BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
BAB IV
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
IV.1. Unit Pendukung Proses
Unit pendukung proses atau utilitas merupakan unit penunjang proses
produksi yang merupakan bagian penting untuk berlangsungnya proses suatu
pabrik. Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik isopropil alkohol
adalah unit pengadaan air, unit pengadaan steam, unit pengadaan N2, unit
pengadaan udara tekan, unit pengadaan listrik, dan unit pengadaan bahan bakar.
1. Unit pengadaan air
Unit pengadaan air bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi
kebutuhan air sebagai berikut:
a. Air pendingin
Kebutuhan make up air pendingin sebesar 66.558,903 kg/jam.
b. Air umpan boiler (steam)
Kebutuhan make up air umpan boiler sebesar 10.168,769 kg/jam.
c. Air konsumsi umum dan sanitasi
Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi sebesar 6.904,167 kg/jam.
2. Unit pengadaan steam
Unit pengadaan steam bertugas menyediakan kebutuhan steam sebagai media
pemanas untuk reboiler dan heat exchanger. Kebutuhan steam sebesar
97.070,687 lb/jam.
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
51
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
52
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
3. Unit pengadaan udara tekan
Unit ini bertugas menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi
pneumatic, penyediaan udara tekan di bengkel, dan kebutuhan umum yang
lain. Kebutuhan udara tekan yang harus disediakan adalah sebesar
44,174 m3/jam.
4. Unit pengadaan N2
Unit ini bertugas untuk keperluan purging alat proses saat shutdown.
5. Unit pengadaan listrik
Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan
proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau listrik,
AC, maupun untuk penerangan. Kebutuhan listrik sebesar 1095,61 kW disupply dari PLN dan kebutuhan listrik sebesar 986,05 kW di-supply dari
generator sebagai cadangan apabila PLN mengalami gangguan.
6. Unit pengadaan bahan bakar
Unit pengadaan bahan bakar bertugas menyediakan bahan bakar untuk
kebutuhan boiler dan generator. Kebutuhan Industrial Diesel Oil (IDO) untuk
pabrik ini adalah sebesar 284,238 L/jam.
IV.1.1. Unit Pengadaan Air
Kebutuhan air pendingin, air umpan boiler, air konsumsi umum, dan
sanitasi menggunakan air yang diperoleh dari PT Krakatau Tirta Industri (PT KTI)
yang terletak tidak jauh dari lokasi pabrik.
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
53
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
1. Air Pendingin
Air pendingin yang digunakan adalah air dari PT KTI karena air tersebut
sudah diproses sehingga sudah memenuhi persyaratan air yang akan digunakan
sebagai pendingin. Kebutuhan air pendingin untuk pabrik ini dapat dilihat pada
Tabel IV.1.
No.
1.
2.
3.
4.
Tabel IV.1.
Kode Alat
CD-01
CD-02
CD-03
CD-04
Kebutuhan Air Pendingin
Nama Alat
Kebutuhan (kg/jam)
Kondenser
21,486,907
Kondenser
350.593,391
Kondenser
54.151,589
Kondenser
45.974,969
2. Air Umpan Boiler
Air untuk umpan boiler membutuhkan penanganan khusus. Beberapa hal
yang harus diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai
berikut:
a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi
Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutanlarutan asam dan garam-garam terlarut.
b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale reforming)
Pembentukan kerak disebabkan karena kesadahan dan suhu yang tinggi, yang
biasanya berupa garam-garam silikat dan karbonat.
c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming)
Air yang biasanya diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming
pada boiler, karena adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat tidak larut
dalam jumlah yang besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi.
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
54
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler
adalah demineralisasi dan deaerasi.
1. Unit Demineralisasi
Unit demineralisasi berfungsi untuk menghilangkan mineral-mineral
yang terkandung dalam air seperti Ca 2+, Mg2+, K+, Fe 2+, Al3+, HCO3-, SO42-,
dan Cl- dengan bantuan resin. Air dialirkan menuju cation exchanger untuk
mengikat ion-ion positif yang terlarut dalam air lunak. Alat ini berupa silinder
tegak yang berisi tumpukan butir-butir resin penukar ion. Resin yang
digunakan adalah jenis C-300 dengan notasi RH2. Reaksi yang terjadi dalam
cation exchanger adalah:
2NaCl + RH 2
RNa2 + 2 HCl
CaCO3 + RH2
RCa + H 2CO3
BaCl 2 + RH2
RBa + 2 HCl
Air yang keluar dari cation exchanger kemudian diumpankan ke tangki
anion exchanger untuk menghilangkan ion-ion negatif. Resin yang digunakan
adalah jenis C-500P dengan notasi R(OH)2. Reaksi yang terjadi di dalam anion
exchanger adalah:
R(OH)2 + 2 HCl
RCl2 + 2 H 2O
R(OH)2 + H2SO4
RSO4 + 2 H 2O
R(OH)2 + H2CO3
RCO3 + 2 H2O
2. Unit Deaerator
Air yang sudah bebas dari ion-ion negatif dan positif kemudian dialirkan
menuju tangki deaerator. Proses deaerasi bertujuan untuk menghilangkan gas
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
55
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
terlarut, terutama oksigen dan karbon dioksida. Oksigen terlarut dapat
menyebabkan korosi pada alat-alat proses dan boiler. Proses pengurangan gasgas dalam unit deaerator dilakukan secara mekanis dan kimiawi. Proses
mekanis dilakukan dengan cara mengkontakkan air umpan boiler dengan uap
tekanan rendah, mengakibatkan sebagian besar gas terlarut dalam air umpan
terlepas dan dikeluarkan ke atmosfer. Selanjutnya dilakukan proses kimiawi
dengan penambahan bahan kimia hidrazin (N2H4). Adapun reaksi yang terjadi
adalah:
N2H4 (aq) + O2 (g)
N2 (g) + 2 H2O (l)
Gas ini kemudian dibuang ke atmosfer. Air bebas gas terlarut kemudian
diumpankan menuju tangki penyimpanan umpan boiler.
No.
1.
2.
Tabel IV.2. Kebutuhan Air Umpan Boiler
Keterangan
Kebutuhan (kg/jam)
Kebutuhan air umpan boiler
61.012,616
Make up air umpan boiler (20%)
10.168,769
3. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi
Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari PT KTI.
Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor,
perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa
syarat, yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis.
Syarat fisik:
a. Suhu di bawah suhu udara luar.
b. Warna jernih.
c. Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau.
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
56
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
Syarat kimia:
a. Tidak mengandung zat organik.
b. Tidak beracun.
Syarat bakteriologis:
Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri yang pathogen.
Tabel IV.3. Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi
No.
Keterangan
Kebutuhan (kg/jam)
1. Perkantoran
570,833
2. Laboratorium
2.083,333
3.
Kantin
83,333
4.
Air hidran/taman
4.166,667
IV.1.2. Unit Pengadaan Steam
Steam yang diproduksi pada pabrik isopropil alkohol ini digunakan
sebagai media pemanas reboiler dan heat exchanger. Untuk memenuhi kebutuhan
steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini adalah
saturated steam yang mempunyai suhu 198,89 °C dan tekanan 14,99 atm.
Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 97.070,687 lb/jam. Untuk
menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi dan make up
blowdown pada boiler, maka jumlah steam dilebihkan sebanyak 20%. Sehingga
jumlah steam yang dibutuhkan adalah 116.484,825 lb/jam.
Perancangan boiler :
Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam.
Steam yang dihasilkan: T = 390 °F = 198,89 °C
P = 220,370 psia = 14,99 atm
Jenis boiler = boiler pipa air (
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
29,60 atm)
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
57
1. Menentukan daya boiler
Daya yang diperlukan boiler dihitung menggunakan persamaan:
Daya
Ms ( Hv
fe ed
)
(IV-1)
970,3 x 34,5
dengan:
Ms
= massa steam yang dihasilkan
= 116.484,825 lb/jam
Hv = entalpi steam pada 76,62 atm dan 304,4 °C
= 835,400 BTU/lbm
(Kern, 1950, Tabel 7)
Hfeed = entalpi umpan (BTU/lbm)
Umpan air terdiri dari:
20% make up air (T = 35 °
H
kondensat = 588,9 BTU/lbm)
H
(Kern, 1950, Tabel 7)
Hfeed = 697,120 BTU/lbm
Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar 543,809 HP
2. Menentukan luas penampang perpindahan panas
Ditentukan luas bidang pemanasan = 12 ft2/HP
Total heating surface = 6525,710 ft2
3. Perhitungan kapasitas boiler
Q =M
Hv
H feed)
= 116.484,825 x (835,400
697,120)
= 18.204.201,804 BTU/jam
4. Kebutuhan bahan bakar
Bahan bakar yang digunakan adalah Industrial Diesel Oil (IDO).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
58
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
Heating value (HV) IDO = 19.676 BTU/lb
= 52,228 lb/ft3
Densitas
Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan panas yang
ada adalah sebesar 269,127 L/jam.
Spesifikasi boiler yang dibutuhkan:
Kode
: B-01
Fungsi
: Memenuhi kebutuhan steam
Jenis
: Boiler pipa air
Jumlah
: 1 buah
Tekanan steam : 220,370 psi (14,991 atm)
Suhu steam
: 390 °F (198,889 °C)
Efisiensi
: 85%
Bahan bakar
: Industrial Diesel Oil (IDO)
IV.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan
Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik isopropil alkohol
digunakan sebagai instrumentasi pneumatic.
Kebutuhan udara tekan dihitung berdasarkan jumlah alat kontrol yang
digunakan, yaitu 26 control valve sehingga diperkirakan kebutuhan udara tekan
sebesar 44,174 m 3/jam, tekanan 5,921 atm (87,022 psi), dan suhu 30 °C. Alat
untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor.
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
59
Perhitungan Daya Kompresor
Daya yang diperlukan kompresor dihitung menggunakan persamaan:
144
33000
(K 1)
K
K
1
P1 .Q 1 r
K
1
Daya
EO
(IV-2)
dengan:
K
= adiabatik exponent = 1,16
(Branan, 1994, fig. 1)
P1 = suction pressure = 1 atm (14,7 psi)
Q1 = kapasitas aktual = 33,599 ft3/menit
r
= compression ratio (P2/P1) = 5,9213
(Perry, 2008, p. 10-45)
EO = efisiensi = 80%
Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar 6 HP.
Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan:
Kode
: KU-01
Fungsi
: Memenuhi kebutuhan udara tekan
Jenis
: Single Stage Reciprocating Compressor
Jumlah
: 1 buah
Kapasitas
: 44,174 m 3/jam
Tekanan suction
: 1 atm (14,7 psi)
Tekanan discharge : 5,921 atm (87,022 psi)
Suhu udara
: 30 °C
Efisiensi
: 80%
Daya kompresor
: 6 HP
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
60
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
IV.1.4. Unit Pengadaan N2
Kebutuhan N2 disediakan untuk keperluan purging saat shutdown.
Nitrogen yang disimpan dalam fase cair dengan kemurnian produk nitrogen
adalah sebagai berikut:
- Kandungan air
: 0,1 ppm max.
- Kandungan CO 2
: 1 ppm max.
- Kandungan O2
: 0,02 % max.
IV.1.5. Unit Pengadaan Listrik
Kebutuhan tenaga listrik di pabrik isopropil alcohol ini dipenuhi oleh
PLN dan generator pabrik. Hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat
berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. 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.
1. Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas
Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas dapat dilihat pada
Tabel IV.4. dan Tabel IV.5.
Tabel IV.4. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses
Nama Alat
Jumlah
Daya (HP)
Total Horse Power (HP)
P-01
1
1,00
1,00
P-02
1
200,00
200,00
P-03
1
1,00
1,00
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
61
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
Tabel IV.4. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses (lanjutan)
P-04
1
5,00
5,00
P-05
1
15,00
15,00
P-06
1
1,00
1,00
P-07
1
3,00
3,00
P-08
1
1,00
1,00
P-09
1
1,50
1,50
CP
1
475,90
475,90
Jumlah
704,40
Tabel IV.5. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Utilitas
Nama Alat
Jumlah
Daya (HP)
Total Horse Power (HP)
PU-01
1
1,50
1,50
PU-02
1
0,50
0,50
PU-03
1
0,75
0,75
PU-04
1
0,50
0,50
PU-05
1
5,00
5,00
PU-06
1
0,75
0,75
PU-07
1
0,75
0,75
PWT-01
1
0,75
0,75
PWT-02
1
1,50
1,50
PWT-03
1
150,00
150,00
PWT-04
1
40,00
40,00
PWT-05
1
0,75
0,75
PWT-06
1
1,00
1,00
PWT-07
1
7,50
7,50
PWT-08
1
0,75
0,75
PWT-09
1
7,50
7,50
PWT-10
1
7,50
7,50
Fan CT
1
60,00
60,00
CP
1
6,00
6,00
Jumlah
293,00
Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas
sebesar 997,39 HP. Untuk faktor keamanan, kebutuhan listrik ini dilebihkan 10%
sehingga total kebutuhan listrik adalah 1097,14 HP atau sebesar 818,13 kW.
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
62
2. Listrik untuk Penerangan
Untuk menentukan besarnya tenaga listrik penerangan digunakan
persamaan:
a.F
Daya
(IV-3)
U.D
dengan :
L : Lumen per outlet
a : Luas area, ft2
F : foot candle yang diperlukan
(Perry, 2008, Tabel 13)
U : Koefisien utilitas
(Perry, 2008, Tabel 16)
D : Efisiensi lampu
(Perry, 2008, Tabel 16)
Tabel VI.6. Jumlah Lumen Berdasarkan Luas
Bangunan
Luas, m2
Luas, ft2
F
U
Pos keamanan
150
1.614,55 20,00 0,42
Parkir
1.076 11.581,69 10,00 0,49
Kantin
91
979,49 20,00 0,51
Kantor Pusat
675
7.265,46 35,00 0,60
Poliklinik
243
2.615,57 30,00 0,56
Ruang kontrol
285
3.067,64 40,00 0,56
Laboratorium
240
2.583,28 40,00 0,56
Safety
240
2.583,28 40,00 0,56
Proses
9.616 103.503,25 30,00 0,59
Mushola
81
871,86 20,00 0,55
Utilitas
1.125 12.109,10 10,00 0,59
Ruang generator
310
3.336,73 10,00 0,51
Garasi
1.020 10.978,92 10,00 0,51
Gudang
405
4.359,28 5,00 0,51
Bengkel
150
1.614,55 40,00 0,51
Pemadam
187
2.012,80 20,00 0,51
Jalan dan taman
9.000 96.872,84 5,00 0,55
Area perluasan
5.172 55.669,59 5,00 0,57
Jumlah
30.066 323.619,86
commit to user
Bangunan
D
Lumen
0,75
102.510,94
0,75
315.147,92
0,75
51.215,27
0,75
565.091,55
0,75
186.826,19
0,75
292.156,18
0,75
246.026,25
0,75
246.026,25
0,75 7.017.169,17
0,75
42.271,78
0,75
273.652,08
0,75
87.234,80
0,75
287.030,63
0,75
56.984,02
0,75
168.841,55
0,75
105.244,56
0,75 1.174.216,22
0,75
651.106,32
11.868.751,70
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
63
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
Jumlah lumen:
a. Untuk penerangan dalam ruangan = 9.728.281,24 lumen
b. Untuk penerangan bagian luar ruangan
= 2.140.470,46 lumen
Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu fluorescent
40 Watt di mana satu buah lampu instant starting daylight 40 W mempunyai
1.920 lumen (Perry, 2008, Tabel 18).
Jadi jumlah lampu dalam ruangan = 9.728.281,24 / 1.920
= 5.067 buah
Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt, di
mana lumen output tiap lampu adalah 4.300 lumen.
Jadi jumlah lampu luar ruangan
= 2.140.470,46 / 4.300
= 498 buah
Total daya penerangan
= (40 W x 5.067 + 100 W x 498)
= 252.480 W
= 252,48 kW
3. Listrik untuk AC
Kebutuhan listrik untuk kebutuhan AC diperkirakan menggunakan
tenaga listrik sebesar 15.000 Watt atau 15 kW.
4. Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi
Kebutuhan listrik untuk laboratorium dan instrumentasi diperkirakan
menggunakan tenaga listrik sebesar 10.000 watt atau 10 kW.
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
64
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
Tabel IV.7. Total Kebutuhan Listrik Pabrik
No.
Kebutuhan Listrik
Tenaga Listrik (kW)
1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas
606,25
2. Listrik untuk keperluan penerangan
252,48
3. Listrik untuk AC
15,00
4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi
10,00
Total
883,73
Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik jika terjadi
pemadaman listrik dari PLN berfungsi untuk menyuplai 90% listrik dari total
kebutuhan listrik, yaitu 986,05 kW. Efisiensi generator sebesar 80%, sehingga
generator yang disiapkan harus mempunyai output 1.183,26 kW. Oleh karena itu,
dipilih generator dengan daya 1200 kW dan masih tersedia cadangan daya sebesar
16,74 kW.
Spesifikasi generator yang diperlukan:
Jenis
: AC generator
Jumlah
: 1 buah
Kapasitas/tegangan
: 1200 kW; 230/400 volt
Efisiensi
: 80%
Bahan bakar
: IDO (Industrial Diesel Oil)
IV.1.6. Unit Pengadaan Bahan Bakar
Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi
kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan
adalah Industrial Diesel Oil (IDO). IDO diperoleh dari Pertamina dan
distributornya.
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
65
Bahan bakar IDO yang digunakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut:
Specific gravity
: 0,839
Heating Value
: 19.676 BTU/lb
Efisiensi bahan bakar : 80%
Densitas
: 52,228 lb/ft3
Kebutuhan bahan bakar untuk tiap alat dihitung dengan persamaan berikut:
Kapasitas
Bahan bakar
Efisiensi
Alat
Alat x Densitas
x Heating Va lue
(IV-4)
Tabel IV.8. Total Kebutuhan Bahan Bakar Pabrik
Keterangan
Boiler
Generator
Efisiensi bahan bakar
85%
80%
Kapasitas (BTU/jam)
18.204.201,804
4.094.584,911
Kebutuhan IDO (L/jam)
269,127
15,110
IV.2. Laboratorium
Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk
memperoleh data-data yang diperlukan. Data-data tersebut digunakan untuk
evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian
mutu.
Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik
dilakukan untuk mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan
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
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
66
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
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
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.
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
67
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
c. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi.
Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi:
1. Laboratorium fisik.
2. Laboratorium analitik.
3. Laboratorium penelitian dan pengembangan.
IV.2.1. Laboratorium Fisik
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.
IV.2.2. Laboratorium Analitik
Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk
mengenai sifat-sifat kimianya. Analisa yang dilakukan, yaitu:
1. Analisa komposisi bahan baku.
2. Analisa komposisi produk.
3. Analisa air, meliputi:
a. Air baku.
b. Air pendingin.
c. Air konsumsi umum dan sanitasi.
d. Air limbah.
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
68
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
IV.2.3. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan
Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya diversifikasi
produk dan perlindungan terhadap lingkungan.
Selain 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.
IV.2.4. Prosedur Analisa Bahan Baku dan Produk
Analisa bahan baku dan produk utama dilakukan menggunakan
Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi (HPLC), yaitu dengan cara mengambil
sampel bahan baku propilen, produk diisopropil eter, dan isopropil alkohol
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.
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 data,
dan mengolah data hasil pengukuran HPLC.
IV.2.5. Prosedur Analisa Proses
Analisa proses dilakukan menggunakan Kromatografi Gas, yaitu dengan
cara mengambil sampel gas propilen secukupnya, kemudian dianalisa langsung
menggunakan Kromatografi Gas. Prinsip kerja dari kromatografi gas yaitu:
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
69
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
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 ke dalam
kolom.
Dengan alat ini dapat ditentukan komposisi bahan baku di proses apakah sudah
memenuhi kriteria sebagai bahan baku atau belum.
IV.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.
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
70
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
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), serta kandungan Mg2+, Ca2+.
IV.3. Unit Pengolahan Limbah
Limbah yang dihasilkan dari pabrik isopropil alkohol 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 isopropil alkohol 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
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
71
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
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 H 2SO4 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.
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 di dalam tanah yang dindingnya dilapisi dengan clay
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
72
Prarancangan Pabrik Isopropil Alkohol
Dari Propilen dan Air
Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
(tanah liat) agar limbah yang dipendam termasuk berbahaya tidak menyebar ke
lingkungan sekitarnya.
3. Pengolahan bahan buangan gas
Limbah gas berasal dari hasil atas Flash Drum berupa campuran C3H6,
C3H8, C3H7OH, C6H14O dan H2O. Limbah ini dapat digunakan sebagai bahan
bakar untuk Boiler
IV.4. Keselamatan dan Kesehatan Kerja
Pedoman keselamatan kerja dibuat untuk memberikan informasi yang
lengkap tentang tata tertib dalam bekerja yang baik dan benar, agar kesehatan dan
keselamatan pekerja selama melakukan tugasnya terjamin sesuai dengan peraturan
yang telah ditetapkan oleh pihak pabrik yang bekerja sama dengan departemen
tenaga kerja.
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
commit to user
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
dan
peralatan
pabrik.