyclohexanol dan cyclohexanone. C6H12 +O2 C6H11OH …............................(1-7) commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 13 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 1.4.5 Tinjauan Proses secara Umum Dalam pembentukan cyclohexane dengan proses hidrogenasi, terjadi reaksi sebagai berikut: Ni C6H6(g) + 3H2(g) C6H12(g) ….................................(1-8) Benzena bersama-sama dengan hidrogen diumpankan ke dalam reaktor fixed bed multitube dalam fase gas. Proses ini terjadi pada suhu 150oC sampai 250 oC dan tekanan 20-30 atm. Suhu reaktor harus dipertahankan dalam batas yang telah ditetapkan. Hal ini untuk menghindari thermal cracking (yang terjadi pada suhu di atas 250oC), reaksi samping yang lain dan tetapan kesetimbangan yang tidak diinginkan yang dapat membatasi konversi benzena. Reaksi yang terjadi eksotermis sehingga perlu adanya pendinginan untuk menjaga kondisi operasi Pada proses ini digunakan katalis nikel (support alumunium) karena reaksi berlangsung di atas suhu 150oC. Namun, katalis ini mudah teracuni oleh sulfur sehingga komponen sulfur di dalam umpan benzene dan hidrogen harus dijaga dibawah 1 ppm. Benzene dan hidrogen dalam fase gas direaksikan dengan perbandingan 1 : 3 mol untuk menghasilkan 1 mol cyclohexane. Namun dalam prakteknya, perbandingan mol antara benzene dan hidrogen yang biasa digunakan adalah antara 1 : 3 sampai 1 : 6 mol. (Mc. Ketta, 1982). Pemisahan fasa gas dan cair dari produk reaktor dilakukan dengan condenser parsial (CP) terutama untuk pemisahan gas hidrogen yang tidak commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 14 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun bereaksi untuk di-recycle ke reaktor. Konversi yang diperoleh dari reaktor sebesar 99,9% (US Patent 3622645). commit to user Bab I Pendahuluan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1. Spesifikasi Bahan Baku danProduk 2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku 1. Benzena (PT. Pertamina UP IV Cilacap, 2011) - Rumus molekul : C6H6 - Berat molekul : 78 kg/kmol - Bentuk : cair (30 oC; 1 atm) - Warna : bening - Kemurnian : 99,9% berat - Impuritas : - Toluena : max 0,1% berat 2. Hidrogen (PT Air Liquide, 2008) - Rumus molekul : H2 - Berat molekul : 2 kg/kmol - Bentuk : gas (50oC ; 26 atm) - Kemurnian : 99,9995% berat - Impuritas : 0,0005% berat (sangat kecil, sehingga diabaikan) commit to user Bab II Deskripsi Proses 15 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 16 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 2.1.2. Spesifikasi Katalis Nickel (sun-chem, 2012) - Bentuk : spherical - Carrier : alumunium - Density : 3,37 kg/dm3 - Diameter : 4-6 mm 2.1.3. Spesifikasi Produk Cyclohexane (Chevron Phillips Chemical, 2012) - Produk : Cyclohexane - Rumus molekul : C6H12 2.2. - Bentuk : cair (30 oC; 1 atm) - Warna : bening - Kemurnian : min 99,83% berat - Impuritas : C6H6 dan C7H8 max 0,17% berat Konsep Dasar Proses 2.2.1. Dasar Reaksi Proses pembuatan cyclohexane dengan menggunakan katalis Ni dengan carrier alumunium dan besi berlangsung di dalam reaktor fixed bed multitube pada suhu 160 – 250 °C dan tekanan 26 atm. Pembentukan cyclohexane dari hidrogenasi benzena mengikuti reaksi non elementer yang ireversible dan eksotermis. commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 17 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Reaksi pembentukan cyclohexane dari benzene dan hidrogen mengikuti reaksi sebagai berikut : o Ni , 26 atm, 160 C C6H6 + 3H2 C6H12 Dari reaksi diatas diperoleh konversi terhadap benzene adalah 99,9 %. 2.2.2. Pemakaian Katalis Katalis yang digunakan adalah nickel dengan carrier aluminum yang dapat membantu reaksi hidrogenasi. Alasan penggunaan katalis ini karena memiliki lifetime yang cukup lama dan tidak terlarut di dalam produk sehingga tidak memerlukan proses pemisahan katalis. 2.2.3. Mekanisme Reaksi Reaksi pembentukan cyclohexane dengan katalis Ni mengikuti persamaan sebagai berikut : Reaksi katalitis dengan zat reaktan benzene berbentuk gas dan katalisator Ni berbentuk padatan berlangsung menurut mekanisme sebagai berikut : 1. a. Difusi gas reaktan dari fase gas kepermukaan luar (interface) katalis. b. Difusi reaktan dari permukaan luar katalis melewati pori-pori ke permukaan dalam pori-pori katalis (difusi molekuler) 2. Adsorpsi reaktan pada permukaan dalam katalis. 3. Reaksi C6 H6 + 3H2 C6H12 Reaksi terjadi di padatan (permukaan katalis) 4. Desorpsi hasil reaksi dari permukaan dalam katalis commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 18 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 5. a. Difusi gas hasil reaksi dari permukaan dalam katalis ke permukaan luar katalis. b. Difusi gas hasil reaksi dari permukaan luar katalis (interface) ke fase gas Dari jurnal Ind. Eng. Chem Vol.1 No.1, 1979, disebutkan bahwa transfer massa diabaikan, karena reaksi kimia yang mengendalikan. 2.2.4. Fase Reaksi Kondisi umpan sebelum masuk reaktor dalam fase gas – gas dengan katalis padat. Reaksi : C6H6(g) + 3H2(g) C6H12(g) 2.2.5. Kondisi Operasi Proses pembuatan cyclohexane merupakan reaksi hidrogenasi benzene yang dilakukan dalam reaktor fixed bed multitube. Kondisi operasi dalam pembuatan cyclohexane ini dipengaruhi oleh perbandingan mol benzene dan hidrogen, temperatur, tekanan, dan jenis katalis yang digunakan. Proses hidrogenasi benzene menjadi cyclohexane dilakukan pada fase gas dengan tekanan 26 atm dan suhu reaksi 160oC-250oC menggunakan katalis nickel alumina. Hal ini dilakukan dengan melihat pertimbangan pengaruh kondisi suhu dan tekanan yang tinggi di dalam tahapan reaksi heterogen katalitik gas-padat agar reaksi berjalan sempurna. Semakin tinggi tekanan dan temperatur akan menyebabkan kecepatan reaksi bertambah cepat. Selain itu, katalis nickel alumina commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 19 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun digunakan agar lebih cepat mengarahkan reaksi bergeser ke kanan dengan konstanta kecepatan reaksi yang tinggi dimana katalis ini aktif pada kondisi suhu dan tekanan tinggi. 2.2.6. Tinjauan Termodinamika Reaksi pembentukan : C6H6 + 3H2 C6H12 Untuk menentukan sifat reaksi apakah berjalan eksotermis atau endotermis maka perlu perhitungan dengan menggunakan panas pembentukan standar (ΔHf o) pada 1 atm dan 298 K dari reaktan dan produk. ΔH298 = ΔHproduk – ΔHreaktan Diketahui data-data pada suhu kamar (Yaws, 1999) : ΔHfoC6H6 = 82,9 kJ/mol ΔHfoH2 = 0 kJ/mol ΔHfo C6 H12 = -123,4 kJ/mol Jika ΔH = (-) maka reaksi bersifat eksotermis Jika ΔH = (+) maka reaksi bersifat endotermis Untuk reaksi ini : ΔHo298 = ΔHfoproduk- ΔHforeaktan = ΔHfo C6H12 – (ΔHfoC6H6 + ΔHfo H2) = 82,9 – (-123,4 + 0) kJ/mol = -206,3 kJ/mol commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 20 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Dengan demikian reaksi yang berlangsung adalah reaksi eksotermis yang menghasilkan panas. Menurut, Smith Van Ness, 2001, dalam tinjauan termodinamika, hubungan antar panas reaksi, suhu dan konstanta kesetimbangan adalah sebagai berikut : d ln K H 0 dT RT 2 Bila persamaan tersebut diturunkan menjadi : ln K H 0 1 1 K' R T T ' Sifat reaksi yang reversibel atau irreversibel dapat diketahui dari harga konstanta kestimbangan. Pada suhu kamar diperoleh data-data (Yaws, 1999): ΔG C6H6 = 129,66 kJ/mol ΔG H2 = 0 kJ/mol ΔG C6H12 = 31,76 kJ/mol Sehingga didapatkan, ΔG reaksi = ΔG produk – ΔG reaktan = ΔG C6H12 – (ΔG C6H6 + ΔG H2) =31,76– (129,66 + 0) kJ/mol = - 97,9 kJ/mol = -97900 J/mol commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 21 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun ΔGo = - RT ln K ln (K/K1) = - (ΔHo/R) (1/T-1/T1) Pada keadaan standar 298 K K = e(-ΔGo/RT) = e(97900/8,314x298) = 1,44 x 1017 Dari perhtungan di atas diperoleh harga konstanta kesetimbangan pada temperatur 298 K adalah 1,44 x 1017.Pada temperatur operasi, 160oC = 433 K, harga K dihitung dengan persamaan : ln (K/K1) = -(ΔHo/R) (1/T-1/T1) ln(K/1,44.1017) = -(-206300/8,314) (1/433-1/298) K = 7,65 x 105 Maka harga K pada kondisi operasi adalah 7,65 x 105. Karena harga konstanta kesetimbangan besar, maka reaksi pembentukan cyclohexane ini berlangsung searah (ireversible) 2.2.7. Tinjauan Kinetika Reaksi pembentukan cyclohexane dari benzena dan hidrogen berlangsung secara eksotermis. Persamaan kecepatan reaksi yang digunakan (Ind. Eng. Chem Vol.1 No.1, 1979) −r = k. K .P .P (1 + K . P ). (P +P ) mol/(g)(jam) Persamaan konstanta kecepatan reaksinya adalah : commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 22 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun k = 4.22x10 exp K = 1.70exp . . , P = y . Ptot P = y . Ptot Keterangan : PB = tekanan parsial benzene, atm PH2 = tekanan parsial H2, atm k = kecepatan reaksi spesifik, mol benzene/g jam KB = koefisien kesetimbangan adsorbsi, atm-1 2.2.8. Perbandingan Mol Reaktan Dari Mc. Ketta, 1982, perbandingan mol reaktan antara benzene dan hidrogen pada reaksi pembentukan cyclohexane adalah sebesar 1 : 3 sampai 1 : 6. Dalam hal ini diambil perbandingan mol 1 : 4,5. Diambil perbandingan 1 : 4,5 karena dengan perbandingan 1 : 4,5 dapat dicapai konversi yang dinginkan. 2.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses 2.3.1 Diagram Alir Proses Diagram alir prarancangan pabrik cyclohexane dari benzene dan hidrogen dapat ditunjukan dalam tiga macam, yaitu : a. Diagram alir kualitatif (Gambar 2.1 ) b. Diagram alir kuantitatif ( Gambar 2.2 ) c. Diagram alir proses (Gambar 2.3) commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 23 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 24 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 25 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 26 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 2.3.2 Tahapan Proses Proses pembuatan cyclohexane dengan reaksi hidrogenasi benzene dapat dibagi menjadi tiga tahap, yaitu : 1. Tahap Persiapan Bahan Baku 2. Tahap Pembentukan Produk 3. Tahap Pemisahan Produk Penjelasan berdasarkan Gambar 2.3 mengenai masing-masing tahapan adalah sebagai berikut : 2.3.2.1 Tahap Persiapan Bahan Baku Bahan baku benzene (C6H6) disimpan pada fase cair dengan suhu 30 o C dan tekanan 1 atm dalam tangki penyimpanan (T-01). Sedangkan hidrogen (H2) disalurkan melalui pipa dari pabrik penghasil hidrogen dengan suhu 50 oC dan tekanan 26 atm. Bahan baku benzene (C6H6) diperoleh di pasaran dengan kemurnian 99,9% berat, sedangkan hidrogen (H2) diperoleh dengan kemurnian 99,9995% berat. Benzene cair dari tangki penyimpanan dengan kondisi 30 oC dan tekanan 1 atm dialirkan dengan pompa (P-01) ke vaporizer (VP) untuk mengubah fasenya menjadi fase gas yang beroperasi pada tekanan 10 atm. Pemanas yang digunakan untuk menguapkan sampai suhu 179,35oC adalah saturated steam (suhu 214oC dan tekanan 300 psi). Gas umpan keluar vaporizer dinaikkan tekanannya dengan compressor 1 (C-01) menjadi 26 atm. Gas hidrogen dengan suhu 50 oC dan tekanan 26 atm dicampur dengan gas benzene yang telah dikompresi dan recycle gas keluaran kondenser parsial (CP) commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 27 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun yang telah dinaikkan tekanannya menjadi 26 atm dengan compressor 2 (C-02). Campuran gas hidrogen dan benzene kemudian diumpankan ke dalam reaktor. 2.3.2.2 Tahap Pembentukan Produk Reaksi yang terjadi dalam reaktor : C6H6(g) + 3H2(g) C6H12(g) Bahan baku yang telah disiapkan dimasukkan dalam reaktor yang beroperasi secara non isotermal dan non adiabatik dimana reaksi dijaga pada suhu optimum 433 – 523 oK (dari range suhu reaksi 160 – 250 oC). Gas benzene dan hidrogen dimasukkan bersama ke bagian tube reaktor. Di dalam reaktor terjadi reaksi pembentukan cyclohexane. Benzene yang bereaksi adalah sebesar 99,9% dari benzena yang diumpankan ke reaktor. Reaksi yang terjadi adalah reaksi eksotermis, sehingga akan melepaskan panas yang dapat menaikkan suhu dalam reaktor. Panas yang dihasilkan dari reaksi ini diserap oleh media pendingin yaitu dowterm A yang dialirkan di dalam shell. Dowterm A masuk pada suhu 50oC dan keluar pada suhu 133,93oC. Sedangkan kondisi gas keluar reaktor yaitu pada suhu 236,78oC dan tekanan 26 atm. 2.3.2.3 Tahap Pemisahan Produk Produk reaktor yang berupa gas, terdiri dari benzena tak bereaksi, toluene, cyclohexane, dan hidrogen sisa dikondensasikan dalam kondenser parsial (CP) sehingga fasenya berubah menjadi campuran gas-cair. Campuran gas yang tidak terkondensasi, yang terdiri dari gas hidrogen serta sedikit benzena dan commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 28 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun cyclohexane direcycle sebesar 92% untuk dicampur dengan umpan reaktor dan sisanya dipurging untuk mencegah akumulasi inert. Gas yang akan direcycle telah dijelaskan pada tahap persiapan bahan baku. Keluaran CP fase cair berupa produk cyclohexane kemudian dialirkan menuju tangki penyimpanan produk (T-02) untuk disimpan pada suhu 35 oC dan tekanan 1 atm. 2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas Produk : Cyclohexane 99,83% (wt) Kapasitas : 30.000 ton/tahun Satu tahun produksi : 330 hari Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam 2.4.1. Neraca Massa Basis perhitungan : 1 jam operasi Satuan : kg/jam Neraca massa prarancangan pabrik cyclohexane sesuai dengan gambar 2.1 Tabel 2.1 Komponen C6H6 C7H8 Total Neraca Massa Vaporizer Input (kg/jam) arus 4 4414,4628 4,3516 4418,814 Output (kg/jam) arus 5 arus 3 3531,57 882,8926 3,4813 0,8703 3535,052 883,7629 4418,814 commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 29 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Tabel 2.2 Neraca Massa Tee-01 Komponen H2 C6H6 C6H12 C7H8 Arus 1 285,5182 Masuk (kg/jam) Arus 2 3571,6676 285,5182 Total Tabel 2.3 3,4011 3575,0687 4696,7308 H2 C6H6 C6H12 C7H8 Total Tabel 2.4 Keluar (kg/jam) Arus 6 412,1696 3572,1369 708,8486 3,5757 Neraca Massa Reaktor Masuk (kg/jam) arus 6 412,1696 3572,1369 708,8486 3,5757 4696,7308 Komponen Arus 10 126,6515 0,4692 708,8486 0,1746 836,1439 Keluar (kg/jam) arus 7 137,6647 3,5721 4551,9183 3,5757 4696,7308 Neraca Massa Kondenser Parsial dan Separator H2 C6H6 C6H12 C7H8 Masuk (kg/jam) arus 7 137,6647 3,5721 4551,9183 3,5757 Total 4696,7308 Komponen Tabel 2.5 Neraca Massa Tee-02 H2 C6H6 C6H12 C7H8 Masuk (kg/jam) arus 9 137,6647 0,5100 770,4876 0,1898 Total 908,8521 Komponen Keluar (kg/jam) arus 9 arus 8 137,6647 0,5100 3,0621 770,4876 3781,4307 0,1898 3,3859 908,8521 3787,8787 4696,7308 Keluar (kg/jam) arus 11 arus 10 11,0132 126,6515 0,0408 0,4692 61,6390 708,8486 0,0152 0,1746 72,7082 836,1439 908,8521 commit to user Bab II Deskripsi Proses 4696,7308 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 30 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Tabel 2.6 Neraca Massa Total Masuk (kg/jam) Arus 1 Arus 2 285,5182 3571,6676 Komponen H2 C6H6 C6H12 C7H8 3,4011 285,5182 3575,0687 3860,5869 Total Keluar (kg/jam) Arus 11 Arus 8 11,0132 0,0408 3,0621 61,6390 3781,4307 0,0152 3,3859 72,7082 3787,8787 3860,5869 2.4.2. Neraca Panas Basis perhitungan : 1 jam operasi Satuan : kJ/jam Tabel 2.7 Komponen H2 C6H6 C6H12 C7H8 Total arus 1 102.901,0956 Neraca Panas Tee-01 Q masuk (kJ) arus 2 arus 10 371.484,6392 930.868,4184 137,2007 249.126,1147 929,5860 53,5023 102.901,0956 931.798,0044 620.801,4569 1.655.500,5570 1.655.500,5570 Tabel 2.8 Keterangan Q umpan Q keluar Q penguapan Q pemanas Total Neraca Panas Vaporizer Q masuk (kJ) 31.317,9952 Q keluar (kJ) 757.227,5414 1.580.424,3332 2.306.333,8794 2.337.651,8746 commit to user Bab II Deskripsi Proses Q keluar (kJ) arus 6 830.257,1495 666.988,3207 157.553,0790 702,0078 2.337.651,8746 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 31 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Tabel 2.9 Komponen Q umpan Q produk Panas reaksi Q pendingin Total Neraca Panas Reaktor Q masuk (kJ) 1.606.259,2222 2.293.066,3475 9.438.396,2623 11.044.655,4845 Tabel 2.10 Keterangan Q umpan Q keluar (liq) Q keluar (vap) Q pendingin Total Keterangan Arus 1 Arus 2 Arus 8 Arus 11 Qreaksi Qpendingin reaktor Q pendingin Q steam Q hilang Total 8.751.589,1370 11.044.655,4845 Neraca Panas Kondenser Parsial Q masuk (kJ) 504.150,9153 Tabel 2.11 2.5. Q keluar (kJ) 504.150,9153 Q keluar (kJ) 147.356,1525 60.199,4860 296.595,2769 504.150,9153 Neraca Panas Overall in (kJ/jam) 102.901,0956 31.317,9952 out (kJ/jam) 73.224,1936 53.815,4187 9.438.396,2623 8.751.589,1370 127.436,6625 2.306.333,8794 11.878.949,2326 2.872.883,8208 11.878.949,2326 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses 2.5.1. Lay Out Pabrik Lay out pabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal dari seperangkat fasilitas-fasilitas dalam pabrik. Tata letak yang tepat sangat penting untuk commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 32 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun mendapatkan efisiensi, keselamatan, dan kelancaran kerja dari para karyawan serta keselamatan proses (Vilbrandt, 1959) Pada prarancangan pabrik ini, tata letak dari pabrik dapat dilihat pada Gambar 2.4. Menurut Vilbrandt, 1959, Untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik ini adalah : 1. Pabrik cyclohexane ini merupakan pabrik baru (bukan pengembangan) sehingga penentuan lay out tidak dibatasi oleh bangunan yang ada. 2. Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa mendatang. 3. Fakor keamanan sangat diperlukan untuk bahaya kebakaran dan ledakan, maka perencanaan lay out selalu diusahakan jauh dari sumber api, bahan panas, bahan yang mudah meledak dan jauh dari asap atau gas beracun. 4. Sistem konstruksi yang direncanakan adalah outdoor untuk menekan biaya bangunan dan gedung dan juga iklim Indonesia memungkinkan konstruksi secara outdoor. 5. Lahan terbatas sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian pengaturan ruangan/lahan. Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu : 1. Daerah administrasi/perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol Daerah administrasi merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 33 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang dijual. 2. Daerah proses Daerah proses merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses berlangsung. 3. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk Daerah penyimpanan bahan baku dan produk merupakan daerah untuk tempat bahan baku dan produk. 4. Daerah gudang, bengkel dan garasi Daerah gudang, bengkel dan garasi merupakan daerah yang digunakan untuk menampung bahan-bahan yang diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses. 5. Daerah utilitas Daerah utilitas merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses berlangsung dipusatkan. commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 34 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Keterangan : 1. Area Perluasan 2. Ruang Kontrol 3. Area Proses 4. Utilitas 5. Safety 6. UPL 7. Pemadam Kebakaran 8. Laboratorium 9. Poliklinik 10. Kantin 11. Mushola 12. Kantor 13. Bengkel 14. Parkir 15. Garasi 16. Gudang 17. Pos Satpam Skala : 1 : 800 Gambar 2.4 Lay Out Pabrik 2.5.1. Lay Out Peralatan Proses Lay out peralatan proses adalah tempat dimana alat-alat yang digunakan dalam proses produksi. Tata letak peralatan proses pada prarancangan pabrik ini dapat dilihat pada Gambar 2.5. Menurut Vilbrandt, 1959, beberapa hal yang harus commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 35 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun diperhatikan dalam menentukan lay out peralatan proses pada pabrik cyclohexane, antara lain : 1. Aliran udara Aliran udara di dalam dan di sekitar peralatan proses perlu diperhatikan kelancarannya. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya stagnasi udara pada suatu tempat sehingga mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang dapat mengancam keselamatan pekerja. 2. Cahaya Penerangan sebuah pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat proses yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan. 3. Lalu lintas manusia Dalam perancangan lay out peralatan perlu diperhatikan agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dengan cepat dan mudah. Hal ini bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalankan tugasnya juga diprioritaskan. 4. Pertimbangan ekonomi Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik. 5. Jarak antar alat proses Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila terjadi ledakan atau kebakaran pada alat tersebut maka kerusakan dapat diminimalkan. commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 36 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Skala : 1 : 300 Keterangan : 1. Tangki Benzena 6. Heat Exchanger 2. Tangki Cyclohexana 7. Reaktor 3. Compresor-1 8. Kondenser Parsial 4. Compresor-2 9. Separator 5. Vaporizer Gambar 2.5 Lay Out Peralatan Proses commit to user Bab II Deskripsi Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES 3.1. Tangki Tabel 3.1 Spesifikasi Tangki Kode Fungsi Tipe Material Jumlah Kondisi operasi - Tekanan (atm) - Suhu (oC) Kapasitas (ft3) Shell - Diameter (m) - Panjang (m) - Tebal (in) Dimensi Head - Tinggi (m) - Tebal (in) Panjang Total (m) T-01 Menyimpan benzene selama 30 hari Silinder tegak dengan conical head dan flat bottom Carbon Steel SA 283 grade C 1 buah T-02 Menyimpan produk cyclohexane selama 30 hari Silinder tegak dengan conical head dan flat bottom Carbon Steel SA 283 grade C 1 buah 1 30 125.656,57 1 35 151.036,81 24,40 9,75 Course 1 = 1,25 Course 2 = 1,125 Course 3 = 1 24,40 9,75 Course 1 = 1,25 Course 2 = 1,1875 Course 3 = 1,0625 2,31 0,50 12,06 2,17 0,56 11,92 3.2. Reaktor Tabel 3.2 Spesifikasi Reaktor Kode Fungsi Tipe Jumlah R Tempat terjadinya reaksi antara benzene dan hidrogen menghasilkan produk cyclohexane Fixed Bed Multitube 1 buah commit to user Bab III Spesifikasi Peralatan Proses 37 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 38 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Kode Kondisi operasi - Tekanan (atm) - Suhu umpan (oC) - Suhu produk (oC) - Suhu pendingin masuk (oC) - Suhu pendingin keluar (oC) Spesifikasi tube - Jumlah - Panjang (m) - IDT (in) - ODT (in) - Susunan - Jumlah pass - Material Spesifikasi shell - IDs (in) - Tebal (in) - Baffle space (in) - Jumlah pass - Material Bentuk head Tebal head (in) Tinggi head (m) Tinggi total reaktor (m) R 26 160 236,78 50 133,93 2562 5,541 1,15 1,25 Triangular dengan pitch 1 in 1 Stainless Steel 185 3 138,75 1 Stainless Steel Elliptical dished head 3 1,33 6,87 3.3. Kondenser Parsial Tabel 3.3 Spesifikasi Kondenser Parsial Kode Fungsi Tipe Jumlah Kondisi operasi - Hot Fluid (oC) - Cold fluid (oC) CP Mengembunkan sebagian produk reaktor Shell and tube 1 buah 84,55 – 45 35 – 50 commit to user Bab III Spesifikasi Peralatan Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 39 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Kode Spesifikasi tube - Kapasitas (kg/jam) - Panjang (ft) - Jumlah - OD (in) - BWG - Pitch (in) - passes - Pressure drop (psi) - Material Spesifikasi shell - Kapasitas (kg/jam) - IDs (in) - Baffle space (in) - passes - Pressure drop (psi) - Material Dirt factor (hr.ft2.oF/Btu) Luas transfer panas (ft2) CP Cold fluid (Water) 29.936,49 12 108 3 /4 16 1 1 0,15 Carbon Steel 283 grade C Hot Fluid (Produk reaktor) 4696,73 15 ¼ 3,31 1 0,19 Carbon steel 0,0019 254,40 3.4. Separator Tabel 3.4 Spesifikasi Separator Kode Fungsi Tipe Jumlah Material Kondisi operasi - Tekanan (atm) - Suhu (oC) Spesifikasi Shell - Diameter (m) - Panjang (m) - Tebal shell (in) Spesifikasi Head - Tebal head (in) - Tinggi head (m) Panjang Total (m) S Memisahkan fase uap dan cair dari kondenser parsial Horizontal drum 1 buah Carbon Steel SA 283 grade C 3 45 0,71 2,34 3 /16 3 /16 0,23 2,81 commit to user Bab III Spesifikasi Peralatan Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 40 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 3.5. Vaporizer Tabel 3.5 Spesifikasi Vaporizer Kode Fungsi Tipe Jumlah Kondisi operasi - Hot Fluid (oC) - Cold fluid (oC) Spesifikasi tube - Kapasitas (kg/jam) - Panjang (ft) - Jumlah - OD (in) - BWG - Pitch (in) - passes - Pressure drop (psi) - Material Spesifikasi shell - Kapasitas (kg/jam) - IDs (in) - Baffle space (in) - passes - Pressure drop (psi) - Material Dirt factor (hr.ft2.oF / Btu) Luas transfer panas (ft2) VP Mengubah fase cair benzene (umpan reaktor) menjadi fase gas Kettle vaporizer 1 buah 214,07 – 214,07 62,44 – 179,35 Hot Fluid (steam) 640,8632 12 92 3 /4 14 1 2 0,01 Stainless steel SA 213 Type 304 Cold Fluid (benzena) 4418,81 12 9 1 0,02 Carbon steel SA 283 grade C 0,0011 216,72 3.6. Heat Exchanger Tabel 3.6 Spesifikasi Heat Exchanger Kode Fungsi Tipe HE Mendinginkan dowtherm A yang keluar dari reaktor setelah digunakan sebagai pendingin pada reaktor Shell and tube Heat Exchanger commit to user Bab III Spesifikasi Peralatan Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 41 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Kode Kondisi operasi - Suhu Hot fluid (oC) Cold fluid (oC) - Tekanan Hot fluid (atm) Cold fluid (atm) Spesifikasi tube - Kapasitas (kg/jam) - Panjang (ft) - Jumlah - OD (in) - BWG - Pitch (in) - passes - Pressure drop (psi) - Material Spesifikasi shell - Kapasitas (kg/jam) - IDs (in) - Baffle space (in) - passes - Pressure drop (psi) - Material Dirt Factor (hr.ft2.oF/Btu) Luas tr. Panas (ft2) HE 133,93 – 50 35 – 50 1 1 58992,81 12 196 0,75 16 1 2 9,05 Carbon Steel SA 283 grade C 26.100 17,25 17,25 1 0,51 Carbon Steel SA 283 grade C 0,0014 461,6976 3.7. Kompressor Tabel 3.7 Spesifikasi Kompressor Kode Fungsi Tipe Spesifikasi : - Kapasitas, m3/jam - Tekanan : Suction, Psia Discharge, Psia - Efisiensi - Daya, HP C-01 Mengkompresi gas benzene dari tekanan 10 atm menjadi 26 atm Single Stage Reciprocating Compressor C-02 Mengkompresi gas recycle dari tekanan 3 atm menjadi 26 atm Multi Stage Reciprocating Compressor 180,81 145,73 147 382,2 83 % 81,24 44,1 382,2 85 % 43,72 commit to user Bab III Spesifikasi Peralatan Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 42 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 3.8. Ekspander Tabel 3.8 Spesifikasi Ekspander Kode Fungsi Tipe Spesifikasi : - Kapasitas, kg/jam - Tekanan : Suction, Psia Discharge, Psia - Efisiensi - Daya, HP E Mengekspansi tekanan gas keluaran reaktor (R) Single stage reciprocating expander 4696,73 382,2 74,96 % 192 3.9. Pompa Tabel 3.9 Spesifikasi Pompa Kode Fungsi P-01 Mengalirkan benzene dari tangki penyimpanan (T-01) ke vaporizer P-02 Mengalirkan dowtherm dari HE ke reaktor Tipe Single stage centrifugal pump Commercial steel 49,98 Single stage centrifugal pump Commercial steel 133,16 P-03 Mengalirkan cairan produk dari CP ke tangki penyimpanan cyclohexane Single stage centrifugal pump Commercial steel 24,02 1-10 1 3 15 0,33 0,167 4,51 7,40 3,30 3500 3500 3500 20 0,5 0,5 1,25 3,5 1,5 Material Kapasitas (gpm) Tekanan (atm) Tenaga pompa (HP) NPSH pompa (ft) Kecepatan putar (rpm) Tenaga motor (HP) Nominal pipe (in) commit to user Bab III Spesifikasi Peralatan Proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM 4.1. Unit Pendukung Proses Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas merupakan bagian penting untuk menunjang proses produksi dalam pabrik. Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik cyclohexane adalah : 1. Unit pengadaan air Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut : a. Air pendingin dan air pemadam kebakaran b. Air umpan boiler c. Air konsumsi umum dan sanitasi 2. Unit pengadaan steam Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas untuk vaporizer. 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 commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium 43 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 44 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun atau listrik AC, maupun untuk penerangan. Lisrik di-supply dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan. 5. Unit pengadaan bahan bakar Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator. 6. Unit pengadaan nitrogen Unit ini bertugas menyediakan nitrogen untuk digunakan sebagai gas inert pada pembersihan alat-alat proses saat pabrik mengalami shut down. 4.1.1. Unit Pengadaan Air Air pendingin, air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi yang digunakan adalah air yang diperoleh dari PT Krakatau Tirta Industri (KTI). Untuk air pendingin serta air konsumsi dan sanitasi, langsung menggunakan air yang diperoleh dari PT Krakatau Tirta Industri yang ditampung di bak utilitas (BU) terlebih dahulu. Sedangkan untuk air umpan boiler, dilakukan pengolahan terlebih dahulu. Diagram alir dari pengolahan air dapat dilihat pada gambar 4.1. commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 45 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 46 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 4.1.1.1 Air Pendingin Air pendingin yang digunakan adalah air yang diperoleh dari PT Krakatau Tirta Industri. Alasan digunakannya air sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor sebagai berikut : a. Air dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya c. Tidak terdekomposisi d. Tidak menyusut/ memuai banyak pada temperatur normal e. Efek pada lingkungan kecil Air pendingin ini digunakan sebagai media pendingin pada cooler dan condenser parsial. Kebutuhan air pendingin dapat dilihat pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Kebutuhan air pendingin No Kode Alat Alat 1. CP Condenser Parsial 2. HE Cooler untuk Dowterm A Kebutuhan ( kg/jam ) Total kebutuhan air pendingin = 73.557,46 kg/jam Densitas air pada 35oC adalah = 995,6470 kg/m3 4.723,61 68.833,86 Kebutuhan air pendingin sebesar 73.557,46 kg/jam adalah waktu start up, pada waktu pabrik berjalan kontinyu hanya dibutuhkan make up air sebesar 2.113,56 kg/jam. Kebutuhan air pendingin ini dibutuhkan pada suhu masuk unit proses 35°C dan keluar unit proses pada suhu 50°C. Air pendingin yang keluar pada suhu 50°C kemudian dialirkan ke cooling tower untuk mendinginkan kembali air pendingin sampai suhu 35°C agar biasa digunakan kembali. commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 47 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 4.1.1.2 Air Umpan Boiler Untuk kebutuhan umpan boiler, sumber air diperoleh dari PT Krakatau Tirta Industri. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai berikut : a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut. b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale forming) Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi, yang biasanya berupa garam - garam karbonat dan silikat. c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming) Air yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler dan alat penukar panas karena adanya zat - zat organik, anorganik, dan zat - zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi. Kebutuhan air untuk steam dapat dilihat pada tabel 4.2 Tabel 4.2 Kebutuhan Air untuk Steam No Kode Alat 1. VP Alat Heater untuk pemanas fresh feed benzene Kebutuhan (kg/jam) 824,92 Jumlah air yang digunakan adalah sebesar 824,92 kg/jam. Jumlah air ini hanya pada awal start up pabrik. Untuk kebutuhan selanjutnya hanya menggunakan air make up saja. Jumlah air untuk keperluan make up air umpan boiler sebesar 181,48 kg/jam. commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 48 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Pengolahan air umpan boiler Air yang tersedia belum memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai umpan boiler, sehingga harus menjalani proses pengolahan terlebih dahulu. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan tertentu agar tidak menimbulkan masalah-masalah seperti : Pembentukan kerak pada boiler Terjadinya korosi pada boiler Pembentukan busa di atas permukaan dalam drum boiler Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler meliputi: 1. Kation Exchanger Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut dalam air lunak. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butirbutir resin penukar ion. Resin yang digunakan adalah jenis C-300 dengan notasi RH2. Adapun reaksi yang terjadi dalam kation exchanger adalah: 2NaCl + RH2 RNa2 + 2 HCl .........................................(4-1) CaCO3 + RH2 RCa + H2CO3 ..........................................(4-2) Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah: 2. RNa2 + H2SO4 RH2 + Na2SO4 ………………………...(4-3) RCa + H2SO4 RH2 + CaSO4 .........................................(4-4) Anion Exchanger Alat ini hampir sama dengan kation exchanger namun memiliki fungsi yang berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak. Dan resin commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 49 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun yang digunakan adalah jenis C - 500P dengan notasi R(OH)2. Reaksi yang terjadi di dalam anion exchanger adalah: R(OH)2 + 2 HCl RCl2 + 2 H2O .....................................(4-5) R(OH)2 + H2CO3 RCO3 + 2 H2O ……………………...(4-6) Pencucian resin yang sudah jenuh digunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang terjadi saat regenerasi adalah: 3. RCl2 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 NaCl ..............................(4-7) RCO3 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 Na2CO3 ..........................(4-8) Deaerator Deaerator berfungsi untuk penghilangan gas-gas terlarut, terutama oksigen dan karbon dioksida dengan cara pemanasan menggunakan steam. Oksigen terlarut dapat merusak baja. Gas–gas ini kemudian dibuang ke atmosfer.Ke dalam deaerator ini ditambahkan bahan-bahan yang dapat mencegah korosi, yaitu Hidrazin (N2H4). Zat ini berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa gas terlarut terutama gas oksigen sehingga dapat mencegah korosi pada boiler. Adapun reaksi yang terjadi adalah : N2H4(aq) + O2(g) 4. N2(g) + 2 H2O(l) ...............(4-9) Tangki Umpan Boiler Unit ini berfungsi menampung air umpan boiler dengan waktu tinggal 24 jam (Powell, 1954). commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 50 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 4.1.1.3 Air Konsumsi dan Sanitasi Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi juga berasal dari PT Krakatau Tirta Industri. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat, yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis. Syarat fisik : a. Suhu di bawah suhu udara luar b. Warna jernih c. Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau Syarat kimia : a. Tidak mengandung zat organik b. Tidak beracun Syarat bakteriologis : Tidak mengandung bakteri – bakteri, terutama bakteri yang pathogen. Jumlah air PT KTI untuk air konsumsi dan sanitasi Jumlah kebutuhan air dari PT KTI untuk air konsumsi dan sanitasi dapat dilihat pada Tabel 4.3 di bawah ini Tabel 4.3 Jumlah Kebutuhan Air No 1. 2. 3. 4. 5. Nama Unit Perkantoran Laboratorium Kantin Hydrant / Taman Poliklinik Jumlah Kebutuhan ( kg/hari) 5150 1000 1.700 765 400 9.035 commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium Kebutuhan (kg/jam) 214,58 41,67 70,83 31,88 16,67 376,46 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 51 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Total kebutuhan air di pabrik cyclohexane ini adalah sebesar 2671,496 kg/jam Untuk keamanan dipakai 20 % lebih, sehingga : Total kebutuhan air = 3.205,795 kg/jam = 3,22 m3/jam 4.1.2. Unit Pengadaan Steam Steam yang diproduksi pada pabrik cyclohexane ini digunakan sebagai media pemanas vaporizer (VP). Untuk memenuhi kebutuhan steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini mempunyai suhu 214 oC dan tekanan 20,4 atm. Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 646,91 kg/jam. Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi dan make up blowdown pada boiler maka, jumlah steam dilebihkan sebanyak 20%. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah 776,29 kg/jam. Perancangan boiler : Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam Steam yang dihasilkan : T = 417,3°F = 214°C P = 300 psi = 20,4 atm Untuk tekanan >200 psia, digunakan boiler jenis water tube boiler. Menentukan luas penampang perpindahan panas Daya yang diperlukan boiler untuk menghasilkan steam dihitung dengan persamaan : Daya ms .( h hf ) 970 ,3 x 34 ,5 commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 52 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Dengan : ms = massa steam yang dihasilkan (lb/jam) h = entalpi steam pada P dan T tertentu (BTU/lbm) hf = entalpi umpan (BTU/lbm) dimana : ms = 1711,4003 lb/jam h = 879 BTU/lbm Umpan air terdiri dari 20 % make up water dan 80 % kondensat. Make up water adalah air pada suhu 35°C dan kondensat pada suhu 214°C. hf = 330,9796 BTU/lbm Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 28,02 HP Ditentukan luas bidang pemanasan = 12 ft2/HP Total heating surface = 336,2052 ft2 Perhitungan kapasitas boiler Q = ms (h – hf) = 1711,4003 (879 – 330,9796) = 937.882,2735 BTU/jam Kebutuhan bahan bakar Bahan bakar yang digunakan adalah IDO Specific gravity : 0,8104 Heating Value : 16.767,247 Btu/lb Efisiensi bahan bakar : 80% Densitas : 50,5665 lb/ft3 commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 53 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Jumlah bahan bakar IDO untuk memenuhi kebutuhan panas yang ada sebanyak 48,9427 L/jam Spesifikasi boiler yang dibutuhkan : Kode :B Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam Jenis : Water tube boiler Jumlah : 1 buah Tekanan steam : 300 psi (20,4 atm) Suhu steam : 417,3oF (214oC) Efisiensi : 80 % Bahan bakar : IDO Kebutuhan bahan bakar : 48,9427 L//jam 4.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik cyclohexane ini diperkirakan sebesar 50 m3/jam, tekanan 99,56 psi dan suhu udara 30 oC. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai maksimal 84 ppm. Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan : Kode : CU Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor Jumlah : 1 buah commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 54 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Kapasitas : 50 m3/jam Tekanan suction : 14,7 psi (1 atm) Tekanan discharge : 99,56 psi (6,77 atm) Suhu udara : 35 oC Efisiensi : 80 % Daya kompresor : 6 HP 4.1.4. Unit Pengadaan Listrik Kebutuhan tenaga listrik di pabrik cyclohexane ini dipenuhi oleh PLN dan generator pabrik. Hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. Generator yang digunakan adalah generator arus bolak-balik dengan pertimbangan : a. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar b. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari : 1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 2. Listrik untuk penerangan 3. Listrik untuk AC 4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi 5. Listrik untuk alat-alat elektronik Besarnya kebutuhan listrik masing–masing keperluan di atas dapat diperkirakan sebagai berikut : commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 55 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 4.1.4.1. Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air dapat dilihat pada Tabel 4.4 Tabel 4.4 Alat P-01 P-02 P-03 C-01 C-02 PWT-01 PWT-02 PWT-03 PWT-04 PWT-05 PWT-06 PWT-07 PWT-08 PU-01 CU Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas Jumlah 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 HP 15 15 15 81 84 0,05 0,125 0,050 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 100 6 Total HP 15 15 15 81 84 0,05 0,125 0,050 0,050 0,05 0,05 0,05 0,05 100 6 Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas sebesar 286,98 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan sebesar ± 20 % dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik adalah 344,37 HP atau sebesar 256,80 kW. 4.1.4.2. Listrik untuk Penerangan Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan : L a.F U .D commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 56 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Dengan : L : Lumen per outlet a : Luas area, ft2 F : foot candle yang diperlukan (Tabel 13 Perry 6 th ed) U : Koefisien utilitas (Tabel 16 Perry 6th ed) D : Efisiensi lampu (Tabel 16 Perry 6th ed) Tabel 4.5 Bangunan Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Luas, m2 Luas, ft2 U D Pos keamanan 1 12 129,16 20 0,42 0,75 63,49 8200,88 Pos keamanan 2 24 258,33 20 0,42 0,75 63,49 16401,75 Parkir 250 2690,91 10 0,49 0,75 27,21 73222,10 Musholla 50 538,18 20 0,55 0,75 48,48 26093,69 Kantin 50 538,18 20 0,51 0,75 52,29 28140,26 Kantor 300 3229,09 35 0,6 0,75 77,78 251151,80 Poliklinik 100 1076,36 20 0,56 0,75 47,62 51255,47 Ruang kontrol 50 538,18 40 0,56 0,75 95,24 51255,47 Laboratorium 100 1076,36 40 0,56 0,75 95,24 102510,94 Proses 2210 23787,66 30 0,59 0,75 67,80 1612722,9 Utilitas 200 2152,73 10 0,59 0,75 22,60 48649,3 Ruang generator 50 538,18 10 0,51 0,75 26,14 14070,13 Bengkel 100 1076,36 40 0,51 0,75 104,58 112561,03 Garasi 200 2152,73 10 0,51 0,75 26,14 56280,52 Gudang 200 2152,73 10 0,51 0,75 26,14 56280,52 Pemadam 50 538,18 20 0,51 0,75 52,29 28140,26 Jembatan timbang 50 F F/U.D Lumen 538,18 5 0,51 0,75 13,07 7035,06 Jalan dan taman 3522 37909,57 5 0,55 0,75 12,12 459509,95 Limbah 100 1076,36 40 0,51 0,75 104,58 112561,03 Area perluasan 2210 23787,66 5 0,57 0,75 11,70 278218,29 Jumlah 9828 105785,14 3394261,3 Jumlah lumen : * untuk penerangan dalam ruangan commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium = 2.656.533,111 lumen perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 57 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun untuk penerangan bagian luar ruangan = 737.728,232 lumen Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 W mempunyai 1.920 lumen (Tabel 18 Perry 6th ed.). Jadi jumlah lampu dalam ruangan = 2.656.533,111 / 1.920 = 1383 buah Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt, dimana lumen output tiap lampu adalah 3.000 lumen (Perry 6th ed., 1994). Jadi jumlah lampu luar ruangan = 737.728,232 / 3.000 = 245 buah Total daya penerangan = ( 40 W x 1383 + 100 W x 245 ) = 79.935,381 W = 79,94 kW 4.1.4.3. Listrik untuk AC Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15.000 Watt atau 15 kW 4.1.4.4. Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10.000 Watt atau 10kW. Tabel 4.6 Total Kebutuhan Listrik Pabrik Kebutuhan 1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 2. Listrik untuk keperluan penerangan 3. Listrik untuk AC 4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi Total commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium kW 256,80 79,934 15 10 361,74 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 58 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar 434,09 kW. Dipilih menggunakan generator dengan daya 500 kW, sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 65,91 kW. Spesifikasi generator yang diperlukan : Jenis : AC generator Jumlah : 1 buah Kapasitas / Tegangan : 500 kW ; 220/360 Volt Efisiensi : 80 % Bahan bakar : IDO 4.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah IDO (Industrial Diesel Oil). IDO diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Bahan bakar IDO yang digunakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Specific gravity : 0,8104 Heating Value : 16.767,247 Btu/lb Efisiensi bahan bakar : 80% Densitas : 50,5665 lb/ft3 commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 59 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 1. Kebutuhan bahan bakar untuk boiler Kapasitas boiler = 917.710,0753 Btu/jam Kebutuhan bahan bakar = 48,9427 L/jam 2. Kebutuhan bahan bakar untuk generator Kapasitas alat eff . . h Bahan bakar = Kapasitas generator = 500 kW = 1.706.077,046 Btu/jam Kebutuhan bahan bakar 4.1.6 = 71,22 L/jam Unit Pengadaan Nitrogen Unit pengadaan nitrogen mempunyai tugas untuk menyediakan nitrogen yang digunakan sebagai gas inert pada pembersihan alat-alat proses pada saat pabri mengalami shut down. Kebutuhan nitrogen sebesar 8 m3/jam, tekanan 7 kg/cm2, yang diperoleh dari PT. Air Liquide Indonesia, Cilegon, yang terletak tidak jauh dari lokasi pabrik. 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 dilakukan untuk mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 60 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan pada hasil atau produk. Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga kualitas dari bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi. Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang mempunyai tugas pokok antara lain : a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin dan yang berkaitan langsung dengan proses produksi Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non-shift. 1. Kelompok shift Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa-analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift. Masing-masing shift bekerja selama 8 jam. 2. Kelompok non-shift Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 61 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas antara lain : a. Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium b. Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi c. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi : 1. Laboratorium fisik 2. Laboratorium analitik 3. Laboratorium penelitian dan pengembangan 4.2.1. Laboratorium Fisik Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat-sifat bahan baku, produk, dan air yang meliputi air baku, air pendingin, dan air limbah. Pengamatan yang dilakukan meliputi specific gravity, viskositas, dan kandungan air. 4.2.2. Laboratorium Analitik Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat-sifat kimianya. Analisa yang dilakukan, yaitu : Analisa komposisi bahan baku commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 62 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Analisa komposisi produk Analisa air - Air baku - Air pendingin - Air konsumsi umum dan sanitasi - Air limbah 4.2.3. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya : diversifikasi produk perlindungan terhadap lingkungan Disamping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku. 4.2.4. Prosedur Analisa Bahan Baku dan Produk Analisa bahan baku dan produk utama menggunakan Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi (HPLC) yaitu dengan cara, mengambil sampel bahan baku benzene dan produk cyclohexane secukupnya, kemudian dianalisa langsung dengan menggunakan Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi (HPLC). Prinsip kerja dari HPLC yaitu : 1. Fasa gerak cair dipompa ke detektor melalui kolom. commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 63 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 2. Sampel bahan baku diinjeksi ke dalam aliran fasa gerak. 3. Solut yang telah berinteraksi dengan fasa diam akan keluar kolom dideteksi, kemudian direkam dalam bentuk kromatogram. Komputer digunakan untuk mengontrol kerja sistem HPLC, mengumpulkan dan mengolah data hasil pengukuran HPLC. 4.2.5. Prosedur Analisa Proses Analisa proses menggunakan Kromatografi Gas yaitu dengan cara, mengambil sampel gas benzene, cyclohexane, dan hidrogen secukupnya kemudian dianalisa langsung menggunakan Kromatografi Gas. Prinsip kerja dari kromatografi gas yaitu : 1. Gas pembawa dialirkan dari tangki bertekanan tinggi melalui alat pengatur tekanan yang dapat menentukan kecepatan aliran gas pembawa yang akan mengalir ke komponen yang lain. 2. Sampel yang berupa gas dialirkan ke dalam kolom. 3. Pada kolom, campuran zat penyusun mengalami pemisahan proses partisi melalui detektor yang mengirimkan signal ke recorder setelah mengalami amplifikasi. 4. Sampel yang berupa gas dimasukkan ke injektor melalui katup. 5. Di dalam injector, sampel mengalir dengan gas pembawa masuk kedalam kolom. Dengan alat ini dapat ditentukan komposisi produk di proses, apakah sudah memenuhi kriteria sebagai produk atau belum. commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 64 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 4.2.6. Prosedur Analisa Air Air yang dianalisis antara lain: 1. Air proses 2. Air umpan boiler 3. Air konsumsi umum dan sanitasi Parameter yang diuji antara lain warna, pH, kandungan klorin, tingkat kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, sulfat, silika, dan konduktivitas air. Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air ini antara lain: 1. pH meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman/kebasaan air. 2. Spektrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu senyawa terlarut dalam air. 3. Spectroscopy, digunakan untuk mengetahui kadar silika, sulfat, hidrazin, turbiditas, kadar fosfat, dan kadar sulfat. 4. Peralatan titrasi, untuk mengetahui jumlah kandungan klorida, kesadahan dan alkalinitas. 5. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air. Air umpan boiler yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh laboratorium ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan kandungan silikat (SiO2), kandungan Mg2+, Ca2+. commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 65 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 4.3. Unit Pengolahan Limbah Limbah yang dihasilkan dari pabrik cyclohexane dapat diklasifikasi : 1. Bahan buangan cair 2. Bahan buangan padatan 3. Bahan buangan gas Pengolahan limbah ini didasarkan pada jenis buangannya : 1. Pengolahan bahan buangan cair Limbah cair dari pabrik cyclohexane ini berupa : a. Oily water dari mesin proses Oily water berasal dari buangan pelumas pada pompa dan alat lain. Pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Minyak di bagian atas dialirkan ke penampungan minyak dan pengolahannya dengan pembakaran di dalam tungku pembakar, sedangkan air di bagian bawah dialirkan ke penampungan akhir, kemudian dibuang. b. Air sisa proses Limbah air sisa proses merupakan limbah cair yang dihasilkan dari kegiatan proses produksi, seperti air sisa regenerasi. Air sisa regenerasi dari unit penukar ion dan unit demineralisasi dinetralkan dalam kolam penetralan. Penetralan dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO4 jika pH buangannya lebih dari 7,0 dan dengan menggunakan larutan NaOH jika pH buangannya kurang dari 7,0. Air yang netral dialirkan ke kolam penampungan akhir bersama-sama dengan aliran air dari pengolahan yang lain dan blow down dari cooling tower. commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 66 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun c. Air buangan sanitasi Air buangan sanitasi yang berasal dari kantor maupun rumah tangga di kawasan pabrik dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi dengan menggunakan lumpur aktif, aerasi dan desinfektan Calsium Hypoclorite. 2. Pengolahan bahan buangan padatan Limbah padat yang dihasilkan berasal dari limbah domestik dan IPAL. Limbah domestik berupa sampah-sampah dari keperluan sehari-hari seperti kertas dan plastik, sampah tersebut ditampung di dalam bak penampungan dan selanjutnya dikirim ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Limbah yang berasal dari IPAL diurug didalam tanah yang dindingnya dilapisi dengan clay (tanah liat) agar bila limbah yang dipendam termasuk berbahaya tidak menyebar ke lingkungan sekitarnya. 3. Pengolahan limbah gas Limbah gas yang berupa flue gas purging dari condenser parsial dibuang ke atmosfer.. Banyaknya limbah gas yang dibuang dapat diminimalisasi dengan jalan melakukan perawatan yang rutin terhadap mesin mesin produksi sehingga dapat meminimalisasi pencemaran udara. 4.4. Keselamatan dan Kesehatan Kerja Pedoman keselamatan kerja dibuat untuk memberikan informasi yang lengkap tentang tata tertib dalam bekerja yang baik dan benar, agar kesehatan dan keselamatan pekerja selama melakukan tugasnya terjamin sesuai dengan peraturan commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 67 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun yang telah ditetapkan oleh pihak pabrik yang bekerja sama dengan departemen tenaga kerja. Bahan-bahan yang digunakan dalam pabrik cukup berbahaya, oleh karena itu diperlukan disiplin kerja yang baik. Kesalahan akan dapat mengakibatkan kecelakaan bagi manusia dan peralatan pabrik, untuk itu setiap karyawan pabrik diberikan alat pelindung diri. Alat pelindung diri bukan merupakan alat untuk menghilangkan bahaya di tempat kerja, tetapi hanya merupakan usaha untuk mencegah dan mengurangi kontak antara bahaya dan tenaga kerja sesuai dengan standar yang diizinkan. Keamanan kerja berkaitan erat dengan aktifitas suatu industri, sehingga perlu dipikirkan suatu sistem keamanan yang memadai, karena menyangkut keselamatan manusia, bahan baku, produk dan peralatan pabrik. commit to user Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN 5.1. Bentuk Perusahaan Pabrik cyclohexane yang akan didirikan, direncanakan mempunyai: Bentuk : Perseroan Terbatas (PT) Lapangan Usaha : Industri Petrokimia Lokasi Perusahaan : Cilegon, Banten Menurut Widjaja, 2003, alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor, antara lain : 1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham perusahaan. 2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran produksi hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan. 3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah direksi beserta stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris. 4. Kelangsungan Perusahaan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya atau karyawan perusahaan. 5. Efisiensi dari manajemen Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan komisaris dan direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman. commit to user Bab V Manajemen Perusahaan 68 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 69 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 6. Lapangan usaha lebih luas Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha. Ciri-ciri Perseroan Terbatas : 1. Perseroan Terbatas didirikan dengan akta dari notaris dengan berdasarkan Kitab Undang-Undang Hukum Dagang. 2. Besarnya modal ditentukan dalam akta pendirian dan terdiri dari sahamsahamnya. 3. Pemiliknya adalah para pemegang saham. 4. Perseroan Terbatas dipimpin oleh suatu Direksi yang terdiri dari para pemegang saham. Pembinaan personalia sepenuhnya diserahkan kepada Direksi dengan memperhatikan hukum-hukum perburuhan. 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. Menurut Zamani, 1998, untuk mendapatkan sistem organisasi yang baik maka perlu diperhatikan beberapa azas yang dapat dijadikan pedoman, antara lain: a. Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 70 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun b. Tujuan organisasi harus dipahami oleh setiap orang dalam organisasi c. Tujuan organisasi harus diterima oleh setiap orang dalam organisasi d. Adanya kesatuan arah (unity of direction) e. Adanya kesatuan perintah ( unity of command ) f. Adanya keseimbangan antara wewenang dan tanggung jawab g. Adanya pembagian tugas (distribution of work) h. Adanya koordinasi i. Struktur organisasi disusun sederhana j. Pola dasar organisasi harus relatif permanen k. Adanya jaminan jabatan (unity of tenure) l. Balas jasa yang diberikan kepada setiap orang harus setimpal dengan jasanya m. Penempatan orang harus sesuai keahliannya Dengan berpedoman pada azas tersebut maka diperoleh struktur organisasi yang baik yaitu Sistim Line and Staff. Pada sistem ini garis kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Demikian pula dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-orang yang ahli di bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan perusahaan. Menurut Zamani, 1998, ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi garis dan staf ini, yaitu : commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 71 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 1. Sebagai garis atau lini yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan. 2. Sebagai staf yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional. 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 commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 72 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 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 cyclohexane disajikan pada Gambar 5.1 commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 73 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 74 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 5.3. Tugas dan Wewenang 5.3.1. Pemegang Saham Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT. (Perseroan Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Menurut Widjaja, 2003, pada RUPS tersebut, para pemegang saham berwenang : 1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris 2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur 3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi tahunan dari perusahaan. 5.3.2. Dewan Komisaris Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik saham. Menurut Widjaja, 2003, tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi : 1. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target perusahaan, alokasi sumber-sumber dana dan pengarahan pemasaran 2. Mengawasi tugas-tugas direksi 3. Membantu direksi dalam tugas-tugas penting commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 75 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 5.3.3. Dewan Direksi Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur utama bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala tindakan dan kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur utama membawahi direktur produksi dan direktur keuangan-umum. Tugas direktur umum antara lain : 1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan pekerjaannya secara berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada pemegang saham. 2. Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat kelangsungan hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, karyawan, dan konsumen. 3. Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat pemegang saham. 4. Mengkoordinir kerja sama antara bagian produksi (direktur produksi) dan bagian keuangan dan umum (direktur keuangan dan umum). Tugas dari direktur keuangan antara lain : 1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran, keuangan, dan pelayanan umum. 2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepalakepala bagian yang menjadi bawahannya. commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 76 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Tugas dari direktur produksi antara lain : 1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik, dan rekayasa produksi. 2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepalakepala 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. Penelitian dan Pengembangan (LITBANG) Litbang terdiri dari tenaga-tenaga ahli sebagai pembantu direksi dan bertanggung jawab kepada direksi dalam hal pengembangan dan rekayasa produk. Tugas dan wewenangnya antara lain memperbaiki mutu produksi, memperbaiki dan melakukan inovasi terhadap proses produksi, serta meningkatkan efisiensi perusahaan di berbagai bidang commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 77 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 5.3.6. Kepala Bagian Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian bertanggung jawab kepada direktur Utama (Zamani, 1998). Kepala bagian terdiri dari : 1. Kepala Bagian Produksi Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang mutu dan kelancaran produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian produksi membawahi seksi proses dan seksi laboratorium. Tugas seksi proses antara lain : a. Mengawasi jalannya proses produksi b. Menjalankan tindakan seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang tidak diharapkan sebelum diambil oleh seksi yang berwenang. Tugas seksi laboratorium, antara lain: a. Mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu b. Mengawasi dan menganalisa mutu produksi c. Mengawasi hal-hal yang berhubungan dengan buangan pabrik d. Membuat laporan berkala kepada Kepala Bagian Produksi. 2. Kepala Bagian Teknik Tugas kepala bagian teknik, antara lain : commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 78 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun a. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan dan utilitas b. Mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya Kepala Bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan, seksi utilitas, dan seksi safety & lingkungan. Tugas seksi pemeliharaan, antara lain : a. Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik b. Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik Tugas seksi utilitas, antara lain melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan proses, air, dan tenaga listrik. Tugas seksi safety & lingkungan antara lain : a. Mengatur, menyediakan, dan mengawasi hal-hal yang berhubungan dengan keselamatan kerja b. Melindungi pabrik dari bahaya kebakaran 3. Kepala Bagian Keuangan Kepala bagian keuangan ini bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan dan membawahi 2 seksi, yaitu seksi administrasi dan seksi keuangan. Tugas seksi administrasi antara lain : a. Menyelenggarakan pencatatan utang piutang b. Administrasi persediaan kantor dan masalah perpajakan. commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 79 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Tugas seksi keuangan antara lain : a. Menghitung penggunaan uang perusahaan dan membuat ramalan tentang keuangan masa depan. b. Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan serta menyelenggarakan pencatatan pembukuan keuangan perusahaan. 4. Kepala Bagian Pemasaran Bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang bahan baku dan pemasaran hasil produksi, serta membawahi 2 seksi yaitu seksi pembelian dan seksi pemasaran. Tugas seksi pembelian, antara lain : a. Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan perusahaan dalam kaitannya dengan proses produksi b. Mengetahui harga pasar dan mutu bahan baku serta mengatur keluar masuknya bahan dan alat dari gudang. Tugas seksi pemasaran, antara lain : a. Merencanakan strategi penjualan hasil produksi b. Mengatur distribusi hasil produksi 5. Kepala Bagian Umum Bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat, dan keamanan serta mengkoordinir kepalakepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian ini membawahi seksi personalia, seksi humas, dan seksi keamanan. commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 80 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Seksi personalia bertugas : a. Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik mungkin antara pekerja, pekerjaan, dan lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan waktu dan biaya. b. Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja yang tenang dan dinamis. c. Melaksanakan hal-hal yang berhubungan dengan kesejahteraan karyawan. Seksi humas bertugas mengatur hubungan antara perusahaan dengan masyarakat di luar lingkungan perusahaan. Seksi Keamanan bertugas : a. Mengawasi keluar masuknya orang-orang baik karyawan maupun bukan karyawan di lingkungan pabrik. b. Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas perusahaan c. Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern perusahaan. 5.3.7. Kepala Seksi Kepala seksi adalah pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing agar diperoleh hasil yang maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab kepada kepala bagian masingmasing sesuai dengan seksinya. commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 81 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik cyclohexane ini direncanakan beroperasi 330 hari dalam 1 tahun dan 24 jam perhari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perbaikan, perawatan dan shutdown. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan dibagi dalam 2 golongan, yaitu karyawan shift dan non shift. 5.4.1. Karyawan non shift Karyawan non shift dalah karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta bawahan yang berada dikantor. Karyawan harian dalam 1 minggu akan bekerja selama 5 hari dengan pembagian kerja sebagai berikut: Jam kerja : Hari Senin – Jumat : Jam 08.00 – 17.00 Jam Istirahat : Hari Senin – Kamis : Jam 12.00 – 13.00 Hari Jumat : 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 commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 82 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 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 : Shift Pagi : Jam 07.00 – 15.00 Shift Sore : Jam 15.00 – 23.00 Shift Malam : Jam 23.00 – 07.00 Untuk karyawan shift ini dibagi menjadi 4 kelompok (A / B / C / D) dimana dalam satu hari kerja, hanya tiga kelompok 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 masingmasing kelompok ditampilkan dalam bentuk tabel sebagai berikut : Tabel 5.1 Hari Pagi Sore Malam Libur 1 A B C D Jadwal Pembagian Kelompok Shift 2 A B C D 3 D A B C 4 D A B C 5 C D A B 6 C D A B 7 B C D A 8 B C D A Jadwal untuk tanggal selanjutnya berulang ke susunan awal. 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 (Zamani, 1998). commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 83 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 5.5. Status Karyawan Dan Sistem Upah Pada pabrik cyclohexane ini sistem upah karyawan berbeda-beda tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian. Status karyawan dapat dibagi menjadi tiga golongan sebagai berikut : 1. Karyawan Tetap Karyawan tetap yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya. 2. Karyawan Harian Karyawan harian yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan. 3. Karyawan Borongan Karyawan borongan yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan. 5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan Dan Gaji 5.6.1. Penggolongan Jabatan 1 Direktur Utama : Magister Manajemen/Teknik 2 Direktur Produksi : Sarjana Teknik Kimia 3 Direktur Keuangan dan Umum : Sarjana Ekonomi/Akuntansi 4 Kepala Bagian Produksi : Sarjana Teknik Kimia 5 Kepala Bagian Teknik :SarjanaTeknik Kimia/Mesin/Elektro commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 84 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 6 Kepala Bagian Pemasaran :SarjanaTeknik Kimia/Mesin/Elektro 7 Kepala Bagian Keuangan : Sarjana Ekonomi/Akuntansi 8 Kepala Bagian Umum : Sarjana Ekonomi/Hukum 9 Kepala Seksi : Sarjana 10 Operator : D3 11 Sekretaris : Sarjana atau Akademi sekretaris 12 Dokter : Sarjana Kedokteran 13 Perawat : Akademi Perawat 14 Lain-lain : SLTA / Sederajat 5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji Jumlah Karyawan harus ditentukan dengan tepat, sehingga semua pekerjaan dapat diselenggarakan dengan baik dan efisien. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan dapat dilihat pada tabel 5.2 Tabel 5.2 NO. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan JABATAN JUMLAH 1 Direktur Utama 1 2 Direktur Produksi 1 3 Direktur keuangan dan Umum 1 4 Staff Ahli 2 5 Sekretaris 2 6 Kepala Bagian Produksi 1 7 Kepala Bagian LITBANG 1 8 Kepala Bagian Teknik 1 9 Kepala Bagian Umum 1 commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 85 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun NO. JABATAN JUMLAH 10 Kepala Bagian Keuangan 1 11 Kepala Bagian Pemasaran 1 12 Kepala Seksi Proses 1 13 Kepala Seksi Laboratorium 1 14 Staff Litbang 2 15 Kepala Seksi Safety & Lingkungan 1 16 Kepala Seksi Pemeliharaan 1 17 Kepala Seksi Utilitas 1 18 Kepala Seksi Administrasi Keuangan 1 19 Kepala Seksi Pembelian 1 20 Kepala Seksi Personalia 1 21 Kepala Seksi Humas 1 22 Kepala Seksi Keamanan 1 23 Kepala Seksi Pemasaran 1 24 Karyawan Proses 12 25 Karyawan Laboratorium 10 26 Karyawan Pembelian 2 27 Karyawan Pemeliharaan 8 28 Karyawan Utilitas 8 29 Karyawan Administrasi dan Keuangan 4 30 Karyawan Personalia 2 31 Karyawan Humas 2 32 Karyawan Keamanan 8 33 Karyawan Pemasaran 2 34 Karyawan Safety & Lingkungan 8 35 Dokter 2 36 Perawat 2 commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 86 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun NO. JABATAN 37 Sopir 4 38 Pesuruh 5 TOTAL 105 Tabel 5.3 5.7. JUMLAH Perincian Golongan dan Gaji Karyawan Gol. Jabatan Gaji/bulan (Rp) Kualifikasi I. Direktur Utama 50.000.000 S2 Pengalaman 10 Tahun II. Direktur 30.000.000 S1 Pengalaman 10 Tahun III. Staf Ahli 9.000.000 S1 Pengalaman 5 Tahun IV Staf Litbang 6.000.000 S1 pengalaman V. Kepala Bagian 8.000.000 S1 pengalaman VI. Kepala Seksi 6.000.000 S1/D3 pengalaman VII. Sekretaris 3.500.000 S1/D3 pengalaman VIII. Karyawan 4.000.000 SLTA/D1/D3 IX. Operator 3.000.000 D3 X Supir, dll s/d. 2.000.000 SLTA/Sederajat Kesejahteraan Sosial Karyawan Menurut Masud, 1998, kesejahteraan sosial yang diberikan oleh perusahaan pada para karyawan, antara lain : 1. Tunjangan Tunjangan yang berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan yang bersangkutan. Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan. commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 87 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja. 2. Pakaian Kerja Pakaian kerja diberikan kepada setiap karyawan setiap tahun sejumlah empat pasang. 3. Cuti Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam satu tahun. Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang menderita sakit berdasarkan keterangan dokter. Cuti hamil diberikan kepada karyawati yang hendak melahirkan, masa cuti berlaku selama 1 bulan sebelum melahirkan sampai 2 bulan sesudah melahirkan. 4. Pengobatan Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja, diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh kecelakaan kerja, ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undangundang. 5. Asuransi Tenaga Kerja Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp. 1.000.000,00 per bulan. commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 88 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 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. commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 89 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 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 prduksi sesuai kemampuan pasar atau produksi diturunkan sesuai dengan kemampuan pasar, dengan mempertimbangkan untung dan rugi. Rencana produksi tetap dengan mempertimbangkan bahwa kelebihan produksi disimpan dan dipasarkan tahun berikutnya. Mencari daerah pemasaran baru. 2. Kemampuan Pabrik Pada umumnya kemampuan pabrik ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain : Bahan Baku Dengan pemakaian yang memenuhi kualitas dan kuantitas, maka akan mencapai jumlah produk yang diinginkan. Tenaga kerja Kurang terampilnya tenaga kerja akan menimbulkan kerugian, sehingga diperlukan pelatihan agar kemampuan kerja keterampilannya meningkat dan sesuai dengan yang diinginkan. commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 90 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Peralatan (Mesin) Ada dua hal yang mempengaruhi keandalan dan kemampuan mesin, yaitu jam kerja mesin efektif dan kemampuan mesin. Jam kerja mesin efektif adalah kemampuan suatu alat untuk beroperasi pada kapasitas yang diinginkan pada periode tertentu. Kemampuan mesin adalah kemampuan mesin dalam memproduksi. 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 standar dan jumlah produk sesuai dengan rencana dalam jangka waktu sesuai jadwal. a. Pengendalian Kualitas Penyimpangan kualitas terjadi karena mutu bahan baku tidak baik, kerusakan alat, dan penyimpangan operasi. Hal - hal tersebut dapat diketahui dari monitor atau hasil analisis laboratorium. b. Pengendalian Kuantitas Penyimpangan kuantitas terjadi karena kesalahan operator, kerusakan mesin, keterlambatan bahan baku Penyimpangan perlu serta diketahui perbaikan alat penyebabnya, yang terlalu baru lama. dilakukan evaluasi.Kemudian dari evaluasi tersebut diambil tindakan seperlunya dan diadakan perencanaan kembali dengan keadaan yang ada. commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 91 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun c. Pengendalian Waktu Untuk mencapai kuantitas tertentu perlu adanya waktu tertentu pula. d. Pengendalian Bahan Proses Bila ingin dicapai kapasitas produksi yang diinginkan maka bahan proses harus mencukupi sehingga diperlukan pengendalian bahan proses agar tidak terjadi kekurangan. commit to user Bab V Manajemen Perusahaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun BAB VI ANALISA EKONOMI Pada perancangan pabrik cyclohexane ini dilakukan evaluasi atau penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang menguntungkan atau tidak. Komponen terpenting dari perancangan ini adalah estimasi harga alat - alat, karena harga ini dipakai sebagai dasar untuk estimasi analisa ekonomi. Analisa ekonomi dipakai untuk mendapatkan perkiraan/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. Dasar Perhitungan Kapasitas produksi : 30.000 ton/tahun Satu tahun operasi : 330 hari Pabrik didirikan : 2017 Harga bahan baku benzene : US $ 1,07 / kg Harga bahan baku hidrogen : US $ 3,93 / kg Harga bahan pembantu Katalis nickel-alumina : US $ 2,07 / kg Dowtherm A : US $ 4,58 / kg commit to user Bab VI Analisa Ekonomi 92 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 93 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Harga produk Cyclohexane 6.2. : US $ 1,87 / kg 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 tahun-tahun sebelumnya. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan data indeks harga. Tabel 6.1 Indeks Harga Alat Cost Indeks tahun 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Chemical Engineering Plant Index 361,30 358,20 359,20 368,10 381,10 381,70 386,50 389,50 390,60 394,10 394,30 390,40 Sumber : Peters & Timmerhaus,ed.5, 2003 commit to user Bab VI Analisa Ekonomi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 94 Indeks Harga Alat Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1990 y = 3,61x - 6823,17 R² = 0,862 1992 1994 1996 1998 Tahun 2000 2002 2004 Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan least square sehingga didapatkan persamaan berikut: Y = 3,607X – 6823 ……………………………………(6-1) Tahun 2016 adalah tahun ke 16, sehingga indeks tahun 2016 adalah 448,71. Harga alat dan yang lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2016) dan dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa sekarang digunakan persamaan (Peters & Timmerhaus, 2003) : Ex = Ey . Nx ........................................................ (6-2) Ny Ex = Harga pembelian pada tahun 2016 Ey = Harga pembelian pada tahun referensi Nx = Indeks harga pada tahun 2016 Ny = Indeks harga pada tahun referensi commit to user Bab VI Analisa Ekonomi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 95 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 6.3. Penentuan Total Capital Investment (TCI) Asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi : 1. Pembangunan fisik pabrik akan dilaksanakan pada tahun 2016 dan pabrik dapat beroperasi secara komersial pada akhir tahun 2017. 2. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu. 3. Kapasitas produksi adalah 30.000 ton/tahun. 4. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun. 5. Shut down pabrik dilaksanakan selama 30 hari dalam satu tahun untuk perbaikan alat-alat pabrik. 6. Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan. 7. Umur alat-alat pabrik diperkirakan 10 tahun, kecuali alat-alat tertentu (umur pompa adalah 5 tahun). 8. Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah nol. 9. Situasi pasar, biaya dan lain-lain diperkirakan stabil selama pabrik beroperasi. 10. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 9.725,00. (Sumber: www.bca.co.id) 11. Semua produk cyclohexane habis terjual. commit to user Bab VI Analisa Ekonomi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 96 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 6.3.1. Modal Tetap (Fixed Capital Investment) Tabel 6.2 Modal Tetap No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Keterangan Harga pembelian peralatan Instalasi alat – alat Pemipaan Instrumentasi Isolasi Listrik Bangunan Tanah dan perbaikan lahan Utilitas Physical Plant Cost 10. Engineering & Construction Direct Plant Cost 11. Contractor’s fee 12. Contingency Fixed Capital Invesment (FCI) US $ 460.493 198.012 396.024 69.074 36.839 69.074 184.197 1.657.223 460.339 3.531.777 882.944 4.414.721 176.589 1.103.680 5.694.990 Rp. 4.478.294.315 1.925.666.556 3.851.333.111 671.744.174 358.263.545 671.744.147 1.791.317.726 16.121.360.147 4.476.804.979 34.346.528.675 8.586.632.169 42.933.160.844 1.717.326.434 10.733.290.211 55.383.777.488 6.3.2. Modal Kerja (Working Capital Investment) Tabel 6.3 Modal Kerja No. Jenis US $ 1. Persediaan bahan baku 3.863.183 2. Persediaan bahan dalam proses 7.562 3. Persediaan Produk 4.675.000 4. Extended Credit 3.660.078 5. Available Cash 4.675.000 Working Capital Investment (WCI) 16.880.823 Total Capital Investment (TCI) = FCI + WCI = Rp. 219.549.779.442 commit to user Bab VI Analisa Ekonomi Rp. 37.569.450.018 73.541.860 45.464.375.000 35.594.260.076 45.464.375.000 164.166.001.954 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 97 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 6.4. Penentuan Manufacturing Cost (TMC) 6.4.1.Direct Manufacturing Cost (DMC) Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost No. Jenis 1. Harga Bahan Baku 2. Gaji Pegawai 3. Supervisi 4. Maintenance 5. Plant Supplies 6. Royalty & Patent 7. Utilitas Direct Manufacturing Cost (DMC) US $ 41.139.191 227.043 162.879 341.699 51.254 1.122.000 46.082 43.090.149 Rp. 400.078.631.477 2.208.000.000 1.584.000.000 3.323.026.649 498.453.997 10.911.450.000 448.143.264 419.051.705.388 6.4.2. Indirect Manufacturing Cost (IMC) Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost No. 1. 2. Jenis US $ Payroll Overhead Laboratory 3. Plant Overhead 4. Packaging Indirect Manufacturing Cost (IMC) Rp. 34.057 22.704 321.200.000 220.800.000 113.522 34.057 204.339 1.104.000.000 331.200.000 1.987.200.000 6.4.3. Fixed Manufacturing Cost (FMC) Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost No. Jenis 1. Depresiasi 2. Property Tax 3. Asuransi Fixed Manufacturing Cost (FMC) US $ 455.599 56.950 113.900 623.429 commit to user Bab VI Analisa Ekonomi Rp. 4.430.702.199 553.837.775 1.107.675.550 6.092.215.524 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 98 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Total Manufacturing Cost (TMC) = DMC + IMC + FMC = Rp. (419.051.705.388 + 1.987.200.000 + 6.092.215.524) = Rp. 427.131.120.911 6.5. General Expense (GE) Tabel 6.7 No. Jenis 1. Administrasi 2. Sales 3. Research 4. Finance General Expense (GE) General Expense US $ 393.830 6.171.000 1.570.800 1.408.436 9.544.067 Rp. 3.830.000.000 60.012.975.000 15.276.030.000 13.697.044.584 92.816.049.584 Biaya Produksi Total (TPC) = TMC + GE = Rp. 427.131.120.911 + Rp. 92.816.049.584 = Rp. 519.947.170.495 6.6. Keuntungan Produksi Penjualan selama 1 tahun : Cyclohexane = US $ 56.100.000 = Rp. 545.572.500.000 Biaya produksi per tahun = Rp. 519.947.170.495 Keuntungan sebelum pajak = Rp. 25.625.329.505 Pajak = 25 % dari keuntungan = Rp. 6.406.332.376 (www.pajak.go.id) Keuntungan setelah pajak = Rp. 19.218.997.129 commit to user Bab VI Analisa Ekonomi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 99 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 6.7. Analiasa Kelayakan 1. % Profit on Sales (POS) POS adalah persen keuntungan penjualan produk terhadap harga jual produk itu sendiri. POS Keuntungan 100% Penjualan tahunan Besarnya POS pabrik Cyclohexane ini adalah : POS sebelum pajak = 4,70% POS setelah pajak = 3,52% 2. % Return on Investment (ROI) ROI adalah tingkat pengembalian modal dari pabrik ini, dimana untuk pabrik yang tergolong high risk, mempunyai batasan ROI minimum sebelum pajak sebesar 44 % (Aries, 1954). ROI sebelum pajak = 46,27 % ROI setelah pajak = 34,70 % 3. Pay Out Time POT POT adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Fixed Capital Investment berdasarkan profit yang diperoleh. Besarnya POT untuk pabrik yang beresiko tinggi sebelum pajak adalah maksimal 2 tahun (Aries, 1954). POT sebelum pajak = 1,84 tahun POT setelah pajak = 2,34 tahun commit to user Bab VI Analisa Ekonomi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 100 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun 4. Break Event Point (BEP) BEP adalah titik impas, suatu keadaan dimana besarnya kapasitas produksi dapat menutupi biaya keseluruhan. Besarnya BEP untuk pabrik cyclohexane ini adalah 58,90 % 5. Shut Down Point (SDP) SDP adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed Cost yang menyebabkan pabrik harus ditutup. Besarnya SDP untuk pabrik cyclohexane ini adalah 49,12 % 6. Discounted Cash Flow (DCF) DCF adalah perbandingan besarnya persentase keuntungan yang diperoleh terhadap capital investment dibandingkan dengan tingkat bunga yang berlaku di bank. Tingkat bunga kredit di Bank Mandiri adalah 13,5 % (www.bankmandiri.co.id, 2012). Besarnya DCF yang diperoleh untuk pabrik cyclohexane ini adalah 15,81 %. Dari perhitungan diperoleh : a. Fixed manufacturing cost (Fa) = Rp. 6.092.215.524 b. Variable cost (Va) = Rp. 411.769.424.741 c. Regulated cost (Ra) = Rp. 102.085.530.230 d. Sales (Sa) = Rp. 545.572.500.000 commit to user Bab VI Analisa Ekonomi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 101 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Tabel 6.8 No. Keterangan 1. Return On Investment (% ROI) ROI sebelum pajak ROI setelah pajak 2. Pay Out Time (POT) POT sebelum pajak POT setelah pajak 3. Break Even Point (BEP) 4. Shut Down Point (SDP) 5. Discounted Cash Flow (DCF) Analisis kelayakan Perhitungan Batasan 46,27 % 34,70 % min 44 % (resiko tinggi) 1,84 tahun 2,34 tahun 58,90 % 49,12 % 15,82 % maks. 2 tahun (resiko tinggi) 40 – 60 % min. 13,5 % Adapun kurva analisa kelayakan tersebut dapat dilihat pada Gambar 6.2. Dari analisis ekonomi yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa pendirian pabrik cyclohexane dengan kapasitas 30.000 ton/tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya. commit to user Bab VI Analisa Ekonomi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 102 Prarancangan Pabrik Cyclohexana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 30.000 Ton/Tahun Gambar 6.2 Kurva Analisis Kelayakan Keterangan : Penjualan (sales) Total Cost Variabel Cost Fixed Cost Shut down Line commit to user Bab VI Analisa Ekonomi