PRARANCANGAN PABRIK ETIL ASETAT DARI ETANOL DAN ASAM ...... · asam asetat, reaksi pembentukan ... Tabel 1.1 Data Kapasitas Produksi Etil Asetat di Dunia 3 Tabel 1.2 Impor Etil Asetat

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK ETIL ASETAT

DARI ETANOL DAN ASAM ASETAT

KAPASITAS 10.000 TON / TAHUN

Oleh :

JONAS NASTITI I 0502031

HERMAWAN SAPUTRO I 0505034

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2010

ii

Halaman Pengesahan

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK ETIL ASETAT

DARI ETANOL DAN ASAM ASETAT

KAPASITAS 10.000 TON / TAHUN

Oleh :

JONAS NASTITI

NIM. I 0502031

HERMAWAN SAPUTRO

NIM. I 0505034

Dosen pembimbing

Ir. Endah Retno D., MT. NIP. 19690719 200003 2 001

Dipertahankan di depan Tim Penguji :

1. Dwi Ardiana S.,ST.,MT 1. ......................................

NIP. 19730131 199802 2 001

2. Ari Diana S.,ST.,MT. 2. ......................................

NIP. 19750123 200812 2 002

Disahkan,

Ketua Jurusan

Teknik Kimia

Ir. Arif Jumari, M.Sc.

NIP. 19650315 199702 1 001

ii

xiii

INTISARI

Jonas Nastiti, Hermawan Saputro, 2010, Prarancangan Pabrik Etil Asetat dari Etanol dan Asam Asetat Kapasitas 10.000 ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

Etil asetat dengan rumus molekul (CH3COOC2H5) adalah salah satu bahan kimia yang digunakan sebagai bahan pelarut terutama dalam industri farmasi dan kosmetik. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, dirancang pabrik etil asetat dari etanol dan asam asetat dengan kapasitas 10.000 ton/tahun. Bahan baku etanol (C2H5OH) sebanyak 7101 ton/tahun diperoleh dari PT. Molindo Raya, Lawang, Jawa Timur sedangkan asam asetat sebanyak 5631 ton/tahun diperoleh dari PT. Indo Acidatama, Solo, Jawa Tengah. Pabrik direncanakan berdiri di Lawang, Jawa Timur pada tahun 2015 dan beroperasi selama 330 hari dalam satu tahun dan proses produksi berlangsung selama 24 jam per hari.

Tahapan proses yang terjadi meliputi persiapan bahan baku etanol dan asam asetat, reaksi pembentukan etil asetat dalam reaktor menara Reactive Distillation. Etil asetat dibuat dengan cara mereaksikan etanol dan asam asetat dengan cara esterifikasi. Reaksi berlangsung dalam reaktor yang berupa menara Reactive Distillation secara adiabatic-non isothermal. Reaksi yang terjadi bersifat eksotermis. Konversi etil asetat untuk reaksi ini mencapai 100 %. Kondisi operasi reaktor berlangsung pada tekanan 3 atm dan suhu 90 – 110 oC dengan katalis resin aktif amberlyst 35 wet. Pemisahan bahan dilakukan dalam dekanter dan pemisahan produk dengan sisa reaktan dilakukan dalam Stripping Column. Hasil atas Stripping Column dikembalikan lagi ke dalam dekanter. Sedangkan hasil bawah Stripping Column merupakan produk etil asetat dengan kemurnian 99,75 %. Unit pendukung proses pabrik meliputi unit pengadaan air, steam, udara tekan, tenaga listrik. Kebutuhan air untuk umpan boiler, air konsumsi, air pendingin dan sanitasi diperoleh dari air sungai Brantas, sedangkan untuk steam diperoleh dari boiler dengan suhu 138 oC dan tekanan 3,37 atm. Kebutuhan udara tekan disediakan oleh sebuah kompresor. Kebutuhan listrik diperoleh dari PLN dan sebuah generator sebagai cadangan. Pabrik juga didukung laboratorium yang mengontrol mutu bahan baku dan produk serta limbah. Bentuk perusahaan yang dipilih Perseroan Terbatas (PT), dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Jumlah karyawan keseluruhan adalah 191 orang, dimana karyawan shift 76 orang dan karyawan non-shift 115 orang. Dari hasil analisis ekonomi diperoleh, ROI (Return on Investment) sebelum dan sesudah pajak sebesar 66,67 % dan 56,67 %, POT (Pay Out Time) sebelum dan sesudah pajak selama 1,3 dan 1,5 tahun, BEP (Break Even Point) 50,89 %, dan SDP (Shut Down Point) sebesar 33,37 %, DCF (Discounted Cash Flow) sebesar 21,45 %. Jadi dari segi ekonomi pabrik tersebut layak untuk didirikan di Indonesia.

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah, segala puji hanya bagi Allah SWT, hanya karena

rahmat dan hidayah-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan

laporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Etil Asetat Dari Etanol

dan Asam Asetat Kapasitas 10.000 Ton / tahun”.

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan

baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena

itu sudah sepantasnya penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ir. Endah Retno D, MT selaku Dosen Pembimbing atas bimbingan dan

bantuannya dalam penulisan tugas akhir.

2. Ir. Arif Jumari, M.Sc. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UNS.

3. Ir. Arif Jumari, M.Sc. dan Adrian Nur, ST,MT. selaku Pembimbing

Akademik atas bimbingan dan arahannya.

4. Dwi Ardiana S, ST., MT. dan Ari Diana S., ST., MT. selaku Dosen

Penguji yang telah memberikan masukan pada tugas akhir

5. Segenap Civitas Akademika, atas semua bantuannya.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari

sempurna. Oleh karena itu penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik

yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis

dan pembaca sekalian.

Surakarta, Januari 2010

Penulis

v

DAFTAR ISI

Halaman Judul i

Halaman Pengesahan ii

Motto dan Persembahan iii

Kata Pengantar iv

Daftar Isi v

Daftar Tabel xii

Daftar Gambar xiv

Intisari xv

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik 1

1.2 Penentuan Kapasitas Perancangan Pabrik 2

1.2.1 Kapasitas Pabrik Etil Asetat di Dunia 3

1.2.2 Kebutuhan Produk di Indonesia 4

1.2.3 Ketersediaan Bahan Baku 4

1.2.4 Kapasitas Pabrik Minimum 4

1.3 Penentuan Lokasi Pabrik 4

1.4 Tinjauan Pustaka 6

1.4.1 Macam – Macam Proses 6

1.4.2 Kegunaan Produk 11

1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk 12

1.4.4 Tinjauan Proses 15

vi

BAB II DESKRIPSI PROSES 16

2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk 16

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku 16

2.1.2 Spesifikasi Katalis 16

2.1.3 Spesifikasi Produk Utama 17

2.1.4 Spesifikasi Produk Samping 17

2.2 Konsep Proses 18

2.2.1 Dasar Reaksi 18

2.2.2 Mekanisme Reaksi dan Kinetika Reaksi 18

2.2.3 Tinjauan Termodinamika 19

2.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses 21

2.3.1 Diagram Alir Proses 21

2.3.2 Tahapan Proses 21

2.3.2.1 Tahap Penyimpanan Bahan Baku 21

2.3.2.1 Tahap Penyiapan Bahan Baku 21

2.3.2.2 Tahap Sintesis 22

2.3.2.3 Tahap Pemurnian Produk 22

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas 23

2.4.1 Neraca Massa 23

2.4.2 Neraca Panas 27

2.5 Tata letak Pabrik dan Peralatan 30

2.5.1 Tata Letak Pabrik 30

2.5.2 Tata Letak Peralatan 36

vii

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES 40

3.1 Tangki Penyimpan Asam Asetat (T-01) 40

3.2 Tangki Penyimpan Etanol (T-02) 41

3.3 Tangki Penyimpan Produk Etil Asetat (T-03) 42

3.4 Menara Reactive Destillation 43

3.5 Stripping Column 44

3.6 Decanter 45

3.7 Pompa I (P-01) 55

3.8 Pompa II (P-02) 56

3.9 Pompa III (P-03) 57

3.10 Heat Exchanger I (HE-01) 57

3.11 Heat Exchanger II (HE-02) 58

3.12 Heat Exchanger III (HE-03) 58

3.13 Reboiler I (RE-01) 59

3.14 Reboiler II (RE-02) 59

3.15 Kondenser I 59

3.15 Kondenser II 59

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM 60

4.1 Unit Pendukung Proses 61

4.1.1 Unit Pengadaan dan Pengolahan Air 61

4.1.2 Unit Pengadaan Steam 69

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan 70

4.1.4 Unit Pengadaan Listrik 70

viii

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar 71

4.2 Laboratorium 73

4.2.1 Program Kerja Laboratorium 74

4.2.2 Alat-alat Utama Laboratorium 75

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN 76

5.1 Bentuk Perusahaan 76

5.2 Struktur Organisasi 78

5.3 Tugas dan Wewenang 89

5.3.1 Pemegang Saham 74

5.3.2 Dewan Komisaris 74

5.3.3 Dewan Direksi 74

5.3.4 Kepala Bagian 74

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan 93

5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah 93

5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji 93

5.7 Kesejahteraan Karyawan 97

BAB VI ANALISA EKONOMI 99

6.1 Dasar Perhitungan 103

6.2 Penafsiran Harga Peralatan 106

6.3 Penentuan Total Capital Investment (TCI) 106

6.3.1 Fixed Capital Invesment (FCI) 108

6.3.2 Working Capital Investment (WCI) 108

6.3.3 Total Capital Investment (TCI) 108

ix

6.4 Penentuan Total Manufacturing Cost (TMC) 106

6.4.1 Direct Manufacturing Cost (DMC) 109

6.4.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC) 109

6.4.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC) 110

6.4.4 Total Manufacturing Cost (TMC) 110

6.5 Penentuan Total Production Cost (TPC) 106

6.5.1 General Expense (GE) 110

6.5.2 Total Production Cost (TPC) 110

6.6 Profitability 106

6.7 Analisa Kelayakan 106

6.7.1 Percent Return On Investment (%ROI) 111

6.7.2 Pay Out Time (POT) 111

6.7.1 Break Even Point (BEP) 111

6.7.1 Shut Down Point (SDP) 111

6.7.1 Discounted Cash Flow (DCF) 111

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Lampiran A Data Sifat Fisis Bahan

Lampiran B Neraca Massa

Lampiran C Neraca Panas

Lampiran D Perancangan Reaktor Menara Reactive Distillation

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Grafik Impor Etil Asetat di Indonesia 3

Gambar 1.2 Lokasi Pendirian Pabrik Etil Asetat 3

Gambar 2.1 Diagram Alir Proses 31

Gambar 2.2 Diagram Alir Kualitatif 32

Gambar 2.3 Diagram Alir Kuantitatif 33

Gambar 2.4 Layout Pabrik 38

Gambar 2.5 Layout Peratan Proses Pabrik 39

Gambar 2.5 Sistem Pengolahan Air Pabrik Etil Asetat 39

Gambar 2.5 Proses pengolahan Limbah Pabrik Etil Asetat 39

Gambar 5.1 Struktur Organisasi Perusahaan 81

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index 105

Gambar 6.2 Grafik Analisa Kelayakan 112

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Kapasitas Produksi Etil Asetat di Dunia 3

Tabel 1.2 Impor Etil Asetat di Indonesia tahun 2003-2007 4

Tabel 1.3 Perbandingan Beberapa Proses Produksi Etil Asetat 14

Tabel 2.1 Komponen Dalam Tiap Arus 23

Tabel 2.2 Neraca Massa Overall 24

Tabel 2.3 Neraca Massa di sekitar Reactive Destillation 25

Tabel 2.4 Neraca Massa di sekitar Decanter 25

Tabel 2.5 Neraca Massa di sekitar Stripping Column 25

Tabel 2.6 Neraca Panas Overall 27

Tabel 2.7 Neraca Panas di sekitar Reactive Destillation 27

Tabel 2.8 Neraca Panas di sekitar Decanter 28

Tabel 2.9 Neraca Panas di sekitar Stripping Column 29

Tabel 4.1 Kebutuhan Air Untuk Steam 92

Tabel 4.2 Kebutuhan Air Pendingin 94

Tabel 4.3 Kebutuhan Listrik Untuk Keperluan Proses dan Utilitas 96

Tabel 4.4 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan 96

Tabel 4.5 Total Kebutuhan Listrik Pabrik 96

Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift Operasi 96

Tabel 5.2 Jadwal Pembagian Kelompok Shift Keamanan 96

Tabel 5.3 Jumlah Karyawan Sesuai Dengan Tingkat Pendidikan 96

Tabel 5.4 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan 96

xiii

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat 104

Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment 107

Tabel 6.3 Working Capital Investment 108

Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost 109

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost 109

Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost 110

Tabel 6.7 General Expense 110

Tabel 6.8 Analisa Kelayakan 111

Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Etil Asetat

Dari Etanol dan Asam Asetat Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

Bab I Pendahuluan

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Perkembangan industri sebagai bagian dari usaha pembangunan

ekonomi jangka panjang diarahkan untuk menciptakan struktur ekonomi

yang lebih kokoh dan seimbang dengan titik berat industri maju yang

didukung oleh sektor – sektor lain yang kokoh. Dengan adanya globalisasi

perdagangan, memacu kita untuk lebih cermat menemukan terobosan –

terobosan baru sehingga produk yang dihasilkan mempunyai pangsa pasar,

daya saing tinggi, efektif dan efisien disamping harus ramah terhadap

lingkungan.

Salah satu produk industri yang dibutuhkan saat ini adalah etil

asetat yang merupakan suatu senyawa yang banyak digunakan sebagai

pelarut dalam industri cat dan tinta. Selain itu juga banyak digunakan dalam

industri kosmetik dan parfum.

Etil asetat mempunyai nama kimia etil etanoat dan mempunyai

rumus kimia CH3COOC2H5. Etil asetat berbentuk cairan yang tidak

berwarna, dan mendidih pada temperatur 77 ºC.

Dengan bertambah banyaknya industri – industri kimia, terutama

industri cat, dan kosmetik di Indonesia, juga meningkatnya permintaan akan

etil asetat di dunia, maka dapat dipastikan kebutuhan akan etil asetat



Bab I Pendahuluan

2

sebagai salah satu bahan pelarut yang ramah terhadap lingkungan akan

semakin meningkat. Sehingga penting sekali adanya perencanaan pendirian

pabrik etil asetat di Indonesia, untuk membantu menyediakan bahan

pembantu serta diharapkan juga dapat menjadi komoditi ekspor.

1.2. Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik

Ada beberapa pertimbangan dalam pemilihan kapasitas pabrik etil

asetat. Penentuan kapasitas pabrik etil asetat dengan pertimbangan –

pertimbangan sebagai berikut:

1.2.1. Kapasitas produksi pabrik etil asetat di dunia

Kapasitas produksi pabrik etil asetat di dunia dapat dilihat pada

tabel berikut :

Tabel 1.1 Data Kapasitas Produksi Pabrik Etil Asetat di Dunia

Perusahaan Lokasi Kapasitas ( x 10 3

Ton/ tahun)

Aliachem Pardubice Czech Republic 12

Atanor Buenos Aires,

Argentina

10

BP Chemicals Hull UK 220

Celanese La Cangrejera, Mexico 92

Pampa, Texas, US 60

Pulau Sakra Singapore 60

Chiba Ethyl Acetate Ichihar Japan 50

Eastman Kingsport Tennessee, US

27



Bab I Pendahuluan

3

Perusahaan Lokasi Kapasitas ( x 10 3

Ton/ tahun)

Longview Texas, US 32

Ercros Tarragona, Spain 60

International Ester Ulsan, South Korea 75

Jubilant Organosys Gajraula and Nira, India 32

Korea Alcohol Industry Yokkaichi, Japan 40

Laxmi Organic Industries Mahad, India 35

Rhodia Brasil Paulinia, Brazil 100

Sasol Secunda, South Africa 50

Shandong Jinyimeng Chemical Shandong, China 80

Shanghai Jinyimeng Chemical Wujing, China 30

Showa Denko Nanyo, Japan 150

Showa Esterindo Indonesia Merak, Indonesia 60

Indo Acidatama Solo, Indonesia 7,5

Massachusetts US 14

Treton Michigan, US 11

Svensk Etanolkemi Domsjo, Sweden 35

Union Carbide Stockholm, Swede 30

Yangtze River Acetyls Chongging, China 30

1432

Yang Lain 83

Total 1515

Sekitar 60% permintaan etil asetat di dunia digunakan dalam industri

pelapisan. Sebagai pelarut termasuk di dalamnya industri farmasi dan

organik serta tinta menyerap 30 %. Dan sisanya 10% digunakan oleh

industri kosmetik. Dari survei internasional permintaan etil asetat setiap



Bab I Pendahuluan

4

tahunnya akan mengalami kenaikan 5-6 % sehingga diperkirakan pada

tahun 2015 permintaan etil asetat akan mencapai angka 2,722 juta ton.

(www.chemweek.com)

1.2.2. Kebutuhan produk di Indonesia

Meskipun etil asetat telah diproduksi di dalam negeri,namun

hingga kini Indonesia masih mengimpor komoditi tersebut. Impor etil asetat

ini didatangkan dari beberapa negara antara lain China, India dan Singapura.

Data yang diperoleh dari BPS, prediksi kebutuhan etil asetat mengalami

peningkatan. Perkembangan impor etil asetat di Indonesia dapat dilihat pada

tabel sebagai berikut :

Tabel 1.2 Impor etil asetat di Indonesia

Tahun Impor ( ton )

2003 7.721,240

2004 11.862,336

2005 10.433,602

2006 12.401,710

2007 14.547,188

( www.bps.go.id)

Dari tabel diatas dapat diperoleh persamaan garis lurus antara data

tahun sebagai sumbu x dan data impor sebagai sumbu y yaitu :

y = 1419.1 x – 3E+06



Bab I Pendahuluan

5

y = 1419.1x - 3E+06

02000400060008000

10000120001400016000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

tahun

kapa

sita

s (to

n)

Gambar 1.1 Grafik Impor Etil Asetat di Indonesia

Jika direncanakan mendirikan pabrik pada tahun 2015, maka

diperkirakan kebutuhan etil asetat cukup besar yaitu sekitar 17.456,6

ton/tahun. Kapasitas pabrik etil asetat yang telah ada di Indonesia yaitu PT.

Indo Acidatama sebesar 7500 ton/tahun, maka dengan didirikannya pabrik

dengan kapasitas 10.000 ton/tahun diharapkan dapat memenuhi kebutuhan

etil asetat di Indonesia.

1.2.3. Ketersediaan bahan baku

Bahan baku pembuatan etil asetat adalah etanol (C2H5OH) dan asam

asetat (CH3COOH). Kebutuhan etanol disuplai dari PT. Molindo Raya

dengan kapasitas 40.000 kL/tahun yang berlokasi di Lawang, Jawa Timur.

Sedangkan asam asetat diperoleh dari PT. Indo Acidatama dengan kapasitas

33.000 ton/tahun yang berlokasi di Solo, Jawa Tengah.



Bab I Pendahuluan

6

1.2.4. Kapasitas pabrik minimum

Kapasitas pabrik yang akan berdiri minimal sama dengan kapasitas

pabrik yang paling kecil yang telah berdiri, dimana dengan kapasitas

tersebut pabrik sudah mendapatkan keuntungan. Kapasitas minimal pabrik

yang layak berdiri dapat diketahui dari kapasitas pabrik – pabrik yang telah

ada, yaitu PT Indo Acidatama yang memproduksi etil asetat dengan

kapasitas 7500 ton / tahun.

Berdasarkan pertimbangan di atas maka kapasitas pabrik yang akan

dibangun sebesar 10.000 ton/tahun, dimana diharapkan dapat memenuhi

kebutuhan dalam negeri.

1.3. Penentuan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik merupakan salah satu faktor utama yang

sangat menentukan keberhasilan dan kelangsungan hidup suatu pabrik.

Lokasi pabrik dapat mempengaruhi kedudukan pabrik dalam persaingan

maupun penentuan kelangsungan produksinya. Pemilihan lokasi pabrik yang

tepat, ekonomis, dan menguntungkan dipengaruhi oleh beberapa faktor,

yaitu :



Bab I Pendahuluan

7

1. Ketersediaan bahan baku

Bahan baku pembuatan etil asetat adalah etanol yang diperoleh dari

PT. Molindo Raya yang terletak di daerah Lawang, Jawa Timur. Sedangkan

untuk kebutuhan asam asetat berasal dari PT. Indo Acidatama dan katalis

resin Amberlyst-35 wet diperoleh dari PT. Rajawali Mas, Surabaya.

2. Pemasaran

Etil asetat digunakan untuk industri tinta, thinner, cat dan lain

sebagainya. Pemilihan lokasi di Lawang, dekat dengan pemasaran produk

etil asetat yang sebagian konsumennya tersebar di daerah Surabaya.

3. Tenaga kerja mudah didapatkan

Daerah Lawang yang dekat dengan Surabaya sehingga untuk

mendapatkan tenaga kerja ahli maupun tenaga kerja biasa dari daerah sekitar

industri cukup mudah.

4. Sumber tenaga dan bahan bakar

Kebutuhan listrik didapatkan dari PLN dan generator sebagai

cadangan apabila listrik dari PLN mengalami gangguan, dimana bahan

bakarnya diperoleh dari Pertamina

5. Kondisi geografis

Penentuan suatu kawasan industri terkait dengan masalah tanah,

yaitu tidak rawan terhadap bahaya tanah longsor, gempa maupun banjir, jadi

pemilihan lokasi pendirian pabrik di kawasan Lawang tepat, walaupun

masih diperlukan kajian lebih lanjut tentang masalah tanah sebelum pabrik

didirikan. Kondisi iklim di Lawang pada umumnya tidak membawa



Bab I Pendahuluan

8

pengaruh yang besar terhadap jalannya proses produksi. Selama ini bencana

banjir, gunung meletus, atau bencana alam lainnya belum pernah menimpa

daerah Lawang ( stabil ).

6. Sarana dan Prasarana

Pendirian pabrik di daerah Lawang dengan mempertimbangkan

bahwa di daerah ini telah memiliki sarana dan prasarana yang meliputi

jalan, bank-bank, dan jaringan telekomunikasi yang baik dan lengkap.

7. Faktor-faktor lain

Lawang merupakan kawasan industri sehingga hal–hal yang sangat

dibutuhkan dalam kelangsungan proses produksi suatu pabrik telah tersedia

dengan baik seperti sarana transportasi, energi, keamanan lingkungan, faktor

sosial, serta perluasan pabrik.

Gambar 1.2 Lokasi pendirian pabrik Etil asetat

Lokasi Pendirian Pabrik

S. Brantas

Lokasi Pendirian Pabrik



Bab I Pendahuluan

9

1.4. Tinjauan Pustaka

1.4.1. Macam – macam proses

Ada 4 macam proses pembuatan etil asetat dan 2 diantaranya

merupakan proses yang komersial, yaitu :

1. Proses Tischchenko

Reaksi yang terjadi :

2 CH3CHO CH3COOCH2CH3

Proses ini pertama kali dikembangkan oleh Tischchenko, dimana

konversinya 61 %. Bahan baku yang digunakan adalah asetaldehid

dengan katalis alumina etoksida pada T = -20 °C. Proses ini

dikembangkan pada industri di Eropa selama satu setengah abad dimana

aseteldehid menjadi bahan intermediate yang penting dibandingkan

dengan asetilen.

( McKetta, 1976)

2. Etil Asetat dari etilen dan asam asetat


CH3COOH + C2H4 CH3COOC2H5

Proses berlangsung dengan menggunakan katalis Phorporic acid 10

– 90 %, dengan suhu 100°C - 300 °C dan tekanan 1 atm, konversi yang

didapat adalah sebesar 43,6 %.

3. Proses esterifikasi dengan katalis asam sulfat


CH3COOH + C2H5OH katalis asam CH3COOC2H5 + H2O



Bab I Pendahuluan

10

Proses berlangsung dengan menggunakan katalis asam sulfat pada

suhu 155 ºC dan tekanan atmosferis dengan konversi kesetimbangan

sebesar 66,57 %.

( Faith Keyes, 1957)

4. Proses esterifikasi dengan Reactive Destillation


CH3COOH + C2H5OH katalis resin CH3COOC2H5 + H2O

Proses pembutan ester dapat dilakukan dengan menggunakan

Reactive Distillation. Reactive Distillation merupakan suatu alat yang

menggabungkan antara proses reaksi kimia dan proses distilasi ke dalam

satu unit proses. Dalam beberapa penggunaan khusus di banyak kasus,

ketika keseimbangan reaksi termodinamika dapat membatasi konversi

yang diperoleh, Reactive Distillation didesain sedemikian rupa sehingga

produk reaksi meninggalkan zona reaksi, dengan demikian dapat

meningkatkan konversi dan selektivitas secara signifikan. Penggabungan

antara proses reaksi dan distilasi tersebut menghasilkan suatu bentuk

penyederhana proses yang intensif, selain itu dapat menghasilkan sedikit

arus recycle serta berkurangnya kebutuhan untuk pengolahan limbah

sehingga dapat mengurangi biaya operasional dan investasi. Katalis yang

digunakan dalam aplikasi Reactive Distillation adalah resin aktif yang

mempunyai ion H+. Ion ini berperan dalam mempercepat reaksi

esterifikasi sebagai contoh adalah amberlyst-35. Proses dijalankan pada



Bab I Pendahuluan

11

suhu antara 90-110 oC, konversi maksimal yang di dapat juga lebih besar

yaitu 100%

(Lai et all, 2007)

Tabel 1.3 Perbandingan Beberapa Proses Produksi Etil Asetat

Pertimbangan Tishchenko Etilen dan asam asetat

Esterifikasi Etanol berkatalis

asam

Esterifikasi Reactive

Distillation

Bahan baku ketersediaan asetaldehid cukup banyak di pasar

ketersediaan etilen di pasar terbatas, karena terbatasi oleh minyak bumi

ketersediaan etanol di pasar cukup

ketersediaan etanol di pasar cukup

Konversi 61% 43,6% 66,57% ~100% T operasi -20˚C 100-300˚C 155˚C 90-110˚C Korosifitas kecil kecil besar sekali sangat kecil Unit pemisahan katalis

dibutuhkan dibutuhkan dibutuhkan tidak dibutuhkan

Biaya operasi tinggi sekali tinggi tinggi rendah

Dari beberapa pertimbangan di atas dipilih proses esterifikasi

menggunakan katalis resin aktif karena :

1. Bahan baku mudah di peroleh di dalam negeri

2. Konversi yang didapat sangat tinggi

3. Temperatur relatif rendah

4. Tingkat korosivitas kecil

5. Tidak diperlukan unit pemisahan katalis

6. Mengurangi arus recycle

7. Biaya investasi peralatan dan pengoperasian cukup rendah



Bab I Pendahuluan

12

1.4.2. Kegunaan Produk

Kegunaan utama dari etil asetat adalah sebagai pelarut dalam industri cat,

tinta, kosmetik, essens, parfum, dan film foto grafik. Selain itu digunakan

dalam bidang farmasi digunakan untuk pemekatan dan pemurnian antibiotik

1.4.3. Sifat–sifat fisik dan kimia bahan baku dan produk

a. Bahan Baku

1. Etanol

Sifat fisik etanol :

- Bentuk : cairan tidak berwarna

- Rumus molekul : C2H5OH

- Berat molekul,gr/grmol : 46,069

- Titik leleh, °C : -112

- Titik didih, °C : 78,4

- Temperatur kritis, °C : 243,1

- Tekanan kritis, atm : 63,1

- Densitas pada 25°C, g/ml : 0,78506

(Yaws, 1999)

Sifat kimia Etanol

- Etanol dapat dibuat dari fermentasi glukosa

C6O12O6 enzim C2H5OH + CO2

- Sangat larut dalam air, eter

(Faith Keyes,1957)



Bab I Pendahuluan

13

2. Asam Asetat

Sifat fisik Asam Asetat :


- Rumus molekul : CH3COOH


- Titik leleh, °C : 16,635





(Yaws, 1999)

Sifat kimia Asam asetat :

- Asam asetat dibuat dari oksidasi asetaldehid

CH3CHO [O] CH3COOH

(Faith Keyes, 1957)

b. Katalis

Amberlyst 35 wet

- Bentuk : padatan

- Bentuk ion : H+

- Matrix : Polystyrene Divinyl Benzene

- Densitas, g/liter : 800

- Surface area, m2/g : 50

- Ukuran, mm : 0,7-0,95



Bab I Pendahuluan

14

- Diameter pori, Amstrong : 300

- Total pori, ml/g : 0,35

(Rhom and Haas Company)

c. Produk

1. Etil Asetat

Sifat fisik Etil Asetat :


- Rumus molekul : CH3COOC2H5






(Yaws,1999)

Sifat kimia

- Merupakan senyawa derivat dari asam karboksilat

- Etil asetat adalah senyawa yang mudah terbakar dan mempunyai

resiko peledakan ( bersifat eksplosif ).

- Etil asetat dapat dibuat dari esterifikasi antara asam asetat dan etanol.

(Faith Keyes, 1957) 2. Air

Sifat fisik Air :

- Rumus molekul : H2O



Bab I Pendahuluan

15

- Berat molekul, gr/gmol : 18,015

- Spesifik gravity : 1

(Yaws,1999)

Sifat kimia Air :

- Pelarut kimia yang baik (paling sering digunakan)

- Merupakan reagen penghidrolisa pada reaksi hidrolisa

- Memiliki sifat netral (pH 7 )

(Faith Keyes,1957)

1.4.4. Tinjauan Pustaka

Etil asetat dihasilkan dari reaksi esterifikasi antara etanol dan asam

asetat. Reaksi yang terjadi bersifat reversible. Katalis yang digunakan

adalah resin aktif Amberlyst 35 wet. Reaksi berlangsung dalam reaktor yang

berupa menara Reactive Distillation secara non-isothermal adiabatic pada

suhu 90 – 110 oC dan tekanan 3 atm.

Reactive Distillation adalah suatu menara destilasi yang disertai

dengan reaksi. Terdiri dari dua bagian yaitu seksi enriching dan seksi reaksi.

Dalam seksi reaksi berisi padatan katalis. Etanol dan asam asetat masuk

reaktor yang berupa menara Reactive Distillation pada bagian base coloumn

dimana terdapat padatan katalis paling banyak .

Hasil atas menara yang berupa etil asetat, etanol dan air kemudian

dikondensasikan. Selanjutnya bersama dengan hasil atas Stripping Column

dimasukkan ke dalam dekanter. Dalam dekanter terjadi proses pemisahan



Bab I Pendahuluan

16

cair-cair berdasarkan berat jenis. Dekanter digunakan untuk memisahkan

antara etil asetat dan air. Campuran yang mengandung sebagian besar etil

asetat akan keluar sebagai hasil atas (Light Component). Light Component

ini sebagian dikembalikan ke reaktor menara Reactive Distillation dan

sebagian lagi diumpankan ke ke Stripping Column untuk selanjutnya

mengalami pemurnian.. Hasil bawah Stripping Column akan diambil sebagai

produk dengan kemurnian etil asetat 99,75%. Sedangkan hasil atas

diumpankan kembali ke dalam dekanter.



Bab I Pendahuluan

17



Bab II Deskripsi Proses

17

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1. Spesifikasi Bahan Baku, Bahan Pendukung dan Produk

2.1.1. Spesifikasi bahan baku

a. Etanol

- Bentuk : Cairan tidak berwarna

- Rumus molekul : C2H5OH


- Titik leleh, °C : -112



- Kemurnian : 95,58 %

- Komposisi : Etanol 96,5 % volum

Air 3,5 % volum

(PT. Molindo Raya)

b.Asam Asetat


- Rumus molekul : CH3COOH


- Titik leleh, °C : 16,635





18


- Komposisi : Asam asetat 99 % berat

Air 1% berat

( PT. Indo Acidatama)

2.1.2. Spesifikasi bahan pendukung (katalis)

Amberlyst 35 wet

- Bentuk : Padatan

- Bentuk ion : H+

- Matrix : Polystyrene Divinyl Benzene

- Densitas, g/liter : 800

- Surface area, m2/g : 50

- Ukuran, mm : 0,7-0,95

- Diameter pori, Amstrong : 300

- Total pori, ml/g : 0,35

(Rhom and Haas Company )

2.1.3. Spesifikasi produk

a. Etil Asetat


- Rumus molekul : CH3COOC2H5








19


- Komposisi : Etil asetat 99,5 % berat min

: Air 0,05 % berat max

(www.davyprotech.com)

b. Air

- Rumus Molekul : H2O

- Berat Molekul : 18,015 g/gmol

- Wujud : Cair

- Warna : Tidak berwarna

( Yaws,1999)

2.2. Konsep Proses

2.2.1. Dasar Reaksi

Pembuatan etil asetat dengan bahan baku etanol dan asam asetat

merupakan reaksi esterifikasi.

Reaksinya adalah sebagai berikut :

C2H5OH + CH3COOH CH3COOC2H5 + H2O

Reaksi terjadi pada fase cair dengan katalis padat yaitu resin

Amberlyst 35 wet. Reaksi berlangsung dalam reaktor yang berupa menara

Reactive Distillation yang beroperasi secara non-isothermal adiabatic.

Sehingga pada setiap stage terjadi perubahan suhu. Reaksi bersifat

eksotermis, panas reaksi yang dihasilkan digunakan untuk menguapkan

produk yang terbentuk. Pada reaksi reversible ( (bolak-balik ) apabila

katalis




20

produk dari suatu sistem diambil maka kesetimbangan akan bergeser ke

arah produk yang diambil.

Reaksi dilakukan pada suhu 90 – 110 oC dengan perbandingan mol

antara asam asetat dan etanol = 0,985

( Lai et all, 2007 )

2.2.2. Mekanisme Reaksi

Reaksi yang terjadi:

C2H5OH + CH3COOH CH3COOC2H5 + H2O

( E ) ( A ) ( EA ) ( W )

Mekanisme reaksi :

Tahapan-tahapan yang mengontrol kecepatan reaksi berkatalis resin

dapat dikelompokan menjadi tiga yaitu :

1. Reaksi permukaan

2. Difusi internal

3. Difusi eksternal

( Phallak, 2004 )

Reaksi esterifikasi antara asam asetat dengan etanol dengan katalis

resin, difusi eksternal dan internal pada katalis resin dapat diabaikan. Difusi

eksternal merupakan difusi dari bulk liquid ke permukaan resin. Ketika

cairan melewati permukaan resin maka akan terbentuk lapisan diam

(stagnant boundary layer) dimana kecepatan cairan mendekati nol. Pada

lapisan ini kecepatan transfer dipengaruhi oleh perbedaan konsentrasi pada

lapisan diam serta koefisien difusivitas. Pada bulk liquid kecepatan transfer

k1

k2




21

hanya dipengaruhi difusivitas. Proses difusi eksternal untuk resin sangat

cepat karena lapisan yang timbul sangat tipis pada kecepatan cairan yang

rendah. Difusi eksternal juga tidak mengontrol kecepatan reaksi untuk

viskositas reaktan yang cukup rendah. Namun untuk viskositas yang tinggi

atau kecepatan pengadukan yang rendah difusi eksternal perlu

diperhitungkan.

Difusi internal partikel merupakan difusi cairan dari permukaan

resin melalui pori. Difusi internal terjadi sangat cepat, karena ukuran

partikelnya yang relatif kecil. Sehingga difusi internal dapat diabaikan dan

tahanan transfer massa juga dapat diabaikan.

Pada reaksi esterifikasi asam asetat dengan etanol dengan katalis

resin, reaktan yang bersifat polar adalah etanol. Ion H+ yang berada dalam

katalis bergerak bebas dan terlarut sebagaimana pada reaksi homogen.

Ikatan polimer resin dengan –SO3H akan terdisosiasi. Ion H+ akan bergerak

bebas dalam cairan pada pori-pori resin sebagai bagian aktif (active sites)

yang akan menjadi agen katalis untuk mempercepat terjadinya reaksi

esterifikasi. Sementara itu –SO3 akan tetap berada pada permukaan polimer.

Pendekatan ini dapat diambil jika cairan bersifat polar. Sehingga kecepatan

reaksi dapat didekati dengan Pseudo-homogenous model. Yang berarti

reaksi dapat dianggap sebagai reaksi homogen.

(Du Troit, 2003)




22

2.2.3. Tinjauan Kinetika

Dari hasil studi kinetik, konstanta kecepatan reaksi pada proses

pembentukan etil asetat dengan katalis resin dapat dihitung dengan

persamaan :

r = mkat (k1CA CE – k2 CEA CW )………………………………………( 2.1)

k1 = 1,24 x 109 exp (-6105,6 / T )

k2 = 1,34 x 108 exp (-5692,1 / T )

dengan

r = kecepatan reaksi ( mol /min )

mkat = massa katalis ( gram )

k = konstanta kecepatan reaksi ( cm6 mol-1 g-1 min-1 )

CA = konsentrasi asam asetat (mol/liter)

CE = konsentrasi etanol ( mol/liter )

CEA = konsentrasi etil asetat ( mol/liter )

CW = konsentrasi air ( mol/liter )

T = suhu ( K )

( Lai et all, 2007 )

2.2.3. Tinjauan Termodinamika

Tinjauan secara termodinamika ditujukan untuk mengetahui sifat

reaksi (endotermis/eksotermis) dan arah reaksi (reversible/ irreversible).

Penentuan panas reaksi berjalan secara eksotermis atau endotermis dapat

dihitung dengan perhitungan panas pembentukan standart (Hfo) pada P= 1

atm dan T= 298,15oK.




23

Reaksi yang terjadi antara asam asetat dan etanol :

CH3COOH + C2H5OH katalis CH3COOC2H5 + H2O

Data 298foH untuk tiap mol masing-masing komponen :

298foH CH3COOH = -484.500 J

298foH C2H5OH = -277.690 J

298foH CH3COOC2H5 = -480.000 J

298foH H2O = -285.830 J

298oH = - 480.000 - 285.830 + 484.500 + 277.690

= - 3640 J

Harga 298oH bernilai negatif sehingga reaksi bersifat eksotermis

Data 298foG untuk tiap mol masing –masing komponen :

298foG CH3COOH = - 389.900 J

298foG C2H5OH = -174.780 J

298foG CH3COOC2H5 = - 322.200 J

298foG H2O = -237.130 J

298oG = - 322.200 - 237.130 + 389.900 + 174.780

= -1.650 J

ln K298 = RTG o

298

= 298314,8

4650x

= 1,8759

K298 = 6,5266

Pada suhu reaksi 109,658 oC = 382,658 K, harga K dapat dihitung dari

Smith Van Ness Equation 15.17 sebagai berikut :




24

ln 289

T

KK

= RH o

298

29811

T ……………………………..(2.2)

ln 5266,6K

T =

298

1-658,382

1314,8

3640

KT = 4, 8586

Nilai K kecil sehingga reaksi bersifat reversible.

(Smith JM, 2001)

2.3. Diagram Alir Proses Dan Tahapan Proses

2.3.1 Diagram Alir Proses

Diagram alir ada tiga macam, yaitu :

a. Diagram alir proses (gambar 2.1)

b. Diagram alir kualitatif (gambar 2.2)

c. Diagram alir kuantitatif (gambar 2.3)

2.3.2 Tahapan Proses

Proses pembuatan etil asetat dapat dibagi dalam tiga tahap yaitu :

1. Tahap persiapan bahan baku

2. Tahap reaksi pembentukan etil asetat

3. Tahap pemurnian produk

2.3.2.1. Tahap persiapan bahan baku

Bahan baku yang berupa etanol dan asam asetat disimpan pada

suhu 30 oC dan tekanan 1 atm dalam fase cair. Asam asetat dari tangki

penyimpan (T-01) dipompa melalui P-01 kemudian dipanaskan di HE-01

sehingga suhunya menjadi 109,66 oC dan tekanan 3 atm. Sedangkan etanol




25

dari tangki penyimpan (T-02) dipompa melalui P-02 kemudian dipanaskan

di HE-02 sehingga suhunya juga menjadi 109,66 oC dan tekanan 3 atm.

2.3.2.2. Tahap reaksi pembentukan etil asetat

Asam asetat dan etanol diumpankan pada bagian base coloumn

reaktor menara Reactive Distillation yang berisi katalis resin amberlyst 35

wet. Reaktor beroperasi secara non isothermal-adiabatic pada tekanan 3

atm dan suhu 90 – 110 oC. Reaksi esterifikasi etil asetat terjadi pada fase

cair dan bersifat eksotermis.

Reaktor yang berupa menara Reactive Distillation terdiri dari dua

bagian yaitu seksi enriching dan seksi reaksi. Seksi enriching berada pada

bagian atas menara. Pada seksi ini tidak terjadi reaksi melainkan terjadi

pemurnian produk yakni memisahkan etil asetat terhadap komponen yang

lebih berat. Pada seksi reaksi terdapat 12 stage termasuk pada base

column. Sebelas seksi reaksi berisi katalis resin amberlyst 35 seberat 1 kg.

Sedangkan pada base column berat katalis adalah 10,642 kg. Suhu atas

menara sebesar 92,85 oC dan suhu bawah menara sebesar 109,66 oC.

Dengan kondisi yang seperti ini, penggabungan antara performa dari seksi

enriching dan seksi reaksi maka konversi dapat mencapai 100%. Hasil atas

yang keluar dari reaktor menara Reactive Distillation (RD-01) berupa

campuran etil asetat, etanol dan air. Sedangkan asam asetat telah habis

bereaksi.




26

2.3.2.3. Tahap pemurnian produk

Arus keluar dari reaktor Reactive Distillation (RD-01)

dikondensasikan dengan kondenser (CD-01) kemudian dipisahkan dalam

Dekanter (DC-01) bersamaan dengan hasil atas Stripping Column (SC-01).

Dekanter (DC-01) beroperasi pada suhu 92,85 oC dan tekanan 2,8 atm.

Dekanter digunakan untuk memisahkan campuran yang berupa etil asetat,

etyanol dan air. Arus keluar dari Dekanter (DC-01) berupa 2 fase yaitu

Light component (fase ringan)dan Heavy component (fase berat). Arus

fase ringan akan keluar sebagai hasil atas dan arus fase berat akan keluar

sebagai hasil bawah. Arus fase ringan yang sebagian besar mengandung

etil asetat dipompa melalui P-03 sebagai refluk menuju reaktor menara

Reactive Distillation (RD-01) dan sebagian lagi diumpankan ke Stripping

Column (SC-01). Sedangkan arus fase berat yang sebagian besar

mengandung air dialirkan menuju unit pengolahan limbah.

Di dalam Stripping Column (SC-01) campuran etil asetat akan

dimurnikan lebih lanjut. Stripping Column (SC-01) merupakan packed

tower dengan bahan isian rasching ring keramik. Kondisi operasi

berlangsung pada tekanan 2,7 atm. Hasil bawah Stripping Column (SC-01)

yang bersuhu 101,463 oC diambil sebagai produk dengan kemurnian etil

asetat 99,75 %berat, etanol 0,2 % berat dan air 0,05 % berat. Selanjutnya

hasil ini akan ditampung dalam tangki penyimpan produk (T-03) yang

sebelumnya terlebih dahulu didinginkan melalui HE-03 sampai suhu 35

oC. Sedangkan hasil atas Stripping Column (SC-01) yang bersuhu 92,85 oC




27

dikondensasikan dalam kondenser (CD-02), kemudian diumpankan lagi ke

dalam Dekanter (DC-01).




28

DAP




29

DAP kuali




30

DAP kuanti




31

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas

Produk : Etil asetat 99,75 %

Kapasitas perancangan : 10.000 ton/tahun

Waktu operasi selama 1 tahun : 330 hari

Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam

2.4.1 Neraca Massa

Diagram alir neraca massa sistem tabel

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan : kg

Tabel 2.1 Komponen dalam tiap arus

komponen Arus

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Asam asetat v - - - - - - - -

Etanol - v v v v v v v v

Etil asetat - - v v v v v v v

Air v v v v v v v v v




32

Neraca Massa Total

Tabel 2.2 Neraca Massa Total

komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Arus 1 Arus 2 Arus 5 Arus 7

Etil asetat 0,0000 0,0000 26,0500 1259,4697 Etanol 0,0000 682,6244 21,1086 2,5253

Air 8,9662 28,4427 297,9061 0,6313 Asam asetat 887,6577 0,0000 0,0000 0,0000

total 896,6239 711,0670 345,0647 1262,6263 1607,6909 1607,6909

Neraca Massa di sekitar Reactive Distillation

Tabel 2.3 Neraca massa di sekitar Reactive Distillation

komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam )

Arus 1 Arus 2 Arus 4 Arus 3 Etil asetat 0,0000 0,0000 5301,6269 6587,1465

Etanol 0,0000 682,6244 180,1278 203,7617 Air 8,9662 28,4427 414,3127 712,8501

Asam asetat 887,6577 0,0000 0,0000 0,0000 total 896,6239 711,0670 5896,0674 7503,7584

7503,7584 7503,7584

Neraca Massa di sekitar Dekanter

Tabel 2.4 Neraca massa di sekitar Dekanter

komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Arus 3 Arus 8 Arus 9 Arus 5

Etil asetat 6587,1465 3688,6937 10249,7903 26,0500 Etanol 203,7617 165,5933 348,2464 21,1086

Air 712,8501 386,0589 801,0029 297,9061 Asam asetat 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

total 7503,7584 4240,3459 11399,0396 345,0647 11744,1043 11744,1043




33

Neraca Massa di sekitar Stripping Coloumn

Tabel 2.5 Neraca massa di sekitar Stripping Coloumn

komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Arus 6 Arus 7 Arus 8 Etil asetat 4948,1634 1259,4697 3688,6937

Etanol 168,1185 2,5253 165,5933 Air 386,6902 0,6313 386,0589

Asam asetat 0,0000 0,0000 0,0000 total 5502,9721 1262,6263 4240,3459

5502,9721 5502,9721

2.4.2 Neraca Panas

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan : kJ

Neraca panas total

Tabel 2.6 Neraca panas total

Arus Input (kJ/jam) Output (kJ/jam) Q arus 1 171991,3537 0,0000 Q arus 2 152600,4903 0,0000 Q arus 5 0,0000 97151,0656 Q arus 7 0,0000 227440,7783 total 324591,8440 324591,8440

Neraca panas di sekitar Reactive Distillation

Tabel 2.7 Neraca panas di sekitar Reactive Distillation

Arus input (kJ/jam) output (kJ/jam) Q arus 1 171991,3537 0,0000 Q arus 2 152600,4903 0,0000 Q arus 3 0,0000 747694,8826 Q arus 4 2045893,1026 0,0000 Q reaksi 2414894,6196 0,0000 Hvap 0,0000 12759938,4578




34

Q reboiler 8722253,7741 0,0000 total 13507633,3404 13507633,3404

Neraca panas di sekitar Dekanter

Tabel 2.8 Neraca panas di sekitar Dekanter

arus input kJ/jam output kJ/jam Q arus 8' 1457800,4956 0,0000 Q arus 3' 2594737,3046 0,0000 Q arus 5 0,0000 97151,0656 Q arus 9 0,0000 3955386,7346 4052537,8003 4052537,8003

Neraca panas di sekitar Stripping Column

Tabel 2.9 Neraca panas di sekitar Stripping Column

Neraca panas di sekitar HE-01

Tabel 2.10 Neraca panas di sekitar HE-01

arus input kJ/jam output kJ/jam Q arus 1' 9432,025 0,000 Q HE 162268,457 0,000 Q arus 1 171991,354 total 171991,354 171991,354

Arus Input

(kJ/jam) Output

(kJ/jam) Q arus 6 1956130,7612 0,0000 Q arus 7 0,0000 227440,7783 Q arus 8 0,0000 3023557,1774 Q r 1294867,1945 0,0000 3250997,9557 3250997,9557




35



arus input kJ/jam output kJ/jam Q arus 2' 15435,584 0,000 Q HE 137164,906 0,000 Q arus 2 0,000 152600,490 total 152600,490 152600,490



arus input kJ/jam output kJ/jam Q arus 3’ 227440,778 0,000 Q HE 0,000 167377,642 Q arus 3 0,000 60063,1360 total 227440,778 227440,778




36

2.5 Tata Letak Pabrik dan Peralatan

2.5.1 Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal dari

seperangkat fasilitas-fasilitas dalam pabrik. Tata letak yang tepat sangat

penting untuk mendapatkan efisiensi, keselamatan, dan kelancaran kerja

para pekerja serta keselamatan proses.

Untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus

diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik adalah :

1. Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa

depan.

2. Faktor keamanan sangat diperlukan untuk bahaya kebakaran dan

ledakan, maka perencanaan tata letak selalu diusahakan jauh dari

sumber api, bahan panas, dan dari bahan yang mudah meledak, juga

jauh dari asap atau gas beracun.

3. Sistim kontruksi yang direncanakan adalah out door untuk menekan

biaya bangunan dan gedung, dan juga karena iklim Indonesia

memungkinkan konstruksi secara out door.

4. Harga tanah amat tinggi sehingga diperlukan efisiensi dalam

pemakaian dan pengaturan ruangan / lahan.

(Vilbrant, 1959)

Secara garis besar tata letak dibagi menjadi beberapa bagian

utama, yaitu :

a. Daerah administrasi / perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol




37

Merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur

kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat

pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses

serta produk yang dijual

b. Daerah proses

Merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses

berlangsung.

c. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk.

Merupakan daerah untuk tangki bahan baku dan produk.

d. Daerah gudang, bengkel dan garasi.

Merupakan daerah untuk menampung bahan-bahan yang diperlukan

oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses.

e. Daerah utilitas

Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung

proses berlangsung dipusatkan.

(Vilbrant, 1959)




38

Gambar 2.4 Tata Letak Pabrik

2

6

20

10

7

5

9

15 16

4

21

19

15 16 14

11 12

13 17

18

8

8

Jalan Raya

________________________________________________________________________________________________

3 1




39

Keterangan :

1. Area perluasan

2. Bahan baku

3. Area proses dan bahan baku

4. Ruang kontrol dan kualiti kontrol

5. Laboratorium

6. Area parkir forklift

7. Bengkel teknik

8. Hydrant

9. Utilitas

10. Gudang produk

11. Kantor

12. Gedung serba guna

13. Area parkir mobil dan bus karyawan

14. Poliklinik

15. Mushola

16. Kantin

17. Pintu utama

18. Pintu darurat

19. Pos satpam

20. Parkir truk

21. pemadam kebakaran




40

2.5.2 Tata Letak Peralatan

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan tata letak

peralatan proses pada pabrik etil asetat, antara lain :

1. Aliran bahan baku dan produk

Pengaliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan

keuntungan ekonomi yang besar serta menunjang kelancaran dan

keamanan produksi.

2. Aliran udara

Aliran udara di dalam dan di sekitar area proses perlu diperhatikan

kelancarannya. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya

stagnasi udara pada suatu tempat sehingga mengakibatkan akumulasi

bahan kimia yang dapat mengancam keselamatan pekerja.

3. Cahaya

Penerangan seluruh pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat

proses yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan

tambahan.

4. Lalu lintas manusia

Dalam perancangan tata letak pabrik perlu diperhatikan agar pekerja

dapat mencapai seluruh alat proses dangan cepat dan mudah. Hal ini

bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera

diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalani tugasnya juga

diprioritaskan.




41

5. Pertimbangan ekonomi

Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan biaya

operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik.

6. Jarak antar alat proses

Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi

sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila

terjadi ledakan atau kebakaran pada alat tersebut maka kerusakan

dapat diminimalkan.

(Vilbrant, 1959)

Tata letak alat-alat proses harus dirancang sedemikian rupa

sehingga :

- Kelancaran proses produksi dapat terjamin

- Dapat mengefektifkan luas lahan yang tersedia

- Karyawan mendapat kepuasan kerja agar dapat meningkatkan

produktifitas kerja disamping keamanan yang terjadi




42

Gambar 2.5 Tata Letak Peralatan Keterangan :

1. Tangki Asam asetat (T-01)

2. Tangki Etanol (T-02)

3. Tangki Etil Asetat (T-03)

4. Pompa (P-01, P-02, P-03)

5. Pemanas / heater (HE-01, HE-02)




43

6. Pendingin / cooler (HE-03)

7. Reboiler (RB-01, RB-02)

8. Kondenser (CD-01, CD-02)

9. Reaktor Menara Reactive Distillation (RD-01)

10. Dekanter (DC-01)

11. Stripping Column (SC-01)


Dari Etanol dan Asam asetat Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

Bab III Spesifikasi Peralatan Proses

44

BAB III

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1. Tangki Penyimpan Asam Asetat

Kode : T-01

Fungsi : Menyimpan bahan baku asam asetat selama satu

bulan

Jenis : Tangki silinder tegak dengan alas datar (flat bottom)

dengan bagian atas conical roof

Jumlah : 1 Buah

Bahan : Stainless steel SA 167 grade 3

Kondisi operasi : Tekanan : 1 atm

Suhu : 30˚C

Dimensi :

Diameter tangki : 10,6681 m

Tinggi tangki : 9,1441m

Tebal tangki : Course 1 : 0,0143 m

Course 2 : 0,0127 m

Course 3 : 0,0127 m

Course 4 : 0,0111 m

Course 5 : 0,0111 m

Tebal Head : 0,0064 m

Tinggi Head : 1,9403 m

Tinggi Total : 11,08448 m




45

3.2. Tangki Penyimpan Etanol

Kode : T-02

Fungsi : Menyimpan bahan baku etanol selama dua minggu



Jumlah : 1 Buah

Bahan : Carbon steel SA 283 grade C


Suhu : 30 ˚C

Dimensi :

Diameter Tangki : 9,1441 m

Tinggi Tangki : 5,4865 m

Tebal Tangki : Course 1 : 0,0143 m

Course 2 : 0,0127 m

Course 3 : 0,0127 m



Tinggi total : 6,7109 m

3.3. Tangki Penyimpan Produk Etil Asetat

Kode : T-03

Fungsi : Menyimpan produk etil asetat selama satu bulan






46

Jumlah : 1 Buah

Bahan : Carbon Steel SA 283 grade C


Suhu : 35˚C

Dimensi :

Diameter Tangki : 12,1921 m

Tinggi Tangki : 10,9729 m

Tebal Tangki : Course 1 : 0,0222 m

Course 2 : 0,0206 m

Course 3 : 0,0191 m

Course 4 : 0,0175 m

Course 5 : 0,0175 m



Tinggi Total : 12,6055 m

3.4. Reaktor Menara Reactive Distillation

Kode : RD-01

Fungsi : Mereaksikan asam asetat dengan etanol menjadi

etil asetat

Tipe : Sieve Tray Tower

Material : Stainless steel SA 167 grade 3

P : 3 atm




47

Kondisi operasi

Puncak : T = 92,85 oC

Bawah : T = 109,66 oC

Shell

Diameter : 1,016 m

Tebal shell : 0,00635 m

Tinggi shell : 9,556 m

Head

Tipe : Torispherical head

Tebal head : 0,00635 m

Tinggi head : 0,219 m


3.5. Dekanter

Kode : DC-01

Fungsi : Memisahkan etil asetat hasil atas RD sebagai Light

component dan air sebagai Heavy component

Jenis : Horisontal drum dengan torispherical head

Jumlah : 1 Buah

Volume : 4,41 m3

Bahan : Carbon Steel SA 283 Grade C

Kondisi : Tekanan : 2,8 atm

Suhu : 92,85 ˚C




48

Dimensi :

Diameter tangki : 1,23 m

Panjang tangki : 3,698 m

Tebal : 0,0064 m

Head

Tipe : Torispherical Dished Head


Waktu tinggal : 15,33 menit

3.6. Stripping Column

Kode : SC-01

Fungsi : Memurnikan produk etil asetat dari air dan etanol

Tipe : Packed tower

Material : Carbon Steel SA 283 grade C

P : 2,7 atm

Kondisi operasi

Puncak : T = 92,85 oC

Bawah : T = 101,46 oC

Bahan isian : Rasching Ring Keramik

Shell

Diameter : 0,88 m

Tebal shell : 0,00476 m

Tinggi shell : 11,85 m




49

Head

Tipe : Torispherical head

Tebal head : 0,00476 m

Tinggi head : 0,23 m


3.7. Pompa I

Kode : P-01 A/B

Fungsi : Mengalirkan asam asetat dari tangki penyimpan asam

asetat (T-01) ke reaktor menara Reactive Distillation

(RD-01)

Jenis : Single Stage Centrifugal Pump

Bahan : Stainless steel SA 167 grade 3

Jumlah : 2 Buah

Kapasitas : 6,08 gpm

Power Pompa : 0,25 HP

Power Motor : 0,5 HP

Tegangan : 220/380 volt

Frekuensi : 50 Hz

NPSH required : 0,95 ft = 0,2896 m

NPSH available : 47,83 ft = 14,2786 m

Pipa yang digunakan:

D, Nominal Size : 1 in =0,0254 m

Schedule Number : 40




50

ID : 1,049 in = 0,0266 m

OD : 1,32 in = 0,0335m

3.8. Pompa II

Kode : P-02 A/B

Fungsi : Mengalirkan etanol dari tangki penyimpanan etanol

(T-02) ke reaktor menara Reactive Distillation (RD-

01)



Jumlah : 2 Buah


Power Pompa : 0,25 HP

Power Motor : 0,33 HP


NPSH available : 44,18 ft =13,4661 m


D, Nominal Size : 1 in = 0,0254 m


ID : 1,049 in =0,0266 m

OD : 1,32 in = 0,0335 m




51

3.9. Pompa III

Kode : P-03 A/B

Fungsi : Mengalirkan light component dari Dekanter (DC-01)

ke reaktor menara Reactive Distillation (RD-01) dan

Stripping Column (SC-01)



Jumlah : 2 Buah


Power Pompa : 6 HP

Power Motor : 9 HP


NPSH available : 71,94 ft =21,9273 m


D, Nominal Size : 3 in =0,0762 m


ID : 3,068 in =0,0779 m

OD : 3,5 in =0,0889 m

3.10. Heat Exchanger I

Kode : HE-01

Fungsi : Memanaskan asam asetat dari Tangki penyimpan

asam asetat (T-01) sebelum masuk ke reaktor

menara Reactive Distillation (RD-01)




52

Jenis : Double Pipe Heat Exchanger

Jumlah : 1 buah

Beban panas : 162268,457 kJ/jam

Luas area transfer : 20,88 ft2

Bahan konstruksi : Stainless steel SA 167 grade 3

Pipa dalam

Fluida : Saturated steam

Kapasitas : 91,3918 lb/jam

Suhu masuk : 138 oC

Suhu keluar : 138 oC

IPS : 2 in = 0,0508 m

SN : 40

Diameter luar : 2,38 in = 0,0605 m

Diameter dalam : 2,067 in =0,0525 m

Panjang hairpin : 12 ft =3,6576 m

Jumlah hairpin : 2 buah

Pipa luar

Fluida : Umpan asam asetat


Suhu masuk : 30 oC

Suhu keluar : 109,66 oC

IPS : 3 in = 0,0762 m

SN : 40




53

Diameter luar : 3,5 in =0,0889 m

Diameter dalam : 3,068 in = 0,0779 m

3.11. Heat Exchanger II

Kode : HE-02

Fungsi : Memanaskan etanol dari tangki penyimpan etanol

(T-02) sebelum masuk ke ke reaktor menara

Reactive Distillation (RD-01)


Jumlah : 1 buah



Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 283 Grade C

Pipa dalam

Fluida : Saturated steam


Suhu masuk : 138 oC

Suhu keluar : 138 oC

IPS : 2 in = 0,0508 m

SN : 40



Panjang hairpin : 12 ft = 3,6576 m





54

Pipa luar

Fluida : Umpan etanol


Suhu masuk : 30 oC


IPS : 3 in =0,0762 m

SN : 40



3.12. Heat Exchanger III

Kode : HE-03

Fungsi : Mendinginkan hasil bawah Stripping Column (SC-

01) sebelum masuk ke tangki penyimpanan produk

(T-03)


Jumlah : 1 buah




Pipa dalam

Fluida : Air pendingin


Suhu masuk : 30 oC




55

Suhu keluar : 50 oC

IPS : 1,25 in = 0,0318 m

SN : 40


Diameter dalam : 1,38 in =0,0350 m



Pipa luar

Fluida : Hasil bawah Stripping Column (SC-01)


Suhu masuk : 101,46 oC

Suhu keluar : 35 oC

IPS : 2,5 in =0,0635 m

SN : 40



3.13. Reboiler I

Kode : RB-01

Fungsi : Menguapkan hasil bawah reactor menara Reactive

Distillation (RD-01)

Jenis : Kettle Reboiler

Jumlah : 1 Buah

Luas Transfer Panas : 1231,5072 ft2




56

Beban Panas : 8267068,957 Btu/jam

Bahan konstruksi :

Tube : Stainless steel SA 167 grade 3

Shell : Stainless steel SA 167 grade 3

Spesifikasi Tube :

OD : 1 in =0,0254 m

ID : 0,732 in =0,0186 m

BWG : 10

Susunan : Triangular Pitch, Pt = 1,25 in = 0,0318 m

Jumlah Tube : 294

Passes : 2

Panjang Tube : 16 ft = 4,8768 m

Spesifikasi Shell

ID : 25 in = 0,635 m

Baffle Spacing : 7,5 in = 0,1905 m

Passes : 1

3.14. Reboiler II

Kode : RB-02

Fungsi : Menguapkan sebagian hasil bawah Stripping Column

(SC-01)

Jenis : Kettle Reboiler

Jumlah : 1 Buah

Luas Transfer Panas : 180,596 ft2




57

Beban Panas : 1215957,922 Btu/jam

Bahan konstruksi :

Tube : Carbon steel SA 283 grade C

Shell : Carbon steel SA 283 grade C

Spesifikasi Tube :

OD : 0,75 in = 0,0191 m

ID : 0,482 in =0,0122 m

BWG : 10

Susunan : Triangular Pitch, Pt = 1 in = 0,0254 m

Jumlah Tube : 92

Passes : 2

Panjang Tube : 10 ft =3,048 m

Spesifikasi Shell :

ID : 12 in = 0,3048 m

Baffle Spacing : 3,6 in = 0,0914 m

Passes : 1

3.15. Kondenser I

Kode : CD-01

Fungsi : Mengkondensasikan hasil atas reaktor menara

Reactive Distillation (RD-01)


Jumlah : 1 buah





58



Pipa dalam

Fluida : Air pendingin


Suhu masuk : 30oC

Suhu keluar : 50 oC

IPS : 2 in = 0,0508 m

SN : 40

Diameter luar : 2,38 in =0,0605 m


Panjang hairpin : 12 ft =3,6576 m


Pipa luar

Fluida : Hasil atas reaktor menara Reactive Distillation

(RD-01)




IPS : 3 in = 0,0762 m

SN : 40






59

3.16. Kondenser II

Kode : CD-02

Fungsi : Mengkondensasikan hasil atas Stripping Column

(SC-01)


Jumlah : 1 Buah




Pipa dalam

Fluida : Air


Suhu masuk : 30 oC

Suhu keluar : 50 oC

IPS : 3 in =0,0762 m

SN : 40





Pipa luar

Fluida : Hasil atas Stripping Column (SC-01)





60



IPS : 4 in = 0,1016 m

SN : 40





Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

61

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1 Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau sering disebut unit utilitas merupakan

sarana penunjang yang penting untuk kelancaran suatu proses dalam

pabrik. Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik Etil asetat

adalah :

1. Unit pengadaan dan pengolahan air

Berfungsi untuk menyediakan kebutuhan air mulai dari

pengolahannya hingga siap digunakan sebagai air sanitasi, air umpan

boiler, dan air pendingin.

2. Unit pengadaan steam

Digunakan sebagai media pemanas dalam alat penukar panas.

3. Unit pengadaan tenaga listrik

Berfungsi sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, maupun

untuk pendingin dan penerangan. Listrik utama disuplai dari PLN

dan generator sebagai cadangan.

4. Unit pengadaan bahan bakar

Berfungsi menyediakan bahan bakar yang digunakan untuk boiler dan

generator.

5. Unit pengadaan udara tekan

Udara tekan digunakan untuk menjalankan sistem instrumentasi di

seluruh area proses dan utilitas.




62

4.1.1 Unit Pengadaan dan Pengolahan Air

1. Unit Pengadaan Air

Kebutuhan air dalam pabrik etil asetat ini dipenuhi dari Sungai Brantas

yang mengalir di dekat pabrik sebagai raw water. Pertimbangan digunakan

air sungai sebagai sumber untuk mendapatkan air adalah :

Air sungai merupakan sumber air yang kontinuitasnya relatif tinggi

sehingga kekurangan air dapat dihindari.

Pengolahan air sungai relatif lebih mudah dan sederhana serta biaya

pengolahan relatif murah.

Air yang diperlukan di lingkungan pabrik etil asetat ini antara lain untuk:

a. Air sanitasi

Air sanitasi digunakan untuk keperluan air minum, laboratorium, kantor dan

perumahan.

Syarat air sanitasi meliputi:

Syarat fisik:

Warna jernih

Tidak mempunyai rasa

Tidak berbau

Syarat kimia :

Tidak mengandung zat organik maupun anorganik

Tidak beracun.

Syarat bakteriologis:

Tidak mengandung bakteri – bakteri, terutama bakteri patogen




63

b. Air pendingin

Pada umumnya digunakan air sebagai media pendingin karena faktor-faktor

berikut:

Air merupakan materi yang dapat diperoleh dalam jumlah besar

Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya

Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi

Tidak terdekomposisi

Air pendingin pada pabrik ini digunakan untuk condenser dan cooler.

Hal-hal yang perlu diperhatikan pada air pendingin, meliputi:

Kesadahan (hardness), yang dapat menyebabkan kerak.

Besi, yang dapat menimbulkan korosi.

Silika, yang dapat menyebabkan kerak

Oksigen terlarut, yang dapat menyebabkan korosi

c. Air umpan boiler

Merupakan air yang digunakan untuk menghasilkan steam dan untuk

kelangsungan proses. Meskipun kelihatan jernih, tetapi pada umumnya air

masih, mengandung larutan garam dan asam yang dapat merusak metal pada

sistem steam.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler

adalah sebagai berikut:

Zat – zat yang dapat menyebabkan korosi.

Korosi yang terjadi dalam boiler disebabkan karena air mengandung

larutan asam dan gas – gas yang terlarut seperti O2, CO2, H2S dan NH3.




64

Zat yang menyebabkan kerak (scale forming).

Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu

tinggi, yang biasanya berupa garam – garam karbonat dan silika.

Zat yang menyebabkan foaming

Air yang diambil dari proses pemanasan biasanya menyebabkan

foaming pada boiler karena adanya zat – zat organik, anorganik dan

zat-zat yang tak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi

akibat adanya alkalinitas yang tinggi.

d. Air hidrant

Air ini digunakan untuk mencegah kebakaran. Pada umumnya air ini tidak

memiliki persyaratan yang spesifik.

2. Unit Pengolahan air

Kebutuhan air suatu pabrik dapat diperoleh dari sumber air yang ada

disekitar pabrik dengan pengolahan terlebih dahulu agar memenuhi syarat

untuk digunakan. Pengolahan tersebut dapat meliputi pengolahan secara fisik

dan secara kimia dengan menambahkan desinfectant maupun dengan

penggunaan ion exchanger.

Tahapan proses pengolahan air dari air sungai secara umum meliputi :

a. Unit Pengolahan Air Tahap Awal

Mula – mula raw water diumpankan ke bak penampung I (BU-01),

yang sebelumnya melewati penyaring screen yang berupa bilah-bilah besi

yang ditata berjajar. Dengan adanya screen akan menyaring bahan-bahan

pengotor berupa sampah-sampah, kayu, dan lain-lain. Air masuk ke bak




65

penampung I (BU-01) dan bak penampung II (BU-02) akan mengalami proses

pengendapan. Pengendapan merupakan proses mekanis memisahkan padatan-

padatan atau lumpur yang terdapat di dalam air dengan menggunakan gaya

gravitasi, pada bak pengandapan dilengkapi dengan penyekat yang berfungsi

untuk memisahkan padatan atau lumpur yang telah jatuh sehingga tidak terikut

oleh aliran air.

Air kemudian masuk ke dalam flokulator (FL). Dalam flokulator air

diaduk dengan putaran tinggi sambil diinjeksikan bahan-bahan kimia :

Polielektrolit yang berfungsi sebagai coagulant untuk mempercepat proses

pengendapan dengan membentuk flok lebih cepat dan lebih besar,

sehingga menyempurnakan pengendapan lumpur. Pada tahap ini

digunakan tawas (Al2(SO4)3) yang berfungsi sebagai koagulan untuk

mengikat partikel-partikel kecil yang menyebabkan keruhnya air menjadi

flok-flok yang lebih besar

Kapur sebagai pengatur pH

Keluar dari flokulator (FL) air dimasukkan ke dalam clarifier (CL)

dimana flok-flok yang terbentuk diendapkan secara gravitasi. Lumpur yang

diendapkan di blowdown sedangkan air yang keluar dari bagian atas diumpan

ke sand filter (SF). Air yang berasal dari clarifier (CL) kemungkinan masih

mengandung partikel-partikel kotoran yang halus disaring, kemudian

ditampung dalam Bak penampung III (BU-03). Air kemudian diinjeksikan

larutan kaporit dari tangki IV (TU-04). Air dalam Bak penampung III (BU-

03) kemudian dialirkan ke Unit Demineralisasi dan sebagian dialirkan ke:




66

1. Bak penampung IV (BU-04) berfungsi untuk menampung air yang

digunakan untuk keperluan make up air pendingin

2. Portable water storage tank (TU-05) berfungsi untuk menampung

air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari di pabrik dan

pemukiman.

b. Unit Demineralisasi Air

Unit ini berfungsi untuk menghilangkan mineral-mineral yang

terkandung di dalam air, seperti Ca2+, Fe2+, Mg2+, Na2+, HCO3-, SO4

2-, Cl-,

dan lain-lain dengan menggunakan resin. Air yang diperoleh adalah air bebas

mineral yang akan diproses lebih lanjut menjadi air umpan ketel (Boiler Feed

Water /BFW).

Dimineralisasi diperlukan karena Boiler Feed Water harus memenuhi syarat-

syarat sebagai berikut :

Tidak menimbulkan kerak pada kondisi steam yang dikehendaki

maupun pada tube heat exchanger, jika steam digunakan sebagai

pemanas. Hal ini akan menyebabkan turunnya efisiensi operasi,

bahkan bisa mengakibatkan tidak beroperasi sama sekali.

Bebas dari segala gas-gas yang mengakibatkan terjadinya korosi

terutama gas oksigen dan gas karbondioksida.

Pengolahan air di unit demineralisasi meliputi beberapa tahap, yaitu :

1. Cation resin exchanger (KE)

Air keluaran Bak penampung III (BU-03) diumpankan ke dalam

cation exchanger (KE) untuk menghilangkan kation-kation mineralnya.




67

Kemungkinan jenis kation yang ditemui adalah Ca2+, Fe2+, Mg2+, Na2+,

Al3+.

Cation exchanger merupakan silinder baja tegak yang berisi resin

R-H, yaitu suatu polimer dengan rantai karbon R yang mengikat ion H+.


Mn2+ + nR-H RnM + nH+

(logam) (resin)

Ion Mn+ dalam operasi akan digantikan oleh ion H+ dari resin R-H

sehingga air yang dihasilkan bersifat asam dengan pH sekitar 3,2-3,3.

Regenerasi dilakukan jika resin sudah berkurang keaktifannya (jenuh),

biasanya dilakukan dalam selang waktu tertentu atau berdasarkan jumlah

air yang telah melewati unit ini.

Regenerasi ini dilakukan dengan menggunakan asam sulfat dan

dilakukan dalam tiga tahap, yaitu back wash atau cuci balik, regenerasi

dengan menggunakan bahan kimia asam sulfat, dan pembilasan dengan air

demin. Reaksi yang terjadi pada proses regenerasi adalah kebalikan dari

reaksi operasi, yaitu :

RnM + H2SO4 nR-H + MSO4 (resin jenuh)

2. Anion resin exchanger (AE)

Air yang keluar dari cation exchanger kemudian diumpankan ke

anion exchanger untuk menghilangkan anion-anion mineralnya. Jenis

anion yang dihilangkan adalah HCO3-, SO4

2-, Cl-, dan SiO3-.




68

Seperti pada cation exchanger, anion exchanger juga merupakan

silinder baja tegak yang berisi resin. Resin yang terdapat pada anion

exchanger dapat dituliskan dengan simbol ROH.

Reaksi yang terjadi pada unit ini adalah sebagai berikut :

Xn- + nR-OH RnX + nOH-

Pada saat operasi reaksi akan berjalan ke kanan, sehingga ion negatif Xn-

akan digantikan oleh ion OH- dari resin R-OH. Air yang dihasilkan

diharapkan mempunyai pH sekitar 8.6-8.9. Regenerasi dilakukan dengan

menggunakan NaOH 4 %. Reaksi yang terjadi pada proses regenerasi

adalah

RnX + nNaOH nR-OH + nNaX

Air yang keluar dari unit ini diharapkan mempunyai pH sekitar 6.1-6.9 dan

selanjutnya dikirim ke unit air umpan ketel sebelum digunakan sebagai air

umpan ketel uap (Boiler Feed Water).

c. Unit Air Umpan Ketel ( Boiler Feed Water )

Air yang sudah mengalami demineralisasi masih mengandung gas-gas

terlarut terutama oksigen dan karbondioksida. Gas-gas tersebut harus

dihilangkan dari air karena dapat menimbulkan korosi. Gas-gas tersebut

dihilangkan dalam suatu deaerator. Pada deaerator, gas diturunkan sampai

kadar 5 ppm. Proses deaerasi dilakukan dengan cara air diumpankan ke

deaerator, sedangkan dari bagian bawah deaerator di spray uap tekanan

rendah, sampai air mencapai suhu sedikit di atas titik didihnya. Proses

penghilangan gas dilakukan dengan cara mengontakkan air umpan boiler




69

dengan uap tekanan rendah (stripping gas) mengakibatkan sebagian besar gas

terlarut dalam air umpan terlepas dan dikeluarkan ke atmosfer.

Air hasil deaerasi diinjeksian zat-zat kimia sebagai berikut :

Hidrazin yang berfungsi mengikat oksigen berdasarkan reaksi berikut :

2 N2H2 + O2 2 N2 + H2O

NaH2PO4 untuk mencegah terbentuknya kerak silika dan kalsium pada

steam drum dan boiler tube. Sebelum diumpankan ke boiler, air terlebih

dulu diberi dispersan untuk mencegah terjadinya penggumpalan atau

pengendapan fosfat.

d. Unit Air Pendingin

Air pendingin yang digunakan dalam proses sehari-hari berasal dari air

pendingin yang telah digunakan dalam pabrik yang kemudian didinginkan

pada cooling tower. Kehilangan air karena penguapan, terbawa tetesan oleh

udara maupun dilakukan blown down di cooling tower diganti dengan air

umpan (make up) yang disediakan oleh Bak penampung IV (BU-04).

Air pendingin harus mempunyai sifat-sifat yang tidak korosif, tidak

menimbulkan kerak dan tidak mengandung mikroorganisme yang dapat

menimbulkan lumut. Untuk mengatasi hal di atas, maka ke dalam air

pendingin diinjeksikan bahan-bahan kimia sebagai berikut :

Phosphate, berguna untuk mencegah timbulnya kerak.

Klorine untuk membunuh mikroorganisme.

Zat dispersan untuk mencegah terjadinya penggumpalan (pengendapan

phosphate).




70

3. Kebutuhan Air

a. Kebutuhan air untuk steam

Kebutuhan air untuk steam dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 4.1 Kebutuhan air untuk steam

No Kode Alat Nama Alat Kebutuhan (kg/jam)

1 HE-01 Heat Exchanger-01 41,4551 2 HE-02 Heat Exchanger-02 41,8649 3 RB-01 Reboiler – 01 4056,8622 4 RB-02 Reboiler – 02 596,7017

Total kebutuhan air untuk steam = 4736,8839 kg/jam

Diperkirakan air yang hilang sebesar 20 % (Severn hal 40) sehingga

kebutuhan make up air untuk steam (air umpan boiler) = 0,2 x 4736,8839

= 947,3768 kg/jam.

b. Kebutuhan air pendingin

Kebutuhan air pendingin dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 4.2 Kebutuhan air pendingin

No Kode Alat Nama Alat Kebutuhan (kg/jam)

1 CD-01 Kondenser-01 16241,7851 2 CD-02 Kondenser-02 40416,0814 3 HE-03 Heat Exchanger-03 4228,9833

Kebutuhan total air pendingin = 60886,8498 kg/jam

Diperkirakan air yang hilang sebesar 10 % sehingga kebutuhan make up

air untuk pendingin = 0,1 x 60886,8498 = 6088,6850 kg/jam.




71

c. Kebutuhan air untuk konsumsi umum dan sanitasi

Kebutuhan air untuk kantor dan perumahan dihitung berdasarkan Tabel 2-

9 Sularso & Tahara ,H “ Pompa dan Kompresor” hal 21.

Waktu pemakaian air untuk kantor dan perumahan tiap hari rata-rata 8

jam.

Air untuk kantor ( air minum dan sanitasi) = 100 - 120 oranghari

liter

Air untuk perumahan (air minum dan sanitasi) = 160 – 250 oranghari

liter

Dirancang :

Air untuk kantor (air minum dan sanitasi) = 100 oranghari

liter

Air kantor dirancang mampu untuk memenuhi 165 orang

Air untuk kantor = oranghariliter

100 x 165 orang x

jamhari

81

= 2062,5 liter/jam (Densitas air = 1,0230 kg/ )

= 2109,938 kg/jam

Air untuk perumahan ( air minum dan sanitasi) = 250oranghari

liter

Perumahan disediakan untuk 1 direktur utama, 3 (direktur produksi,

direktur umum dan pemasaran, direktur administrasi dan keuangan) dan

7 kepala bagian, sehingga dirancang air mampu mensuplai 11

perumahan dan masing- masing perumahan dihuni 5 orang.

Air untuk perumahan = oranghariliter

250 x 11 x 5 orang x

jamhari

81

=1718,75 liter/jam

=1758,281 kg/jam




72

Laboratorium

Menurut Sularso & Tahara H, kebutuhan air untuk laboratorium =100–

200 oranghari

liter

, untuk waktu pemakaian setiap hari rata-rata rata-rata

8 jam.

Kebutuhan air untuk laboratorium dirancang = 150 oranghari

liter

Kebutuhan air laboratorium = 150 oranghari

liter

x 5 orang x jam

hari81

= 93,75 liter/jam

= 95,906 kg/jam

Bengkel

Kebutuhan air untuk bengkel sama dengan kebutuhan air untuk

laboratorium 150 oranghari

liter

, untuk waktu pemakaian setiap hari

rata-rata 8 jam .

Kebutuhan air bengkel = 150 oranghari

liter

x 13 orang x jam

hari81

= 243,75 liter/jam

= 249,356 kg/jam

Kantin

Kebutuhan air untuk kantin = 15 oranghari

liter

, untuk waktu pemakaian

setiap hari rata-rata 7 jam.

Kebutuhan air kantin = 15 oranghari

liter

x 20 orang x jam

hari71

= 42,857 liter/jam

= 43,843 kg/jam




73

Poliklinik

Kebutuhan air untuk poliklinik = 250 - 1000 oranghari

liter

, untuk waktu

pemakaian setiap hari rata-rata 10 jam.

Kebutuhan air poliklinik dirancang = 300 oranghari

liter

Kebutuhan air poliklinik = 300 oranghari

liter

x 20 orang x jam

hari101

= 600 liter/jam

= 613,8 kg/jam

Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi:

= (2109,938 +1758,281 + 95,906 + 249,356 + 43,843 + 613,8) kg/jam

= 4621,7679 kg/jam

d. Air Hidran dan Taman

Air Hidran

Air untuk hidran 1000 m3 = 1.000.000

Waktu tinggal air hidran 6 bulan = 4320 jam

Kebutuhan air hidran per jam = jam

iter4320

000.000.1

= 231,481 liter/jam

= 236,805 kg/jam

Air Taman

Kebutuhan air taman = 10 m3/hari

= 416,6667 liter/jam

= 426,250 kg/jam

Kebutuhan air hidran dan taman = ( 236,805 + 426,250 ) kg/jam

= 663,055 kg/jam




74

Kebutuhan air keseluruhan :

Make up air pendingin = 6088,685 kg/jam

Make up umpan boiler = 947,377 kg/jam

Air konsumsi umum dan sanitasi = 4621,768 kg/jam

Air hidran dan taman = 663,055 kg/jam +

Jumlah = 12320,885 kg/jam

Untuk keperluan keamanan dalam ketersediaan air, diambil

kelebihan sebesar 10% sehingga kebutuhan total air = 1,1 x 12320,885 =

13552,974 kg/jam

Gambar 4.1 Sistem Pengolahan Air Pabrik Etil asetat

4.1.2 Unit Pengadaan Steam

Steam yang diproduksi pada pabrik etil asetat ini digunakan

sebagai media pemanas reboiler. Untuk memenuhi kebutuhan steam

digunakan boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini mempunyai suhu

138 oC dan tekanan 3,37 atm.

Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 4731,6 kg/jam. Untuk

menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi, jumlah steam




75

dilebihkan sebanyak 10 %. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah

5204,8 kg/jam .

Spesifikasi boiler yang dibutuhkan :

Kode : B-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam

Jenis : boiler pipa api

Jumlah : 1 buah

Heating surface : 4287,546 ft2

Rate of steam : 5204,8 kg/jam (11474,508 lb/jam)

Tekanan steam : 341,38 kPa (3,37 atm)

Suhu steam : 138 oC (280,4oF)

Efisiensi : 80 %

Bahan bakar : IDO

Kebutuhan bahan bakar : 518,217 liter/jam

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik etil asetat ini

diperkirakan sebesar 100 m3/jam, tekanan 100 psi dan suhu 35oC. Alat

untuk menyediakan udara tekan berupa kompressor yang dilengkapi

dengan dryer yang berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai

maksimal 84 ppm.

Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan :

Kode : KU-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan

Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 100 m3/jam

Tekanan suction : 14,7 psi (1 atm)




76

Tekanan discharge : 100 psi (6,8 atm)

Suhu udara : 35 oC

Efisiensi : 80 %

Daya kompresor : 11 HP

4.1.4 Unit Pengadaan Listrik

Kebutuhan tenaga listrik di pabrik etil asetat 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 yaitu generator arus bolak – balik

karena tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar dan tegangannya dapat

dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan. Kebutuhan listrik di pabrik

ini antara lain terdiri dari :

1. Listrik untuk AC

2. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

3. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

4. Listrik untuk penerangan

Besarnya kebutuhan listrik masing – masing keperluan di atas

dapat diperkirakan sebagai berikut :

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan

air diperkirakan sebagai berikut :




77

Tabel 4.3 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Nama Alat Jumlah HP Total HP

P-01 2 0,5 1

P-02 2 0,3 0,6

P-03 2 6 12

PU-01 2 0,5 1

PU-02 2 0,1 0,2

PU-03 2 1,0 2,0

PU-04 2 0,5 1,0

PU-05 2 0,5 1

PU-06 2 0,1 0,2

PU-07 2 0,1 0,2

PU-08 2 0,1 0,2

PU-09 2 0,25 0,5

PU-10 2 0,25 0,5

PU-11 2 1 2

PU-12 2 3 6

PU-13 2 1 2

PU-14 2 0,5 1

KU-01 1 11 11

Jumlah 42,4

Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan

utilitas sebesar 42,5 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat

yang tidak terdiskripsikan sebesar ± 10 % dari total kebutuhan. Maka

total kebutuhan listrik adalah 46,64 HP atau sebesar 34,78 kW.

2. Listrik untuk AC

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15 kW.

3. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi




78

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10 kW.

4. Listrik untuk penerangan

Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :

DUFaL..

dengan :

L : Lumen per outlet

a : Luas area, ft2

F : foot candle yang diperlukan (tabel 13 Perry 3th ed)

U : Koefisien utilitas (tabel 16 Perry 3th ed)

D : Efisiensi lampu (tabel 16 Perry 3th ed)

Tabel 4.5 Jumlah lumen berdasarkan luas bangunan

Bangunan Luas, m2 Luas, ft2 F U D Lumen

Pos keamanan 26 279,85 20 0,42 0,75 17768,56

Parkir 640 6888,74 10 0,49 0,75 187448,57

Musholla 64 688,87 20 0,55 0,75 33399,93

Kantin 80 861,09 20 0,51 0,75 45024,41

Kantor 1000 10763,65 35 0,6 0,75 837172,67

Poliklinik 80 861,09 20 0,56 0,75 41004,38

Ruang kontrol 200 2152,73 40 0,56 0,75 205021,88

Laboratorium 200 2152,73 40 0,56 0,75 205021,88

Proses 2500 26909,12 30 0,59 0,75 1824347,23

Utilitas 1000 10763,65 10 0,59 0,75 243246,30

R.generator 192 2066,62 10 0,51 0,75 54029,30

Bengkel 144 1549,97 40 0,51 0,75 162087,89




79

Bangunan Luas, m2

Luas, ft2 F U D Lumen

Garasi 220 2368,00 10 0,51 0,75 61908,57

Gudang 100 1076,36 5 0,51 0,75 14070,13

Pemadam 144 1549,97 20 0,51 0,75 81043,94

T.bahan baku 384 4133,24 10 0,51 0,75 108058,59

Tangki produk 1056 11366,41 10 0,51 0,75 297161,12

Jalan dan taman 2544 27382,72 5 0,55 0,75 331911,78

Area perluasan 1440 15499,65 5 0,57 0,75 181282,50

Jumlah 12014 129314,47 4931009,63 Jumlah lumen :

Untuk penerangan dalam bangunan = 4417815,34 lumen

Untuk penerangan bagian luar ruangan = 513194,29 lumen

Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan

lampu fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting

daylight 40 W mempunyai 1920 lumen (Tabel 18 Perry 3th ed.).

Jadi jumlah lampu dalam ruangan = 1920 4417815,34

= 2301 buah

Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100

Watt, dimana lumen output tiap lampu adalah 3.000 lumen (Perry 3th

ed.).

Jadi jumlah lampu luar ruangan = 3000 513194,29

= 171 buah

Total daya penerangan = ( 40 W x 2301 + 100 W x 171 )

= 109144,3 W

= 109,14 kW




80

Tabel 4.6 Total Kebutuhan Listrik Pabrik

No. Kebutuhan Listrik Tenaga listrik, kW

1.

2.

3.

4.

Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Listrik untuk keperluan penerangan

Listrik untuk AC

Listrik untuk laboratoriun dan instrumentasi

34,78

109,14

15

10

Total 168,92

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai

efisiensi 80 %, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai

output sebesar 211,15 kW.

Dipilih menggunakan generator dengan daya 300 kW, sehingga

masih tersedia cadangan daya sebesar 88,15 kW.

Spesifikasi generator yang diperlukan :

Kode : GU-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan listrik

Jenis : AC generator

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 300 kW

Tegangan : 220/360 Volt

Efisiensi : 80 %

Bahan bakar : IDO

Kebutuhan bahan bakar : 59,14 liter/jam

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit pengadaan bahan bakar bertujuan memenuhi kebutuhan

bahan bakar pada boiler dan generator. Bahan bakar yang digunakan

adalah bahan bakar cair (IDO = Industrial Diesel Oil) yang diperoleh dari

PERTAMINA atau distribusinya.




81

Pemilihan didasarkan pada pertimbangan bahan bakar cair:

Mudah didapat

Kesetimbangan terjamin

Mudah dalam penyimpanannya

Untuk menjalankan generator tersebut digunakan bahan bakar, yaitu:

Jenis bahan bakar : Solar

Gross Heating Value : 19,144 Btu/lb

Net Heating Value : 18,848 Btu/lb

Effisiensi bahan bakar : 80%

Spec.gravity solar : 0,8691

solar : 54,26 lb/ft2

Kebutuhan bahan bakar dapat diperkirakan sebagai berikut :

Bahan bakar = h . eff

alat Kapasitas

a. Kebutuhan bahan bakar untuk boiler

Kapasitas boiler = 11960592,91 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = 518,22 liter/jam

b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator

Kapasitas generator = 300 kW

= 1023646,23 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = 35,48 liter/jam

Jadi kebutuhan total IDO sebesar :

= 518,22 + 35,48

= 553,70 liter/jam




82

4.3. Laboratorium

Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu

pabrik untuk memperoleh data – data yang diperlukan. Data – data

tersebut digunakan untuk evaluasi unit – unit yang ada, menentukan

tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu.

Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik

pada hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk

yang dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan.

Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung,

dan juga pada hasil atau produk.

Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari

bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang

diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah

proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk

tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui

atau diatasi.

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




83

selama 24 jam yang 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

c. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu

kelancaran produksi

4.3.1. Program Kerja Laboratorium

Dalam upaya pengendalian mutu, pabrik etil asetat ini

mengoptimalkan aktivitas laboratorium untuk pengujian mutu.

Pengendalian mutu ini meliputi :

a. Analisa bahan baku

Dilakukan analisa terhadap kandungan air dalam etanol dan asam asetat.

b. Analisa produk etil asetat, terdiri dari :

- Kadar etil asetat dan kadar impuritas dengan metoda spektofotometri.

- Tes penentuan titik leleh dan titik beku.

c. Pemeriksaan mutu unit utilitas

Analisa di unit utilitas meliputi analisa :




84

- Raw material berupa air sungai

- Air pendingin, meliputi analisa pH, klor sisa dan kekeruhan.

- Air umpan boiler, meliputi analisa pH, jumlah zat padat terlarut, kadar

Fe, kadar CaCO3, SO3, PO4¯, SiO2¯.

d. Pemeriksaan mutu air limbah, meliputi analisa kadar pH, jumlah etanol,

asam asetat dan etil asetat terlarut.

Untuk mempermudah program kerja laboratorium, dalam pabrik ini dibagi

menjadi 3 bagian laboratorium yaitu :

1. Laboratorium fisik

Kerja dan tugas dari laboratorium ini adalah melakukan analisa secara

fisik terhadap semua stream yang berasal dari proses produksi maupun

tangki serta mengeluarkan “Certificate of Quality” untuk menjelaskan

spesifikasi hasil pengamatan. Jadi, pemeriksaan dan pengamatan dilakukan

terhadap bahan baku, produk akhir, dan limbah proses.

2. Laboratorium analisa

Kerja dan tugas laboratorium ini adalah melakukan analisa sifat-sifat dan

kandungan kimia bahan baku, produk akhir, limbah proses dan bahan-

bahan kimia yang digunakan (aditif, bahan-bahan injeksi dan lain-lain).

3. Laboratorium penelitian dan pengembangan

Kerja dan tugas dari laboratorium ini adalah melakukan penelitian dan

pengembangan terhadap permasalahan yang berhubungan dengan kualitas

mineral terkait dalam proses untuk meningkatkan hasil akhir. Sifat dari

laboratorium ini tidak rutin dan cenderung melakukan penelitian hal-hal




85

baru untuk keperluan pengembangan. Dalam menjalankan tugasnya,

laboratorium ini senantiasa melakukan penelitian terhadap kondisi

lingkungan serta mengadakan pengembangan.

4.3.2. Alat – Alat Utama Laboratorium

Alat –alat utama yang digunakan untuk melakukan analisa-analisa

dalam memproduksi etil asetat adalah sebagai berikut :

a. Gas Chromatography ( GC )

Alat ini digunakan untuk menganalisa Etil Asetat.

b. Atomic Absorption Spectrophotometer ( AAS )

Alat ini digunakan untuk menganalisa logam terutama Fe, serta untuk

menganalisa phospor dan silika pada area utilitas.

c. Spektrofotometer UV-Visible

Alat ini digunakan untuk menganalisa silika, phosphate, phosphor,

kekeruhan, dan warna.

d. Autotitrator

Alat ini digunakan untuk menganalisa konsentrasi dari asam asetat.

e. Moisture Meter ( Karl Ficher)

Alat ini digunakan untuk menganalisa kandungan air dalam produk etil

asetat yang didapat.

f. Conductivity Meter

Alat ini digunakan untuk mengukur konduktivitas yang ada pada pure

water, blow down boiler, boiler feed water dan juga raw water.




86

4.4. Unit Pengolahan Limbah

Limbah yang dihasilkan oleh pabrik etil asetat adalah limbah cair.

Antara lain sebagai berikut :

a. Air buangan sanitasi

Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan

pabrik dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi. Campuran

padatan dan cairan terlebih dahulu dipecah dengan menggunakan

lumpur aktif dan sistem aerasi yang terdiri dari bak bersistem overflow

dan penambahan desinfektan klorin untuk membunuh mikoorganisme

yang menimbulkan penyakit. Air yang telah diolah dan memenuhi

syarat pembuangan dialirkan ke bak penampung.

b. Air berminyak dari alat proses

Air berminyak berasal dari buangan pelumas pada pompa dan alat

lainnya. Proses pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat

jenisnya. Minyak di lapisan atas dialirkan ke penampungan minyak dan

selanjutnya dibakar dalam tungku pembakar. Sedangkan air di lapisan

bawah dialirkan ke penampungan akhir dan selanjutnya dibuang.

c. Limbah dari Heavy Component Dekanter

Limbah cairan yang berasal dari proses masih mengandung

CH3COOC2H5, C2H5OH dan H2O. Pengolahan limbah ini direaksikan

dengan bahan active sludge di dalam sebuah bak, selanjutnya hasil

keluaran dari bak active sludge dialirkan ke bak pengendap untuk

memisahkan limbah yang sudah diolah dengan active sludge yang




87

terikut, kemudian active sludge yang terendapkan dipompa kembali ke

bak active sludge. Pada tahap awal sebelum limbah diolah, limbah

ditampung di dalam bak penampung limbah.

Skema pengolahan limbah yang digunakan di pabrik etil asetat

dapat dilihat pada gambar 4.2.

Gambar 4.2 Proses Pengolahan Limbah Pabrik Etil Asetat



Bab V Manajemen Perusahaan

88

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1. Bentuk Perusahaan

Pabrik etil asetat yang akan didirikan direncanakan mempunyai bentuk

Perseroan Terbatas (PT). Alasan pemilihan bentuk perusahaan ini adalah

didasarkan atas beberapa faktor, sebagai berikut :

1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham

perusahaan.

2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas sehingga kelancaran

produksi hanya dipegang pimpinan perusahaan.

3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik

adalah para pemegang saham sedangkan pengurus perusahaan adalah

direksi beserta stafnya yang diawasi dewan komisaris.

4. Kelangsungan perusahaan lebih terjamin, karena tidak terpengaruh

dengan berhentinya: pemegang saham, direksi beserta stafnya, dan

karyawan perusahaan

5. Efisiensi dari manajemen

Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan

komisaris dan direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman.

6. Lapangan usaha lebih luas

Suatu perseroan terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari

masyarakat, sehingga perseroan terbatas dapat memperluas usahanya.




89

5.2. Struktur Organisasi

Salah satu faktor yang menunjang kemajuan perusahaan adalah

struktur organisasi yang terdapat dan dipergunakan oleh perusahaan

tersebut. Untuk mendapatkan suatu sistem yang terbaik, maka perlu

diperhatikan beberapa pedoman antara lain :

Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas

Pendelegasian wewenang

Pembagian tugas kerja yang jelas

Kesatuan perintah dan tanggung jawab

Sistem pengontrol atas pekerjaan yang telah dilaksanakan

Organisasi perusahaan yang fleksibel

Dengan berprinsip pada pedoman tersebut maka diperoleh struktur

organisasi yang baik yaitu sistem Line and Staff. Pada sistem ini garis

kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Kebaikan dalam pembagian tugas

kerja seperti yang terdapat dalam sistem, organisasi fungsional, sehingga

seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja

Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan

organisasi garis dan staf, yaitu :

1. Sebagai garis atau line 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.




90

Pemegang saham sebagai pemilik perusahaan dalam pelaksanaan

tugas sehari-harinya diwakili oleh Dewan Komisaris, sedangkan tugas

untuk menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh Direktur Utama dibantu

oleh Direktur Teknik dan Produksi serta Direktur Keuangan dan

Administrasi. Direktur Teknik dan Produksi membawahi bidang teknik

dan produksi, sedangkan Direktur Keuangan dan Administrasi

membidangi kelancaran pelayanan. Direktur-direktur ini membawahi

beberapa kepala bagian yang akan bertanggung jawab membawahi atas

bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian wewenang

dan tanggung jawab.

Masing-masing kepala bagian membawahi beberapa kepala seksi

dan masing – masing kepala seksi akan membawahi beberapa karyawan

perusahaan pada masing – masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan

dibagi dalam beberapa kelompok regu yang setiap kepala regu akan

bertanggung jawab kepada pengawas masing – masing seksi.




91

Direktur Utama

Direktur Teknik dan Produksi

Direktur Keuangan & Administrasi

Kabag Produksi &

UtilitasKabag Teknik Kabag

Litbang

Kabag Keuangan & Pemasaran

Kabag Admnistrasi Kabag Umum

Kas

i Pro

ses P

rodu

ksi

Kas

i Util

itas

Kas

i Lis

trik

& In

stru

men

tasi

Kas

i Per

alat

an &

Ben

gkel

Kas

i Lab

& M

utu

Kas

i Pen

eliti

an &

Pen

gem

bang

an

Kas

i Keu

anga

n

Kas

i Pem

asar

an

Kas

i Hub

unga

n M

asya

raka

t

Kas

i Per

sona

lia

Kas

i Tat

a U

saha

Kas

i Pem

belia

n

Kas

i Hum

as &

K3

Gambar 5.1. Struktur Organisasi Perusahaan

5.3. Tugas dan Wewenang

5.3.1. Pemegang Saham

Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan

modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan

tersebut. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk

PT (Perseroan Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).

Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang untuk :

1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris

2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur




92

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.

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

5.3.3. Dewan Direksi

Direktur Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan

dan bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan.

Direktur Utama bertanggung jawab terhadap Dewan Komisaris atas segala

tindakan dan kebijaksanaan yang diambil sebagai pimpinan perusahaan.

Direktur Utama membawahi Direktur Teknik dan Produksi, serta Direktur

Keuangan dan Administrasi.

Tugas-tugas Direktur Utama meliputi :

1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggungjawabkan

pekerjaan pada pemegang saham pada akhir jabatan.




93

2. Menjaga stabilitas organisasi perusahaan dan membuat kontinuitas

hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, konsumen, dan

karyawan.

3. Mengangkat dan memberhentikan Kepala Bagian dengan persetujuan rapat

pemegang saham.

4. Mengkoordinir kerja sama dengan Direktur Teknik dan Produksi, dan

Direktur Keuangan dan Administrasi.

Tugas-tugas Direktur Teknik dan Produksi meliputi :

1. Bertanggung jawab kepada Direktur Utama dalam bidang produksi dan

teknik

2. Mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala –

kepala bagian yang menjadi bawahannya.

3. Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan bidang

teknik, produksi pengembangan, pemeliharaan peralatan dan laboratorium.

Tugas Direktur Keuangan dan Administrasi meliputi :

Bertanggung jawab terhadap masalah-masalah pabrik yang berhubungan

dengan admistrasi, keuangan, hubungan masyarakat, dan hal umum

lainnya.

5.3.4 Kepala Bagian

Secara umum tugas Kepala Bagian adalah mengkoordinir,

mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan

bagiannya sesuai dengan garis-garis yang diberikan oleh perusahaan.

Kepala Bagian bertanggung jawab kepada Direktur Bidang. Kepala Bagian




94

membawahi Kepala Seksi. Kepala Seksi merupakan pelaksana pekerjaan

dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh

kepala bagian masing-masing, agar diperoleh hasil yang maksimum dan

efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi

bertanggung jawab terhadap kepala bagian masing – masing sesuai dengan

seksinya.

Direktur Bidang membawahi 6 Kepala Bagian terdiri dari :

1. Kepala Bagian Produksi dan Utilitas

Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dalam

bidang mutu, jalannya operasi pabrik sehari-hari serta menjaga

kelangsungan proses produksi. Kepala Bagian Produksi dan Utilitas

membawahi 2 Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Proses Produksi

Tugas : Mengawasi jalannya proses produksi.,menjalankan

tindakan seperlunya pada peralatan produksi yang

mengalami kerusakan, sebelum diperbaiki oleh

seksi yang berwenang.

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 5 orang kepala shift (S1/D3 Teknik Kimia)

25 orang operator (STM/SLTA)




95

b) Kepala Seksi Utilitas

Tugas :Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk

memenuhi kebutuhan proses, kebutuhan uap, air dan

tenaga listrik.


Jumlah : 1 orang

Bawahan : 5 orang kepala shift (S-1/D3 Teknik Mesin)

15 orang operator (STM/SLTA)

2. Kepala Bagian Teknik

Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dan

bertanggung jawab terhadap pengelolaan pabrik secara teknis yang

meliputi pemeliharaan peralatan, bengkel, gudang, dan

perlengkapannya.

Kepala Bagian Teknik membawahi 2 Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Listrik dan Instrumentasi

Tugas : Bertanggung jawab terhadap penyediaan listrik

serta alat-alat instrumentasi

Pendidikan : Sarjana Teknik Elektro

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 5 orang kepala shift ( S-1 / D3 Teknik Elektro)

5 orang operator (STM Listrik)




96

b) Kepala Seksi Peralatan dan Bengkel

Tugas :Bertanggung jawab terhadap kegiatan perawatan

dan penggantian alat-alat serta fasilitas

pendukungnya, dan melaksanakan pemeliharaan

fasilitas gedung dan peralatan pabrik.


Jumlah : 1 orang

Bawahan : 5 orang kepala shift ( S-1/D3 Teknik Mesin)

5 orang operator (STM Mesin)

3. Kepala Bagian Pengembangan dan Penelitian (Litbang)

Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dan

bertanggung jawab memimpin aktivitas laboratorium, pengendalian

mutu, penelitian, dan pengembangan.

Kepala Bagian Litbang membawahi 2 Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Laboratorium dan Pengendalian Mutu

Tugas :Menyelenggarakan pemantauan hasil (mutu) dan

pengolahan limbah

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift (S1 Teknik Kimia

/ MIPA Kimia)

4 orang operator (D3 MIPA / Analitik)




97

b) Kepala Seksi Penelitian dan Pengembangan

Tugas : Mengkoordinir kegiatan yang berhubungan dengan

peningkatan produksi dan efisiensi proses secara

keseluruhan

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 3 orang ( S1 Teknik Kimia / Elektro / Mesin )

4. Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran

Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi

dalam bidang administrasi, keuangan dan pemasaran termasuk

pembelian bahan baku, bahan pembantun dan penjualan produk.

Kepala Bagian Keuangan membawahi 3 Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Keuangan

Tugas : Bertanggung jawab terhadap pembukuan serta hal-

hal yang berkaitan dengan keuangan perusahaan

Pendidikan : Sarjana Ekonomi / Akuntansi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 3 orang staff I (S1/D3 Ekonomi / Akuntansi)

5 orang staff II (SMEA)

b) Kepala Seksi Pemasaran

Tugas : Mengkoordinasi kegiatan pemasaran produk dan

mengatur distribusi barang dari gudang

Pendidikan: Sarjana Teknik Industri / Ekonomi




98

Jumlah : 1 orang


10 orang staff II (SMEA)

c) Kepala Seksi Pembelian

Tugas :Mengatur dan mengumpulkan semua informasi

mengenai bahan baku dan bahan lain yang

dibutuhkan perusahaan dan mengadakan tender

pembelian.

Pendidikan: Sarjana Teknik Industri / Ekonomi

Jumlah : 1 orang


5. Kepala Bagian Administrasi


dalam bidang administrasi pabrik, personalia, dan tata usaha.

Kepala Bagian Administrasi membawahi 2 Kepala Seksi:

a) Kepala Seksi Personalia

Tugas : Mengkoordinasi kegiatan yang berhubungan

dengan kepegawaian

Pendidikan : Sarjana Hukum / Psikologi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S-1/D3 Komunikasi/Psikologi)

2 orang staff II (SLTA)




99

b) Kepala Seksi Tata Usaha

Tugas : Bertanggung jawab terhadap kegiatan yang

berhubungan dengan rumah tangga perusahaan serta

tata usaha kantor

Pendidikan : Sarjana Hukum / Ekonomi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I ( S-1/D3 Manajemen Perusahaan)

4 orang staff II (SLTA)

6. Kepala Bagian Umum


dalam mengelola bidang hubungan masyarakat, keamanan, dan

kesejahteraan karyawan.

Kepala Bagian Umum membawahi 2 Kepala Seksi:

a) Kepala Seksi Hubungan Masyarakat

Tugas : Menyelenggarakan kegiatan yang berkaitan

dengan relasi perusahaan, pemerintah dan

masyarakat serta mengawasi langsung masalah

keamanan perusahaan

Pendidikan : Sarjana Hukum / Psikologi / Komunikasi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff ( S1/D3 Komunikasi)

4 orang kepala regu keamanan

16 orang satpam




100

b) Kepala Seksi Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3)

Tugas : Bertanggung jawab terhadap masalah kesehatan

karyawan dan keluarga serta menangani masalah

keselamatan kerja dalam perusahaan

Pendidikan : Sarjana Kedokteran Umum

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 3 orang staff (S1/D3 Hiperkes / Akper)

5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik etil asetat direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam

satu tahun dan proses produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang

bukan hari libur digunakan untuk perbaikan dan perawatan (shutdown)

pabrik. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua

golongan, yaitu :

1. Karyawan non shift / harian

Karyawan non shift adalah para karyawan yang tidak menangani

proses produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah

Direktur, Staf Ahli, Kepala Bagian, Kepala Seksi serta bawahan yang ada

di kantor. Karyawan harian akan bekerja selama 5 hari dalam seminggu,

dan libur pada hari Sabtu, Minggu, dan hari besar, dengan pembagian jam

kerja sebagai berikut :

Waktu kerja

Senin – Kamis : 08.00 – 16.00 (istirahat 12.00 – 13.00)




101

Jum’at : 08.00 – 16.00 (istirahat 11.00 – 13.00)

2. Karyawan shift

Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani

proses produksi atau mengatur bagian – bagian tertentu dari pabrik yang

mempunyai hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran

produksi. Yang termasuk karyawan shift antara lain : operator produksi,

sebagian dari bagian teknik, bagian gudang dan bagian utilitas,

pengendalian, laboratorium dan bagian-bagian keamanan. Para karyawan

shift akan bekerja bergantian sehari semalam, dengan pengaturan sebagai

berikut :

Shift pagi : jam 07.00 – 15.00

Shift sore : jam 15.00 – 23.00

Shift malam : jam 23.00 – 07.00

Karyawan shift ini dibagi dalam 4 regu (A,B,C,D) dimana 3 regu

bekerja dan 1 regu istirahat dan dikenakan secara bergantian. Tiap regu

akan mendapat giliran 3 hari kerja dan 1 hari libur tiap-tiap shift dan

masuk lagi untuk shift berikutnya.

Tabel 5.1 Jadwal pembagian kelompok shift

Tanggal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 dst

Shift

P A A A B B B C C C D D D …

S B B C C C D D D A A A B …

M C D D D A A A B B B B B …




102

Keterangan:

P : Shift Pagi

S : Shift Sore

M : Shift Malam

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh

faktor kedisiplinan karyawannya. Untuk itu kepada seluruh karyawan

diberlakukan absensi dan masalah absensi ini digunakan pimpinan

perusahaan sebagai dasar dalam mengembangkan karier para karyawan

dalam perusahaan.

5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah

Pada pabrik etil asetat ini sistem upah karyawan berbeda-beda

tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab dan

keahlian. Menurut statusnya karyawan dibagi menjadi 3 golongan sebagai

berikut :

1. Karyawan tetap

Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan Surat Keputusan

(SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian dan

masa kerja.

2. Karyawan harian

Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan

mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan.




103

3. Karyawan borongan

Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperluakan saja. Karyawan

ini menerima upah borongan untuk suatu perusahaan.

5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji

Jumlah karyawan harus ditentukan secara tepat sehingga semua

pekerjaan yang ada dapat diselesaikan dengan baik dan efisien.

Tabel 5.2. Jumlah karyawan shift

No Jabatan Jumlah

1 Karyawan proses 30

2 Karyawan pengendalian 20

3 Karyawan laboratorium 4

4 Karyawan pemasaran 5

5 Karyawan pembelian 3

6 Karyawan pemeliharaan 4

7 Karyawan utilitas 10

Total 76

Tabel 5.3. Jumlah karyawan non shift

No Jabatan Jumlah

1 Direktur Utama 1

2 Direktur 2




104

No Jabatan Jumlah

3 Staff Ahli 10

4 Litbang 15

5 Sekretaris 4

6 Kepala Bagian 6

7 Kepala Seksi 13

8 Karyawan K3 4

9 Karyawan Keuangan 3

10 Karyawan Personalia 3

11 Karyawan Keamanan 20

12 Dokter 5

13 Perawat 9

14 Sopir 6

15 Pesuruh 14

Total 115




105

Tabel 5.4. Perincian golongan dan gaji karyawan

Gol. Jabatan Gaji/bulan (Rp.) Kualifikasi

I

II

III

IV

V

VI

Direktur Utama

Direktur

Kepala Bagian

Kepala Seksi

Kepala Shift

Pegawai Staff 1

50.000.000,00

30.000.000,00

10.000.000,00

5.000.000,00

3.000.000,00

2.000.000,00

S-2

S-1

S-1

S-1

S-1/D-3

S-1/D-3

VII

VIII

XI

X

Pegawai Staff 2

Operator

Security

Pegawai

1.000.000,00

1.800.000,00

1.000.000,00

1.000.000,00

SLTA

D-3

SLTA

SLTA

5.7. Kesejahteraan Karyawan

Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain :

1. Tunjangan

a. Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan

karyawan yang bersangkutan

b. Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang

dipegang karyawan

c. Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja

diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja




106

2. Cuti

a. Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari

kerja dalam 1 tahun

b. Cuti sakit diberikan pada karyawan yang menderita sakit

berdasarkan keterangan dokter

3. Pakaian kerja

Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang

untuk setiap tahunnya.

4. Pengobatan

a.Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan

oleh kerja, ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang.

b.Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan

oleh kecelakaan kerja, diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan



Bab VI Analisa Ekonomi 107

BAB VI

ANALISA EKONOMI

Pada perancangan pabrik etil asetat 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

analisa ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang

dapat menguntungkan atau tidak jika didirikan.

Evaluasi kelayakan pendirian pabrik etil asetat dengan kapasitas

10.000 ton/tahun :

6.1. Dasar Perhitungan

Kapasitas produksi : 10.000 ton/tahun

Satu tahun operasi : 330 hari

Pabrik didirikan : 2012

Harga bahan baku asam asetat : US $ 1,058 / kg

Harga bahan baku etanol : US $ 0,421 / kg

Harga etil asetat : US $ 1,764 / kg

Katalis : US $ 10 / kg

(www.icispricing.com)




6.2. Penafsiran Harga Peralatan

Harga peralatan proses tiap alat tergantung pada kondisi ekonomi

yang sedang terjadi. Untuk mengetahui harga peralatan yang pasti setiap

tahun sangat sulit sehingga diperlukan suatu 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 Chemical Engineering Plant Index

1991 361,3

1992 358,2

1993 359,2

1994 368,1

1995 381,1

1996 381,7

1997 386,5

1998 389,5

1999 390,6

2000 394,1

2001 394,3

2002 390,4

Sumber : Tabel 6-2 Peters & Timmerhaus, ed.5, 2003




y = 2.4464x - 4499.7071

380

382

384

386

388

390

392

394

396

398

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

Tahun

Inde

ks

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index

Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan

least square sehingga didapatkan persamaan berikut:

Y = 2,4464 X - 4499,7071

Jika X = 2012 maka Y (indeks tahun 2012) adalah 422,45. Harga alat dan

yang lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2012) dan dilihat dari

grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa

sekarang digunakan persamaan :

Ex = Ey . NyNx

Ex = Harga pembelian pada tahun 2012

Ey = Harga pembelian pada tahun referensi

Nx = Indeks harga pada tahun 2012




Ny = Indeks harga pada tahun referensi

(Peters & Timmerhaus, 2003)

6.3. Penentuan Total Capital Investment (TCI)

Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran - pengeluaran yang

diperlukan untuk fasilitas - fasilitas produktif dan untuk menjalankannya.

Capital Investment meliputi : Fixed capital investment dan working capital

investment

Asumsi - asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa

ekonomi :

1. Pengoperasian pabrik dimulai tahun 2015. Proses yang dijalankan

adalah proses kontinyu

2. Kapasitas produksi adalah 10.000 ton/tahun

3. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun

4. Shut down pabrik dilaksanakan selama 30 hari dalam satu tahun untuk

perbaikan alat-alat pabrik

5. Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan

6. Umur alat - alat pabrik diperkirakan 10 tahun.

7. Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah nol

8. Situasi pasar, biaya dan lain - lain diperkirakan stabil selama pabrik

beroperasi

9. Upah buruh asing US $ 11 per manhour

10. Upah buruh lokal Rp. 7.500,00 per manhour

11. Satu manhour asing = 2 manhour Indonesia




12. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 10.755,00

6.3.1 Fixed Capital Invesment (FCI)

Fixed Capital Investment (Modal tetap) adalah investasi yang

digunakan untuk mendirikan fasilitas produksi dan pembantunya.

Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment

No Jenis US $ Rp. Total Rp.

1 Purchase equipment cost (EC) 705.000 0 7.582.277.895 2 instalasi 41.316 135.932.399 580.284.150 3 pemipaan 160.674 165.444.038 1.893.498.070 4 instrumentasi 79.681 25.487.625 882.461.059 5 isolasi 9837 22.357.302 375.021.391 6 listrik 32.791 22.357.302 367.568.956 7 bangunan 131.163 0 1.410.656.352 8 tanah dan perbaikan 39.349 3.876.317.100 4.299.514.006 9 utilitas 622.263 0 6.692.439.439

Physical Plant Cost 1.822.075 4.247.895.466 23.844.313.889

10. Engineering & Construction 364.415 849.579.093 4.768.862.776 Direct Plant Cost 2.186.490 5.097.474.559 28.613.176.667 11. Contractor’s fee 218.649 509.747.456 2.861.317.667 12. Contingency 546.623 1.274.368.640 7.153.294.167

Fixed Capital Invesment (FCI) 2.951.762 6.881.590.655 38.627.788.500

6.3.2 Working Capital Investment (WCI)

Working Capital (Modal Kerja) adalah bagian yang diperlukan

untuk menjalankan usaha atau modal dalam operasi dari suatu pabrik

selama waktu tertentu dalam harga lancar.




Tabel 6.3 Working Capital Investment

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Persediaan Bahan baku 1.008.945 0 10.851.203.274 2. Persediaan Bahan dalam proses 2.028 27.052.253 48.858.227 3. Persediaan Produk 446.054 5.951.495.708 10.748.810.023 4. Extended Credit 1.469.756 0 15.807.226.791 5. Available Cash 446.054 5.951.495.708 10.748.810.023 Working Capital Investment (WCI)

3.372.837 11.930.043.669 48.204.908.337

6.3.3 Total Capital Investment (TCI)

TCI = FCI + WCI

= Rp 86.832.696.838,-

6.4. Penentuan Manufacturing Cost (TMC)

Total Manufacturing Cost (Biaya pengeluaran ) merupakan jumlah

direct, indirect, dan fixed manufacturing cost yang bersangkutan dengan

produk

6.4.1 Direct Manufacturing Cost (DMC)

Direct Manufacturing Cost merupakan pengeluaran yang bersangkutan

langsung dalam pembuatan produk.




Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost


1. Harga Bahan Baku 997.268 0 10.725.618.985 2. Gaji Pegawai 0 2.760.000.000 2.760.000.000 3. Supervisi 0 2.250.000.000 2.250.000.000 4. Maintenance 206.623 447.303.393 2.669.537.242 5. Plant Supplies 30.993 67.095.509 400.430.586 6. Royalty & Patent 881.854 0 9.484.336.074 7. Utilitas 0 61.790.534.854 61.790.534.854 Direct Manufacturing Cost 2.116.739 67.314.933.755 90.080.457.742

6.4.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Indirect Manufacturing Cost adalah pengeluaran sabagai akibat

pengeluaran tidak langsung dari operasi pabrik.

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost


1. Payroll Overhead 0 552.000.000 552.000.000 2. Laboratory 0 414.000.000 414.000.000 3. Plant Overhead 0 2.208.000.000 2.208.000.000 4. Packaging & Shipping 2.645.561 0 28.453.008.223 Indirect Manufacturing Cost 2.645.561 3.174.000.000 31.627.008.223

6.4.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Fixed Manufacturing Cost merupakan harga yang berkenaan

dengan fixed capital dan pengeluaran yang bersangkutan dengan fixed

capital dimana harganya tetap, tidak tergantung waktu maupun tingkat

produksi




Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost


1. Depresiasi 295.176 668.159.065 3.862.778.850 2. Property Tax 147.588 103.223.860 1.690.533.752 3. Asuransi 147.588 137.631.813 1.724.941.705 Fixed Manufacturing Cost 590.352 929.014.738 7.278.254.308

6.4.4 Total Manufacturing Cost (TMC)

TMC = DMC + IMC + FMC

= Rp. 128.985.720.272,-

6.5. Penentuan Total Production Cost (TPC)

Total Production Cost (TPC) adalah biaya total Manufaturing

Cost dan General Expense

6.5.1. General Expense (GE)

General Expense (Biaya pengeluaran Umum) adalah pengeluaran

yang tidak berkaitan dengan produksi tetapi berhubungan dengan

operasional perusahaan secara umum

Tabel 6.7 General Expense


1. Administrasi 0 3.811.000.000 3.811.000.000 2. Sales 1.763.707 0 18.968.672.149 3. Research 705.483 0 7.587.468.860 4. Finance 326.757 1.066.793.042 4.581.062.838 General Expense (GE) 2.795.947 4.877.793.042 34.948.203.846




6.5.2. Total Production Cost (TPC)

TPC = TMC + GE = Rp. 163.933.924.119,-

6.6. Profitability

Profitability (keuntungan) adalah selisih antara total penjualan

produk dengan total biaya produksi yang dikeluarkan. Profitability

sebelum pajak dapat diketahui dengan perhitungan dibawah ini :

Profitability = Total penjualan produk - Total biaya produksi

Profitability = Rp. 189.686.721.489,- – Rp. 163.933.924.119,-

= Rp. 25.752.797.370,-

(Donald, 1989)

Jika pajak sebesar 15% dari profitability sebelum pajak maka akan didapat

profitability setelah pajak sebesar Rp. 21.889.877.764,-

6.7 Analisa Kelayakan

6.7.1 Percent Return 0n Investment (% ROI)

Percent Return 0n Investment adalah rasio keuntungan tahunan

dengan mengukur kemampuan perusahaan dalam mengembalikan modal

investasi.

ROI membandingkan laba rata - rata terhadap Fixed Capital Investment.

Prb = F

ab

Ir P Pra =

F

aa

Ir P

Prb = % ROI sebelum pajak




Pra = % ROI setelah pajak

Pb = Keuntungan sebelum pajak

Pa = Keuntungan setelah pajak

ra = Annual production rate

IF = Fixed Capital Investment

(Aries-Newton, 1955)

6.7.2 Pay Out Time (POT)

Pay Out Time adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk

mengembalikan Fixed Capital Investment berdasarkan profit yang diperoleh.

D = Fab

F

I 0,1 r PI

D = Pay Out time, tahun

Pb = Keuntungan sebelum pajak


IF = Fixed Capital Investment

(Aries-Newton, 1955)

6.7.3 Break Even Point (BEP)

BEP adalah titik impas, besarnya kapasitas produksi dapat menutupi

biaya keseluruhan, dimana pabrik tidak mendapatkan keuntungan namun tidak

menderita kerugian.

ra = aaa

aa

R 0,7 - V - S ZR 0,3 F





Fa = Annual fixed expense at max production

Ra = Annual regulated expense at max production

Sa = Annual sales value at max production

Va = Annual variable expense at max production

Z = Annual max production


6.7.4 Shut Down Point (SDP)

Shut Down Point adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian

sebesar Fixed Cost yang menyebabkan pabrik harus tutup.

ra = aaa

a

R 0,7 - V - S ZR 0,3


6.7.5 Discounted Cash Flow (DCF)

Discounted Cash Flow adalah interest rate yang diperoleh ketika seluruh modal

yang ada digunakan semuanya untuk proses produksi. DCF dari suatu pabrik

dinilai menguntungkan jika melebihi satu setengah kali bunga pinjaman bank.

DCF (i) dapat dihitung dengan metode Present Value Analysis dan Future

Value Analysis.

Present Value Analysis :

(FC + WC) =)1( i

C

+ 2)1( iC

+ 3)1( iC

+ ….+ niC

)1( + ni

WC)1(

+ niSV

)1(

Future Value Analysis :




(FC + WC) (1 + i)n = (WC + SV) + 1...)1()1( 21 nn ii × C

dengan trial solution diperoleh nilai i = %


Dari perhitungan yang telah dilakukan diperoleh hasil seperti pada tabel berikut :

Tabel 6.8 Analisa Kelayakan

No. Keterangan Perhitungan Batasan

1. Percent Return On Investment (% ROI)

ROI sebelum pajak 66,67 % min.44 %

ROI setelah pajak 56,67 %

2. Pay Out Time (POT), tahun

POT sebelum pajak 1,3 tahun max 2 tahun

POT setelah pajak 1,5 tahun

3. Break Even Point (BEP) 50,89 % 40 - 60 %

4. Shut Down Point (SDP) 33,37 %

5. Discounted Cash Flow (DCF) 21,45 % min 12 %




Gambar 6.2 Grafik analisa kelayakan pabrik




PRARANCANGAN PABRIK ETIL ASETAT DARI ETANOL DAN ASAM ...... · asam asetat, reaksi pembentukan ... Tabel 1.1 Data Kapasitas Produksi Etil Asetat di Dunia 3 Tabel 1.2 Impor Etil Asetat

Documents