Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat Dari Asam Akrilat dan N-Butanol Kapasitas 60.000 ton/tahun Bab II Deskripsi Proses TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK N-BUTIL AKRILAT DARI ASAM AKRILAT DAN N-BUTANOL KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN Oleh : 1. Achmad Nasikhin A. NIM : I0500008 2. Marjito NIM : I0598036 JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2006
184
Embed
tugas akhir prarancangan pabrik n-butil akrilat dari asam akrilat dan ...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Ir. Paryanto, M.S. Ir. Nunik Sri Wahjuni, M.Si. NIP. 131 569 244 NIP. 131 569 187
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
24
MOTTO
“Kemudian, apabila engkau telah membulatkan tekad, maka bertawakallah kepada Allah. Sungguh, Allah mencintai orang yang
bertawakal.“
(QS. At-Taubah : 40)
“Ya Tuhan kami, terimalah (amal) dari kami. Sungguh, engkaulah yang Maha Mendengar, Maha mengetahui.“
(QS. Al Insyirah : 5-6)
“Manusia yang paling baik adalah yang paling berguna bagi
manusia yang lainnya.” (Al Hadits)
“Bertanggungjawablah atas segala yang telah kamu lakukan saat hidup, karena kelak dirimu sendirilah yang akan dimintakan
pertanggungjawaban.”
PERSEMBAHAN
Kepada Allah SWT, Rabb Semesta Alam. Semoga apa yang telah kami kerjakan ini tercatat sebagai
amal yang shalih dan turut memberatkan timbangan amal kami di akhirat kelak.
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
25
UCAPAN TERIMA KASIHKU KEPADA
· Allah SWT atas segala kenikmatan, kekuatan, karunia, dan hidayah-Nya hingga selama 6 tahun ini bisa meniti hari-hari di Solo.
· Almarhum Ibu (ma’, semoga semua amal kebaikanku dapat bermanfaat untukmu), bapakku dan ibuku, saudara saudariku (mbak nur, mas muslih, didik, juwanti, rita, sudin, elin, arif), keponakanku (riska, yana, dan hafsah).
· Doel, mitra yang baik hati dan tidak sombong dan teman-teman yang secara khusus membantu terselesaikannya TA ini (Langgeng, Iwan, Deni, Sheira, Panggih, Aan, Bisri) Allah pasti akan membalas kebaikanmu padaku. Temen-teman yang membantu memberikan inspirasi sebelum pendadaran (langgeng, panggih, sugeng 01, nasikhin, aqom, sheira)
· Pak Pardi dan Bu mamik yang lebih dari sekedar Pak dan Ibu kost, anik (semoga anakmu jadi anak yang sholeh/sholehah, dan andi, Teman-teman di kost Abu Hurairah, ayo kita pesta bujang lagi, Pak Mraji, Pak Ir. Sugiatno, MT, segenap warga Pucangsawit RW02, tidak lupa adik-adik TPA semoga kamu semua menjadi anak-anak sholeh dan sholehah diberikan hidayah dan kekuatan sehingga dapat melewati ujian kehidupan.
· Dosen–dosen Teknik Kimia, Pak Bregas terimakasih atas nasehat-nasehatnya, Bu Sperisa terimakasih atas bimbingannya,Panguji TAku, Staf-staf Pengajaran. Laboran (mas rahmat, mbak ana, mbak ima, dan mbak deni (laboran baru)
· Teman-teman di TPA AL MUHAJIRIN, FORMALIM, HMTK. Bersama kalian semua, kuliah jadi jauh lebih bermakna.
· Semua pihak yang selama ini pernah saya kenal, bagaimanapun Anda telah turut memberi warna selama 6 tahun ini
TSB
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
26
DARI RAHMAN, TERIMA KASIH KEPADA :
· Ayah ku atas semangat, dorongan dan uasaha kerasnya sehingga Insya Allah kuliah ku sebentar lagi selesai. Almarhum Ibu, semoga aku menjadi amal jariyah bagimu. mBak ku terimakasih untuk semuannya, mas Murod, keponakan ku Ridwan, bermain dengan mu membuat pusing TA sedikit terobati.
· Keluarga besar mBah Mulyodihardjo, keluarga besar Ibu ku atas motivasinya.
· Pak Be, Aba Hirr, Pak Kucing, TSB, akhirnya garis finish telah terlihat !!!!!!!!!!
· Langgeng, Mirwan, Panggih, Ceria, Pambayun, atas bantuan konsultasi dan diskusinya. Bisri, A’an, Deni (juru ketik yang handal).
· Semua “boloh Yoo” (Apris, Nanda, Arin, Langgeng, Anatri, Anna is, Nasikhin, Ari, Atun, BTJ, Heni, Febri, Prisil, Normen, mas Toming, Ceria, Hendrik, Isa, Jaka, Naldi, Iik, Lilik, Lukas, Aqom, Molgi’, Mumu, Sigit, Nida, Pambayun, Panggih, Puti, TSB, Sis, Nining, Tux’s, Yoto, Yulia) berusaha sampai akhir.
· Saudara seperjuangan di FORMALIM (ayo koordinasi lagi), HMTK, AL ABROR Group, atas semua pelajaran yang tidak akan didapat di bangku kelas.
· Dosen – dosen Teknik Kimia, Bu Sperisa terimakasih atas bimbingannya, Pak Bregas terimakasih atas nasehat - nasehatnya, Panguji TA ku, Staf - staf Pengajaran spesial Bu Pur, mBak Ana atas kunci Lab.nya untuk lembur penelitian (mas Wardi juga), mas Rahmat, mBak Ima.
· Mas – mas dan mBak – mBak ’98 dan ’99, teman–teman angkatan ’01 – ’04 atas semua kenangan.
· Semua pihak yang selama ini telah banyak membantu, karena barang siapa tidak berterima kasih pada manusia, maka hakikatnya ia tidak bersyukur pada ALLAH.
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
27
KATA PENGANTAR
Tulus syukur kami haturkan ke hadirat Allah SWT mengiringi
terselesaikannya Tugas Akhir Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat dari Asam
Akrilat dan N-Butanol Kapasitas 60.000 ton/tahun, yang berarti segera berakhir
pula studi kami di Teknik Kimia UNS. Atas pertolongan dan kemurahan-Nya
sajalah, tugas akhir ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir ini merupakan syarat untuk memperoleh gelar akademik
Sarjana Teknik selama menempuh studi di Jurusan Teknik Kimia UNS. Pada
kesempatan ini, kami ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Ir. Nunik Sri Wahjuni, M.Si sebagai Ketua Jurusan Teknik Kimia
UNS.
2. Ibu Ir. Nunik Sri Wahjuni, M.Si, atas bimbingan dan arahan selama
mengerjakan tugas akhir ini.
3. Segenap pihak yang membantu terselesaikannya tugas akhir ini yang tidak
mungkn disebutkan satu persatu.
Tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Untuk itu, kritik dan saran
yang bersifat konstruktif sangat kami harapkan untuk kesempurnaan tugas akhir
ini.
Surakarta, 7 Oktober 2006
Penulis
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
28
DAFTAR ISI
Halaman Judul.................................................................................................... i
Lembar Pengesahan ........................................................................................... ii
Motto dan Persembahan..................................................................................... iii
Kata Pengantar ................................................................................................... vi
Daftar Isi ............................................................................................................ vii
Daftar Tabel ....................................................................................................... xi
Daftar Gambar....................................................................................................xiii
Intisari ................................................................................................................ iv
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik ........................................... 1
1.2. Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik ................................ 4
1.3. Lokasi Pabrik ......................................................................... 8
Daftar Pustaka .................................................................................................... xv
Lampiran
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
32
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Impor N-Butil Akrilat Di Indonesia tahun 2000-2005
Tabel 1.2 Data Industri yang membutuhkan N-Butil Akrilat di dunia
Tabel 1.3 Data Kapasitas Produksi Pabrik N-Butil Akrilat
Tabel 2.1 Data Entalpi Pembentukan pada Suhu 298 K
Tabel 2.2 Data Energi Bebas Gibbs pada Suhu 298 K
Tabel 2.3 Neraca Massa Keseluruhan
Tabel 2.4 Neraca Massa pada Reaktor 01 (R-01)
Tabel 2.5 Neraca Massa pada Reaktor 02 (R-02)
Tabel 2.6 Neraca Massa pada Dekanter 01 (D-01)
Tabel 2.7 Neraca Massa pada Menara Distilasi 01 (MD-01)
Tabel 2.8 Neraca Panas pada Reaktor 01 (R-01)
Tabel 2.9 Neraca Panas pada Reaktor 02 (R-02)
Tabel 2.10 Neraca Panas pada Dekanter 01 (D-01)
Tabel 2.11 Neraca Panas pada Menara Distilasi 01 (MD-01)
Tabel 2.12 Neraca Panas Keseluruhan
Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift
Tabel 6.1 Indeks Harga Alat
Tabel 6.2 Modal Tetap
Tabel 6.3 Modal Kerja
Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost
Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost
Tabel 6.6 Fixed manufacturing cost
Tabel 6.7 General Expense
Tabel 6.8 Analisis Kelayakan
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
33
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Grafik Impor N-Butil Akrilat Indonesia Tahun 2000-2005
Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif
Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif
Gambar 2.3 Diagram Alir Proses
Gambar 2.4 Tata Letak Pabrik N-Butil Akrilat
Gambar 2.5 Tata Letak Peralatan Proses Pabrik N-Butil Akrilat
Gambar 4.1 Skema Penyediaan Air
Gambar 4.2 Skema Pengolahan Limbah
Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik N-Butil Akrilat
Gambar 6.1 Analisis Kelayakan
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
34
INTISARI
Achmad Nasikhin A, Marjito 2006, Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat dari Asam Akrilat dan n-butanol Kapasitas 60.000 ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. N-Butil Akrilat dibuat dengan cara mereaksikan Asam Akrilat dan n-butanol dengan larutan katalis Asam sulfat pada suhu 80 oC dan tekanan 1 atm di dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk. Perbandingan mol asam akrilat dengan n-butanol yang digunakan adalah 1 : 5. Konversi reaksi pembentukan n-butil akrilat dari asam akrilat adalah sebesar 90 % Reaksi yang terjadi bersifat eksotermis, sehingga untuk mempertahankan suhu reaktor digunakan pendingin. Pendingin yang digunakan adalah model koil dengan media pendingin berupa air. N-Butil Akrilat kemudian dipisahkan dari sisa-sisa bahan baku dan katalis meggunakan dekanter dan Menara Distilasi. N-Butil Akrilat kemudian disimpan dalam tangki penyimpanan. Pabrik N-Butil Akrilat ini dirancang dengan kapasitas 60.000 ton/tahun. Bahan baku yang dibutuhkan adalah Asam akrilat 98% sebanyak 36.141,269 ton/tahun, n-butanol 99% sebanyak 38.252,547 ton/tahun, katalis asam sulfat sebanyak 11.515,69 ton/tahun dan bahan inhibitor MEHQ sebanyak 80,361 ton/tahun. Produk yang dihasilkan berupa N-Butil Akrilat 99,5 % sebanyak 60.000 ton/tahun. Lokasi pabrik direncanakan di Cilegon, Banten dan dibangun di atas tanah dengan luas 30.000 m2. Pemilihan lokasi tersebut didasari pertimbangan penyediaan bahan baku, pemasaran, transportasi, tenaga kerja, dan ketersediaan sarana pendukung yang lain. Pabrik beroperasi selama 24 jam per hari dan 330 hari per tahun dengan asumsi waktu shut down satu bulan. Unit pendukung proses pabrik meliputi unit penyedia air, steam, udara tekan, tenaga listrik, bahan bakar dan unit pengolahan limbah. Kebutuhan air sebanyak 46,5 m3/hari diperoleh dengan cara mengolah air sungai Cidanau, steam sebesar 417,161 kg/hari, listrik sebesar 313,0567 kW dan kebutuhan bahan bakar (solar) sebanyak 52869,089 L/hari. Pabrik juga didukung laboratorium yang mengontrol mutu bahan baku dan produk.
Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan struktur organisasi line and staff, dengan pertimbangan kemudahan dalam mendapatkan modal, pengelolaan, dan prospek pengembangan yang lebih menguntungkan. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Jumlah kebutuhan tenaga kerja sebanyak 145 orang. Pabrik direncanakan mulai dibangun tahun 2012 dan bisa beroperasi pada awal tahun 2012. Modal tetap pabrik sebesar Rp. 324.661.798.850 sedangkan modal kerjanya sebesar Rp1.608.387.920.867, dan biaya produksi total per tahun adalah sebesar Rp. 6.269.621.293.236. Evaluasi ekonomi menunjukkan bahwa Keuntungan sebelum pajak Rp. 618.378.706.764, sesudah pajak Rp. 494.702.965.411. Percent Return on Investment (ROI) sebelum pajak 190,47 %, setelah pajak 152,37 %. Pay Out Time (POT) sebelum pajak 0,5 tahun, setelah pajak 0,62 tahun. Break Event Point (BEP) 40,58 %, Shut Down Point (SDP) 36,80 % dan Discounted Cash Flow (DCF) 16,65 %.
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
35
Dari hasil evaluasi ekonomi tersebut, pabrik N-Butil Akrilat dari Asam Akrilat dan n-butanol kapasitas 60.000 ton/tahun dinilai layak untuk didirikan karena telah memenuhi standar persyaratan pendirian suatu pabrik.
DAFTAR PUSTAKA
Aries,R.S. and Newton, R.D, 1955, Chemical Engineering Cost Estimation, McGraw Hill International Book Company, New York.
Agra, S.W., 1992, Perpindahan Panas Konduksi dan Radiasi, PAU-Ilmu Teknik
UGM, Yogyakarta. Badger, W.L. and Banchero, J.T. 1955. Introduction to Chemical Engineering.
McGraw Hill Book Company, Tokyo. Branan, C.R., 1994, Rules of Thumb for Chemical Engineering, Gulf Publishing
Company, Texas. Brown, G.G. 1978. Unit Operation. 3rd edtion. McGraw Hill International Book
Company. Tokyo. Brownell, L.E. and Young, E.H, 1959, Process Equipment Design. 1st edtion,
Wiley Eastern Limited, New York. Chopey, N.P., 1994, Handbook of Chemical Engineering Calculation, 2nd edition,
McGraw Hill International Book Company, New York. Coulson, J. M. and Richardson, J.F., 1989, An Introduction to Chemical
Engineering, Pergamon Press, Oxford. Geankoplis, C.J.and J.F. Richardson, 1983, Transport Process and Unit
Operation, Allyn and Bacon Inc., Massachusetts. Kern, D.Q., 1965, Process Heat Transfer, McGraw Hill International Book
Company, New York. Kirk, R.E. & Othmer, D. F. 1978. Encyclopedia of Chemical Technology. Vol 1,
3rd edition. A Wiley Interscience Publisher Inc., New York. Ludwig, E.E 1964, Design for Chemical and Petrochemical Plants, Volume II.
Gulf Publishing Inc., Texas.
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
36
McAdams, W.H., 1954, Heat Transmission, McGraw-Hill Kogakusha Company Ltd., Tokyo.
McCabe, W.I and Smith, J.C. 1987. Unit Operation of Chemical Engineering. 4th
edition. McGraw Hill Book Company. Singapore. McKetta, J.J and Cunningham, D.F. 1983, Encyclopedia of Chemical Processing
and Design. Vol 1, Marcel Pekker Inc, New York. Perry, R.H. and Green, D.W. 1984. Perry’s Chemical Engineer’s Handbook 6th
edition. McGraw Hill Book Company, Singapore. Perry, R.H. and Green, D.W., 1999, Perry’s Chemical Engineer’s Handbook 7th
edition, McGraw Hill Book Company, Singapore. Rase, Howard F, 1977, Chemical Reactor Design for Process Plant 3th edtion,
John Willey and Sons Inc., Canada. Sherwood and Reid. 1981. Property of Gas and Liquids 3ed edtion. McGraw Hill
International Book Company, Tokyo. Smith, J.M and Van Ness, H.C., 1975, Introduction to Chemical Engineering
Thermodynamics 3th edition. McGraw Hill International Book Co., New York.
Timmerhauss, K.D. and Peters, M.S. 2003, Plant Design and Economics for
Chemical Engineering 5th edtion, McGraw Hill International Book Company, New York.
Treyball, R.E. 1985, Mass Transfer Operation 3rd edition, McGraw Hill
International Book Company, New York. Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, McGraw Hill Company, New
York. Wallas, S.M. 1988. Chemical Process Equipment (Selection and Design) 3th
edition, Butterworths, United States of America. www.the-innovation-group.com
www.pupukkujang.com
INTISARI
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
37
Achmad Nasikhin A, Marjito 2006, Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat dari Asam Akrilat dan n-butanol Kapasitas 60.000
ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Pabrik N-Butil Akrilat ini dirancang dengan kapasitas 60.000 ton/tahun. Bahan baku yang dibutuhkan adalah Asam akrilat 98%
sebanyak 36.141,269 ton/tahun, n-butanol 99% sebanyak 38.252,547 ton/tahun, katalis asam sulfat sebanyak 11.515,69 ton/tahun dan bahan
inhibitor MEHQ sebanyak 80,361 ton/tahun. Produk yang dihasilkan berupa N-Butil Akrilat 99,5 % sebanyak 60.000 ton/tahun.
Lokasi pabrik direncanakan di Cilegon, Banten dan dibangun di atas tanah dengan luas 30.000 m2. Pemilihan lokasi tersebut
didasari pertimbangan penyediaan bahan baku, pemasaran, transportasi, tenaga kerja, dan ketersediaan sarana pendukung yang lain. Pabrik
beroperasi selama 24 jam per hari dan 330 hari per tahun dengan asumsi waktu shut down satu bulan.
N-Butil Akrilat dibuat dengan cara mereaksikan Asam Akrilat dan n-butanol dengan larutan katalis Asam sulfat pada suhu 80 oC dan tekanan 1 atm di dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk. Perbandingan mol asam akrilat dengan n-butanol yang digunakan adalah
1 : 5. Konversi reaksi pembentukan n-butil akrilat dari asam akrilat adalah sebesar 90 % Reaksi yang terjadi bersifat eksotermis, sehingga
untuk mempertahankan suhu reaktor digunakan pendingin. Pendingin yang digunakan adalah model koil dengan media pendingin berupa air.
N-Butil Akrilat kemudian dipisahkan dari sisa-sisa bahan baku dan katalis meggunakan dekanter dan Menara Distilasi. N-Butil Akrilat
kemudian disimpan dalam tangki penyimpanan.
Unit pendukung proses pabrik meliputi unit penyedia air, steam, udara tekan, tenaga listrik, bahan bakar dan unit pengolahan
limbah. Kebutuhan air sebanyak 46,5 m3
/hari diperoleh dengan cara mengolah air sungai Cidanau, steam sebesar 417,161 kg/hari, listrik
sebesar 313,0567 kW dan kebutuhan bahan bakar (solar) sebanyak 52869,089 L/hari. Pabrik juga didukung laboratorium yang mengontrol
mutu bahan baku dan produk.
Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan struktur organisasi line and staff, dengan pertimbangan
kemudahan dalam mendapatkan modal, pengelolaan, dan prospek pengembangan yang lebih menguntungkan. Sistem kerja karyawan
berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Jumlah kebutuhan tenaga kerja sebanyak 145 orang.
Pabrik direncanakan mulai dibangun tahun 2008 dan bisa beroperasi pada awal tahun 2010. Modal tetap pabrik sebesar Rp.
324.661.798.850 sedangkan modal kerjanya sebesar Rp1.608.387.920.867, dan biaya produksi total per tahun adalah sebesar Rp.
6.269.621.293.236. Evaluasi ekonomi menunjukkan bahwa keuntungan sebelum pajak Rp. 618.378.706.764 dan sesudah pajak Rp.
494.702.965.411. Percent Return on Investment (ROI) sebelum pajak 190,47 % dan setelah pajak 152,37 %. Pay Out Time (POT) sebelum
pajak 0,5 tahun dan setelah pajak 0,62 tahun. Break Event Point (BEP) 40,58 %, Shut Down Point (SDP) 36,80 % dan Discounted Cash
Flow (DCF) 16,65 %.
Dari hasil evaluasi ekonomi tersebut, pabrik N-Butil Akrilat dari Asam Akrilat dan n-butanol kapasitas 60.000 ton/tahun dinilai
layak untuk didirikan karena telah memenuhi standar persyaratan pendirian suatu pabrik.
KATA PENGANTAR
Tulus syukur kami haturkan ke hadirat Allah SWT mengiringi terselesaikannya Tugas Akhir Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat dari
Asam Akrilat dan N-Butanol Kapasitas 60.000 ton/tahun, yang berarti segera berakhir pula studi kami di Teknik Kimia UNS. Atas pertolongan dan
kemurahan-Nya sajalah, tugas akhir ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir ini merupakan syarat untuk memperoleh gelar akademik Sarjana Teknik selama menempuh studi di Jurusan Teknik Kimia
UNS. Pada kesempatan ini, kami ingin mengucapkan terima kasih kepada :
4. Ibu Ir. Nunik Sri Wahjuni, M.Si sebagai Ketua Jurusan Teknik Kimia UNS.
5. Ibu Ir. Nunik Sri Wahjuni, M.Si, atas bimbingan dan arahan selama mengerjakan tugas akhir ini.
6. Bapak Adrian Nur, ST., MT. dan Bapak YC. Danarto, ST., MT. Selaku tim penguji tugas akhir.
7. Segenap pihak yang membantu terselesaikannya tugas akhir ini yang tidak mungkn disebutkan satu persatu.
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
38
Tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Untuk itu, kritik dan saran yang bersifat konstruktif sangat kami harapkan untuk
kesempurnaan tugas akhir ini.
Surakarta, 7 Oktober 2006
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman Judul ...................................................................................................................................................................................................... i
Lembar Pengesahan .............................................................................................................................................................................................. ii
Motto dan Persembahan ........................................................................................................................................................................................ iii
Kata Pengantar ...................................................................................................................................................................................................... vi
Daftar Isi ............................................................................................................................................................................................................... vii
Daftar Tabel .......................................................................................................................................................................................................... xi
Daftar Gambar ......................................................................................................................................................................................................xiii
Intisari................................................................................................................................................................................................................... iv
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik.......................................................................................................................... 1
1.2. Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik ............................................................................................................... 4
1.3. Lokasi Pabrik....................................................................................................................................................... 8
1.4.1. Tinjauan Proses ............................................................................................................................ 11
1.4.2. Kegunaan Produk ......................................................................................................................... 14
1.4.3. Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk ......... ..................................................................... 15
BAB II DESKRIPSI PROSES
2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ................................................................................................................... 22
2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku Baku ........................................................................................................ 22
2.1.3. Spesifikasi Bahan Pembantu ......................................................................................................... 24
2.2. Konsep Proses .................................................................................................................................................... 25
2.2.1. Dasar Reaksi ................................................................................................................................ 25
2.3 Diagram Alir Proses ........................................................................................................................................... 33
2.3.1. Diagram Alir Proses .................................................................................................................... 33
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
39
2.3.2. Langkah Proses .............................................................................................................................. 33
2.4 Diagram Alir Neraca Massa dan Neraca Panas .................................................................................................. 36
2.4.1. Neraca Massa Total ........................................................................................................................ 36
2.4.2. Neraca Massa Komponen ............................................................................................................... 38
2.4.3. Neraca Panas .................................................................................................................................. 41
2.5. Tata Letak Pabrik dan Peralatan........................................................................................................................... 48
4.1. Unit Pendukung Proses ........................................................................................................................................ 79
4.1.1 Unit Pengadaan Air ...................................................................................................................... 80
4.1.1.1 Air Pendingin...................................................................................................................... 82
4.1.1.2 Air Umpan Boiler .............................................................................................................. 84
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
40
4.1.1.3 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi ...................................................................................... 86
4.1.1.4 Air Pemadam Kebakaran .................................................................................................... 87
4.1.2. Unit Pengadaan Steam .................................................................................................................. 87
4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan ....................................................................................................... 88
4.1.4 Unit Pengolahan Limbah ................................................................................................................ 89
4.1.5 Unit Pengadaan Listrik ................................................................................................................. 90
4.1.6 Unit Pengadaan Bahan Bakar ........................................................................................................ 91
4.2.1. Laboratorium Fisik dan Analitik..................................................................................................... 92
4.2.2. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ................................................................................ 94
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1 Bentuk Perusahaan ............................................................................................................................................. 95
5.2 Struktur Organisasi ............................................................................................................................................ 96
5.3. Tugas dan Wewenang ........................................................................................................................................ 98
5.3.2. Dewan Komisaris ........................................................................................................................ 98
5.3.3. Dewan Direksi .............................................................................................................................. 99
5.3.4. Staf Ahli ......................................................................................................................................... 100
5.3.5. Penelitian dan Pengembangan (Litbang)......................................................................................... 100
5.3.6. Kepala Bagian .............................................................................................................................. 101
5.3.7 Kepala Seksi................................................................................................................................... 105
5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan ........................................................................................................................ 107
5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah ..................................................................................................................... 110
5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ............................................................................................ 110
5.6.1. Penggolongan Jabatan ................................................................................................................. 110
5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji ........................................................................................................... 111
5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan ........................................................................................................................ 114
BAB VI ANALISIS EKONOMI
6.1 Penaksiran Harga Peralatan ...............................................................................................................................116
6.2 Penentuan Total Capital Investment (TCI) .........................................................................................................118
6.2.1. Modal Tetap / Fixed Capital (FC) ..................................................................................................119
6.2.2. Modal Kerja / Working Capital (WC) ...........................................................................................120
6.3 Biaya Produksi Total (TPC) ...............................................................................................................................120
Daftar Pustaka....................................................................................................................................................................................................... xv
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Impor N-Butil Akrilat Di Indonesia tahun 2000-2005
Tabel 1.2 Data Kapasitas Produksi Pabrik N-Butil Akrilat
Tabel 2.1 Data Entalpi Pembentukan pada Suhu 298 K
Tabel 2.2 Data Energi Bebas Gibbs pada Suhu 298 K
Tabel 2.3 Neraca Massa Keseluruhan
Tabel 2.4 Neraca Massa pada Reaktor 01 (R-01)
Tabel 2.5 Neraca Massa pada Reaktor 02 (R-02)
Tabel 2.6 Neraca Massa pada Dekanter 01 (D-01)
Tabel 2.7 Neraca Massa pada Menara Distilasi 01 (MD-01)
Tabel 2.8 Neraca Panas pada Reaktor 01 (R-01)
Tabel 2.9 Neraca Panas pada Reaktor 02 (R-02)
Tabel 2.10 Neraca Panas pada Dekanter 01 (D-01)
Tabel 2.11 Neraca Panas pada Menara Distilasi 01 (MD-01)
Tabel 2.12 Neraca Panas Keseluruhan
Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift
Lampiran
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
42
Tabel 6.1 Indeks Harga Alat
Tabel 6.2 Modal Tetap
Tabel 6.3 Modal Kerja
Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost
Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost
Tabel 6.6 Fixed manufacturing cost
Tabel 6.7 General Expense
Tabel 6.8 Analisis Kelayakan
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Grafik Impor N-Butil Akrilat Indonesia Tahun 2000-2005
Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif
Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif
Gambar 2.3 Diagram Alir Proses
Gambar 2.4 Tata Letak Pabrik N-Butil Akrilat
Gambar 2.5 Tata Letak Peralatan Proses Pabrik N-Butil Akrilat
Gambar 4.1 Skema Penyediaan Air
Gambar 4.2 Skema Pengolahan Limbah
Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik N-Butil Akrilat
Gambar 6.1 Analisis Kelayakan
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
43
BAB I
PENDAHULUAN
I.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 yaitu struktur ekonomi dengan titik berat industri maju yang didukung oleh sektor-sektor lain yang tangguh. Seiring
dengan perkembangan industri tersebut, terjadi pula peningkatan pada kebutuhan bahan baku dan bahan pembantu.
Dengan berkembangnya peradaban manusia, dunia industri dituntut untuk dapat lebih meningkatkan teknologinya, baik dengan
penemuan-penemuan baru maupun pengembangan teknologi sebelumnya.
Industri kimia memegang peran penting dalam rangka turut meningkatkan kemajuan bangsa. Di Indonesia, industri kimia yang kini mulai
berkembang merupakan salah satu tulang punggung dalam mengisi dan menunjang pertumbuhan industri-industri lainnya. Dewasa ini industri kimia di
dalam negeri tumbuh dengan pesat. Salah satu Industri yang mempunyai kegunaan penting dan memiliki prospek cerah adalah polimer. Perkembangan
industri khususnya di bidang polimer sangat pesat mengingat kebutuhan akan bahan-bahan berbasis polimer sangat diperlukan baik bagi rumah tangga
maupun industri.
Untuk menghasilkan suatu produk polimer, tentunya diperlukan suatu bahan dasar yang memungkinkan sehingga bahan tersebut mampu
diolah menjadi produk polimer sesuai dengan yang kita inginkan. Salah satu bahan dasar pembuatan produk polimer adalah ester akrilat yang salah
satunya adalah N- butil akrilat.
Alasan Pemilihan Produk
N-Butil akrilat adalah jenis ester akrilat yang paling banyak dipakai. N-butil akrylat mempunyai kelebihan dibanding berbagai
jenis macam ester akrilat yang lain yang lebih rendah misalnya methyl akrylat dan ethyl akrylat, karena n-butil akrilat korosifitasnya
lebih rendah sehingga penanganan dan penyimpanannya lebih mudah.
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
44
(UNEP PUBLICATIONS,2002)
Industri polimer cukup banyak di Indonesia, akan tetapi kebanyakan bahan
bakunya masih didapatkan dari impor, sehingga adanya industri n-Butil Akrilat
monomer sebagai bahan produk intermediet mempunyai prospek yang cukup baik
untuk dikembangkan di Indonesia. Disamping untuk memenuhi kebutuhan dalam
negeri, industri ini juga dipersiapkan mampu bersaing di pasar bebas untuk
memenuhi kebutuhan dunia.
Produksi N-butil akrilat ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan di Indonesia. Selama ini untuk memenuhi kebutuhan N-butil akrilat di
Indonesia dilakukan dengan mengimpor dari luar negeri. Pendirian pabrik N-butil akrilat yang merupakan sub sektor industri padat modal dan padat
teknologi diharapkan dapat menstimulasi tumbuhnya industri-industri baru yang berhubungan dengan akrilat.
Berdasarkan beberapa pertimbangan tersebut, maka pabrik ini layak didirikan di Indonesia. Keuntungan pendirian pabrik N-butil akrilat antara
lain:
1. Menghemat devisa negara, karena untuk memenuhi kebutuhan n-butil akrilat tidak harus mengimpor lagi, dan memberikan imbas positif
berupa menguatnya mata uang rupiah.
2. Memenuhi kebutuhan n-butil akrilat dalam negeri, dan harganya juga akan lebih murah dari pada mengimpor, dengan demikian harga
produkpun juga akan lebih murah, sehingga akan memberikan andil untuk menekan laju inflasi.
3. Meningkatkan devisa negara, karena selain untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, sebagian produk juga bisa diekspor.
4. Memacu tumbuhnya industri baru baik industri yang menghasilkan bahan baku bagi n-butil akrilat seperti asam akrilat, n-butanol, asam
sulfat, sodium hidroksida, propilen dan lain-lain, maupun industri-industri yang memanfaatkan n-butil akrilat sebagai bahan bakunya
terutama industri polimer.
5. Membuka lapangan kerja baru dan mengurangi pengangguran bagi masyarakat , yang pada akhirnya akan meningkatkan GNP Indonesia.
1.2. Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik
Ada beberapa pertimbangan dalam pemilihan kapasitas pabrik n-Butil Akrilat. Penentuan kapasitas pabrik n-butil Akrilat dengan
pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut:
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
45
1. Kebutuhan/pemasaran produk dalam
Kebutuhan n-butil akrilat selama ini dipenuhi dari import yang sebagian besar berasal dari negara Thailand, China dan Jepang.
Berdasarkan data Departemen Perindustrian dan Perdagangan, perkembangan import n-butil akrilat Indonesia dapat dilihat pada Tabel
1.1.
Tabel 1.1 Import n-butil akrilat di Indonesia tahun 2000-2004
Tahun Impor (Kg)
2000 7.574.810
2001 8.888.190
2002 11.112.113
2003 15.430.074
2004 22.056.254
(www.dprindag.go.id, 2005)
Tabel 1.1. apabila diplotkan akan didapat grafik seperti pada Gambar 1.1.
y = 3550477,2000x + 2360856,6000
0,00E+00
5,00E+06
1,00E+07
1,50E+07
2,00E+07
2,50E+07
0 1 2 3 4 5 6
Tahun ke-
Imp
ort
(kg
)
Gambar 1.1. Grafik import n-Butil Akrilat dari tahun 2000-2004
Dari Gambar 1.1. di atas, bila dilakukan pendekatan regresi linier, akan diperoleh persamaan : y = 3.550.477,2 x + 2.360.856,6
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
46
Dengan : y = jumlah impor n-butil akrilat (ton/tahun)
x = tahun ke -
Jadi untuk tahun 2010 (tahun ke-11) diperkirakan Indonesia membutuhkan n-butil akrilat kurang lebih sebesar 43.517.060 ton/tahun.
Adapun pendirian pabrik n-butil akrilat juga akan diproyeksikan untuk ekspor ke luar negeri. Kebutuhan n-butil akrilat dunia dapat
diperkirakan berdasarkan kapasitas pabrik yang membutuhkan n-butil akrilat. Beberapa industri di dunia yang menggunakan n-butil
akrilat sebagai salah satu bahan bakunya dapat dilihat dalam tabel 1.2.
Tabel 1.2 Data Industri yang membutuhkan n-butil akrilat di dunia.
Perusahaan Negara Kapasitas (Ton per Tahun)
Tongda Jizhuou
China 20.000
(www.buyersguide.com)
Parchem Ltd. Amerika Serikat 45.000
(www.kellysearch.com)
Huntsman Chemical Australia 100.000
(www.chemlink.com)
2. Ketersediaan Bahan Baku
Bahan baku pembuatan n-Butil Akrilat adalah asam akrilat dan n-butanol. N-Butanol diperoleh dari PT. Petro Oxo Nusantara, Gresik
Jawa Timur yang memiliki kapasitas produksi 150.000 ton per tahun. (www.cathca.com). Kebutuhan asam akrilat diperoleh dari PT.
Nishoku Tripolyta Acrylindo yang mempunyai kapasitas produksi 60.000 ton per tahun . Sedangkan kebutuhan asam Sulfat sebagai
katalis diperoleh dari PT Indo Lysaght yang mempunyai kapasitas produksi sebesar 30.000 ton per tahun
(Direktori Industri, 2000)
Untuk memproduksi n-butil akrilat dengan kapasitas 60.000 ton per tahun diperlukan bahan baku asam akrilat kira-kira sebanyak 38.000
ton per tahun, n-butanol kira-kira sebanyak 40.000 ton per tahun dan katalis asam sulfat sebanyak 12.000 ton per tahun. Sehingga dengan
kapasitas rancangan 60.000 ton per tahun diperkirakan bahan baku akan dapat terpenuhi dari kapasitas pabrik di atas.
3. Kapasitas pabrik yang sudah ada
Penentuan kapasitas minimal berdasarkan pada kapasitas pabrik yang telah berproduksi dan layak untuk didirikan. Berikut ini adalah data
dari kapasitas beberapa pabrik n-butil akrilat di berbagai negara dan kapasitasnya yang telah berjalan. Ditunjukkan dalam Tabel 1.3
Tabel 1.3 Data kapasitas produksi pabrik n-Butil Akrilat.
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
47
Perusahaan Negara Kapasitas (Ton per Tahun)
BASF Belgium S.A./ N.V.
Belgia 50.000
(www.buyersguide.com)
ABCR GmbH & Co. KG Jerman 100.000
(www.buyersguide.com)
Dalian Guangrong Chemical Co.,Ltd China 20.000
(www.kellysearch.com)
Thai MMA Co., Ltd Thailand 15.000
Mitsubhisi Press Release 2005
Sedangkan di Indonesia sendiri sampai saat ini belum ada pabrik yang memproduksi n-butil akrilat.
Berdasarkan pertimbangan di atas maka diambil keputusan bahwa kapasitas pabrik yang akan didirikan sebesar 60.000 ton/tahun dengan
harapan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri dan juga untuk kepentingan ekspor.
I.3. Lokasi Pabrik
Pemilihan lokasi pabrik sangat penting di dalam perancangan pabrik karena
hal ini berhubungan langsung dengan nilai ekonomis dari pabrik yang akan
dibangun. Pabrik n-Butil Akrilat ini direncanakan akan dibangun di Cilegon,
Banten. Ada beberapa faktor yang harus diperhatikan untuk menentukan lokasi
pabrik yang kita rancang agar secara teknis dan ekonomis menguntungkan.
Adapun faktor-faktor yang harus dipertimbangkan yaitu :
1. Faktor Primer
a. Ketersediaan bahan baku
Kriteria penilaian dititikberatkan pada kemudahan memperoleh bahan baku. Bahan baku utama yakni n-Butanol diperoleh dari PT.
Petro Oxo Nusantara yang berlokasi di Kawasan Industri Gresik, Jawa Timur. Sedangkan bahan baku asam akrilat diperoleh dari PT.
Nishoku Tripolyta Acrylindo yang berlokasi di Bogor, Jawa Barat .
b. Pemasaran produk
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
48
Faktor yang perlu diperhatikan adalah letak wilayah pabrik yang membutuhkan n-butil akrilat dan jumlah kebutuhannya. Lokasi pabrik
di daerah Cilegon, Banten sangat strategis dengan adanya pelabuhan laut serta jalan-jalan darat sehingga daerah pemasaran produksi
dapat dijangkau.
c. Sarana transportasi
Tersedianya jalan raya dan pelabuhan memudahkan dalam distribusi produk baik untuk kebutuhan dalam negeri maupun untuk tujuan
eksport. Dengan adanya fasilitas jalan raya, rel kereta api, dan pelabuhan laut yang memadai, maka pemilihan lokasi di Cilegon sangat
tepat.
d. Tenaga kerja
Tersedianya tenaga kerja yang terampil mutlak diperlukan untuk menjalankan mesin-mesin produksi. Banten, khususnya Cilegon
merupakan kawasan industri yang sudah mapan. Untuk mendapatkan tenaga kerja ahli maupun tenaga kerja biasa dari daerah sekitar
industri cukup mudah.
e. Penyediaan utilitas
Perlu diperhatikan sarana-sarana pendukung seperti tersedianya air, listrik, dan sarana lainnya sehingga proses produksi dapat berjalan
dengan baik. Cilegon dengan daerah pantai dialiri sungai Cidanau yang cukup besar sehingga kebutuhan air untuk proses produksi
maupun untuk karyawan akan mudah terpenuhi. Selain itu, sebagai suatu kawasan industri yang telah direncanakan dengan baik dan
tempat industri berskala besar (PT. Krakatau Steel dan PT. Chandra Asri Petrochemical Center), Cilegon telah mempunyai sarana-sarana
pendukung yang memadai.
2. Faktor Sekunder
a. Perluasan areal pabrik
Cilegon memiliki kemungkinan untuk perluasan pabrik karena masih mempunyai areal yang cukup luas. Hal ini perlu diperhatikan
karena dengan semakin meningkatnya permintaan produk akan menuntut adanya perluasan pabrik.
b. Karakteristik lokasi
Karakteristik lokasi ini menyangkut iklim di daerah tersebut, kemungkinan terjadinya banjir, serta kondisi sosial masyarakatnya. Dalam
hal ini, Cilegon sebagai kawasan industri adalah daerah yang telah ditetapkan menjadi daerah industri sehingga pemerintah memberikan
kelonggaran hukum untuk mendirikan suatu pabrik di daerah tersebut.
c. Kebijaksanaan pemerintah
Dalam hal ini, pendirian pabrik juga perlu memperhatikan beberapa faktor kepentingan yang terkait di dalamnya, kebijaksanaan
pengembangan industri, dan hubungannya dengan pemerataan kesempatan kerja, kesejahteraan, dan hasil-hasil pembangunan.
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
49
-H2O +CH3O
Disamping itu, pabrik yang didirikan juga harus berwawasan lingkungan, artinya keberadaan pabrik tersebut tidak boleh mengganggu
atau merusak lingkungan sekitarnya.
d. Kemasyarakatan
Dengan masyarakat yang akomodatif tehadap perkembangan industri dan tersedianya fasilitas umum untuk hidup bermasyarakat, maka
lokasi di Cilegon dirasa tepat.
Dari pertimbangan faktor-faktor di atas, maka dipilih daerah Cilegon, Propinsi Banten sebagai lokasi pendirian pabrik n-Butil Akrilat.
1.4. Tinjauan Pustaka
1.4.1. Tinjauan Proses
N-Butil Akrilat yang mempunyai nama kimia Butil 2-propeonate, Acrylic acid butyl ester, merupakan suatu senyawa yang berupa
cairan tak berwarna dan sedikit berbahaya. Rumus molekulnya adalah C7H12O3, dengan berat molekul 128.17gram/mol
(www.Chemicalland 21.com, Mei 2006).
Ada beberapa proses yang dikenal dalam pembutan N-butil akrilat, yaitu :
1. Proses Reppe
Bahan baku yang digunakan adalah Asetilen. Bahan ini direaksikan dengan CO dan senyawa alkohol dalam suasana asam. Reaksi berlangsung
Proses ini ditinggalkan karena kesulitan dalam penanganan toxic dan mahalnya Nikel karbonil.
2. Proses Etilen Sianohidrin
Etilen Sianohidrin dibuat terlebih dahulu dari Etilen oksida dan HCN kemudian dihidrolisa menjadi asam akrilat menggunakan asam sulfat.
Produk ini selanjutnya direaksikan dengan alcohol membentuk ester akrilat.
Proses ini tidak digunakan lagi karena timbul masalah dalam penanganan HCN dan limbah NH4HSO4.
3. Proses Goodrich (Ketene Process)
Pada proses ini bahan baku yang digunakan adalah asam akrilat yang di dehidrolisa membentuk Ketene. Ketene kemudian direaksikan dengan
formaldehid membentuk β-propialaktone, senyawa ini kemudian direaksikan dengan alkohol membentuk ester akrilat.
Reaksi :
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
50
ROH
H2SO4
CH2CHCOOH CH2=C=O CH2-C=O
CH2-O
Asam Akrilat Ketene b-propialaktone
CH2=CHCOOR + H2O
Ester Akrilat
Proses ini tidak begitu lama digunakan karena melalui banyak tahapan reaksi dan produk antara β-propialaktone merupakan bahan beracun.
(Ullman’s, 1985)
4. Proses Esterifikasi Asam akrilat
Pada proses ini Asam akrilat direaksikan dengan N-butanol dengan katalis Asam sulfat membentuk N-butil akrilat. Reaksi tersebut
berlangsung pada reaktor alir tangki berpengaduk.
Reaksi :
CH2=CHCOOH + C4H9OH → CH2=CHCOOC4H9 + H2O
Asam akrilat N-butanol N-butil akrilat Air
(Groggins , 1983)
Berdasarkan keempat proses di atas, dipilih proses keempat yaitu proses
esterifikasi asan akrilat dengan katalis asam sulfat dengan beberapa pertimbangan
sebagai berikut :
- mudah dalam penanganan produk
- katalis yang dipakai yaitu asam sulfat mudah didapat, murah serta mudah dalam penanganannya
- tidak melalui proses yang panjang
- secara ekonomis semua bahan bakunya murah
- konversi hasilnya lebih besar
- tidak menghasilkan produk samping yang berarti
1.4.2. Kegunaan Produk
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
51
N-butil akrilat monomer dipakai sebagai chemical intermediate pada produksi resin polimer (emulsion polymers). N-Butil akrilat juga
digunakan untuk menghasilkan homopolimer dan kopolimer bersama monomer-monomer yang lain misalnya asam akrilat dan garamnya, amida dan
ester; methakrilat, akrilonitril, asam maleat, ester, vinil asetat, vinil klorid, stiren, butadiene, unsaturated polyesters dan drying oils. Polimer dan
kopolimer ini digunakan dalam berbagai macam produk misalnya zat-zat pendispersi atau pelarut
(ECETOC, 1994).
N-Butil akrilat dipergunakan pula dalam industri pelapisan dan tinta, bahan perekat, seal, tekstil, plastik dan elastomer. Aplikasinya
dalam industri pelapisan antara lain pembentukan lateks, pendispersi terhadap air, dan dipakai pada pabrik peralatan otomotif original, serta dalam
refinishing material. Bahan-bahan perekat yang sensitif terhadap tekanan juga mengandung n-butil akrilat. Sebagai bahan perekat, n-butil akrilat
digunakan dalam industri-industri tekstil dan konstruksi. Produk-produk industri tekstil yang mengandung n-butil akrilat antara lain fiber, warp sizings,
thickener, dan back coat formulation (adhesives). Dalam industri plastik, n-butil akrilat merupakan bahan dasar bagi beberapa modifikasi PVC dan
molding atau extrusion additives.
(BAMM, 1993).
Komposisi pemakaian n-butil akrilat adalah sebagai berikut :
Penggunaan Persen
Pelapisan cat 44%
Bahan perekat/seal 18%
Tekstil 15%
Zat aditif plastik 9%
Kertas 5%
Lain-lain 9%
(UNEP PUBLICATIONS,2002)
1.4.3. Sifat-sifat fisik dan kimia bahan baku dan produk
1. Bahan Baku Utama
Asam Akrilat
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
52
Rumus Kimia : C2H3COOH
Berat Molekul : 72,0634 g/mol
Titik leleh : 13 ºC
Titik Didih : 141 ºC
Suhu kritis : 380 oC
Berat jenis (25o
C) : 1045 kg/m3
Viskositas(25o
C) : 1,149 mPa.s
Panas penguapan pada 101.3 kPa : 45,6 kJ/mol
Panas pembakaran : 1376 kJ/mol
(Perry and Green, 1984)
Beberapa reaksi yang terjadi :
- Reaksi esterifikasi
Reaksi esterifikasi terjadi jika Asam akrilat direaksikan dengan suatu alkohol membentuk ester dari Asam akrilat dan air.
Reaksi :
CH2=CHCOOH + ROH → CH2=CHCOOR + H2O
As. Akrilat Alkohol Ester Air
- Reaksi addisi
Asam akrilat dapat diadisi dengan halogen, hydrogen, dan hydrogen sianida.
Reaksi :
CH2=CHCOOH + HX → H2CX-CH2COOH
( Kirk & Othmer, 1982 )
N-Butanol
Rumus Kimia : C4H9OH
Berat Molekul : 74,1224 g/mol
Titik Leleh : -79.9 ºC
Titik Didih : 117 ºC
Berat jenis : 810,5 kg/m3
Kelarutan dalam air pada 25 ºC : 9,5 g / 100 g H2O
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
53
Panas pembakaran : 1376 kJ/mol
(Perry and Green, 1984)
Beberapa reaksi yang terjadi :
- Reaksi esterifikasi
Reaksi esterifikasi antara N-butanol dengan asam organik akan membentuk ester dan air.
Reaksi :
C4H9OH + RCOOH → RCOOC4H9 + H2O
N-Butanol Asam Organik Ester Air
- Reaksi subsitusi
Reaksi substitusi antara N-butanol dengan HCl dengan bantuan katalis ZnCl2 menghasilkan Butil klorida.
Reaksi :
C4H9OH + HCl → C4H9 Cl + H2O
N-Butanol As.Klorida Butil klorida Air
(Fessenden&Fessenden, 1982)
2. Produk : N-Butil Akrilat
Rumus Kimia : C2H3COO C4H9
Berat Molekul : 128,1706 g/mol
Titik Beku : -64 ºC
Titik Didih : 147 ºC
Berat jenis : 901,5 kg/m3
Kelarutan dalam air pada 25 ºC : 0,2 g / 100 g H2O
(www.chemicalland21.com, Mei 2006)
Beberapa reaksi yang terjadi :
1. 2CH2=CHCOOC4H9 + H2S → S(CH2CH2COOC4H9)
N-butil akrilat merkaptan 3-alkoxythiopropionat
2. CH2=CHCOOC4H9 + NH3 → H2NCH2CH2COOC4H9
N-butil akrilat amonia beta-aminopropionat
( Kirk & Othmer, 1982 )
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
54
3. Bahan Pembantu
a. Asam Sulfat
Rumus Kimia : H2SO4
Berat Molekul : 98,0734 g/mol
Titik leleh : -38 ºC
Titik Didih : 290 ºC
Berat jenis : 1768,1 kg/m3
Kemurnian : 93 %
Impuritas : air
(Perry and Green, 1984)
Beberapa reaksi yang terjadi :
1. HO4S- + H+ → H2O4S
Reaksi fase gas, ΔHRo 1282kJ/mol, ΔGR
o 1251 kJ/mol
2. C12H26 + H2O4S → C12H26O3S + H2O
Reaksi fase cair, ΔHRo 290 kJ/mol
3. C3H6 + H2O4S → C3H8O4S
Reaksi fase cair, ΔHRo -38 kJ/mol
(http://www.webbook.nist.gov)
b. MEHQ (monomthyl ether of hydroquinone )
Rumus Kimia : CH3OC6H4OH / C7H8O2
Berat Molekul : 124,1390 g/mol
Titik Didih : 243 ºC
Kemurnian : 100 %
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
55
Kenampakan : Cair, berwarna putih atau merah muda pucat, dengan sedikit bau phenol
(Perry and Green, 1984)
Beberapa reaksi yang terjadi :
1. Br- + C7H8O2 → (Br- • C7H8O2)
Reaksi fase gas, ΔHRo 87,9 kJ/mol.
2. C7H7O2- + H+ → C7H8O2
Reaksi fase gas, ΔHRo 1466 kJ/mol.
(http://www.webbook.nist.gov)
1.4.4. Tinjauan proses secara umum
Esterifikasi adalah reaksi antara asam karboksilat dengan alkohol dengan persamaan reaksi sebagai berikut :
Reaksi esterifikasi ini adalah suatu reaksi substitusi gugus radikal organik dengan ion hidrogen yang berasal dari asam. Dengan putusnya
ikatan karbonil-oksigen atau ikatan alkyl oksigen, maka terbentuklah air.
Dalam hal ini ikatan yang terputus adalah ikatan C-O dari asam karboksilat dan bukan ikatan O-H dari asam atau C-O dari alkohol.
Reaksi esterifikasi ini dapat berjalan bila dalam suasana asam.
(Fessenden&Fessenden, 1982)
N-butil akrilat yang mempunyai nama lain 2 propenoic acid, butil ester; acrylic acid,n-butil ester; butil 2-propenoate merupakan suatu
senyawa yang berupa cairan tak berwarna dan sedikit berbahaya. Rumus molekulnya adalah C2H3COOC4H9, dengan berat molekul 128 g/mol.
(www.Chemicalland.com)
Reaksi pembentukan n-Butil Akrilat adalah reaksi esterifikasi yang merupakan reaksi tidak dapat balik, eksotermal dengan persamaan
reaksi :
O H+
O
O H+
O
R-C + R'-OH → R C + H2O
O-H O-R'
As. Karboksilat Alkohol Ester akrilat Air
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
56
CH2 CH-C + C4H9-OH → CH2 = CH-C + H2O
O-H O- C4H9
Asam akrilat N-butanol N-butil akrilat Air
Untuk mempercepat laju reaksi maka digunakan katalis yang merupakan pemberi suasana asam. Katalis yang diperlukan dalam reaksi ini adalah katalis
asam kuat, seperti asam sulfat, toluene sulfonic acid, dodecyl benzene sulfonic acid, ataupun campuran toluene sulfonic acid dan xylene sulfonic acid.
Katalis yang digunakan adalah asam sulfat karena harganya cukup murah dan kekuatan asamnya tinggi
( Kirk & Othmer, 1982 )
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk
2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku
1. Asam Akrilat
Rumus molekul : CH2=CHCOOH
CH2== CH C
Kenampakan/ bau : Cair dan bening (25 0C, 1 atm), bau menyengat
Stabilitas : Dapat terbakar, stabil dengan inhibitor UV
Kemurnian : 98 %
Inhibitor : 20 ppm
Impuritas : 2 % air
(www.chemicalland21.com)
OH
O
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
57
2. n-Butanol
Rumus molekul : CH3CH2CH2CH2(OH)
Kenampakan : Cair tidak berwarna (25 0C, 1 atm), dengan bau
alkohol yang menyengat
Stabilitas : Stabil dalam kondisi biasa, dapat terbakar, kontak
dengan oksidator kuat dapat menyebabkan
kebakaran atau ledakan.
Kemurnian : 99 %
Impuritas : 1 % air
(www.chemicalland21.com)
2.1.2 Spesifikasi Produk
1. n-Butil Akrilat
Rumus molekul : CH2=CHCOO(CH2)3CH3
Kenampakan : Cair dan bening (25 0C, 1 atm)
Stabilitas : Dapat terbakar, stabil dengan inhibitor atau dengan
adanya kandungan oksigen terlarut.
Kemurnian : 99,5 % (min)
Inhibitor : 250 ppm MEHQ
Impuritas : 0,5 % Asam akrilat
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
58
(www.Chemicalland21.com)
2.1.3 Spesifikasi Bahan Pembantu
1 Katalisator Asam Sulfat
Rumus molekul : H2SO4
Kenampakan : Cairan (25 0C, 1 atm)
Kemurnian : 98 %
Impuritas : 2 % air
(www.Chemicalland21.com)
2. Inhibitor Methil Ether Hidroquinone ( MEHQ)
Rumus molekul : C7H8O2
Kenampakan : Cair, putih atau merah muda pucat dengan sedikit
bau phenol
Stabilitas : Dapat terbakar, tidak boleh kontak dengan halogen
dan oksidator.
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Bab II Deskripsi Proses
59
Toksikologi : Berbahaya bagi pencernaan, menyebabkan iritasi
pada kulit dan mata.
Kemurnian : 100 %
(www.ptcm.ox.ac.um/MSDS)
2.2. Konsep Proses
2.2.1. Dasar Reaksi
Proses pembuatan n-Butil Akrilat berlangsung di dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) pada kondisi suhu 80 oC dan tekanan
1 atmosfir dengan bantuan katalis Asam sulfat dengan perbandingan asam Akrilat banding n-butanol adalah 1:5, perbandingan mol ( US Patent No
3.875.212 ). Digunakan reaktor alir tangki berpengaduk karena reaksi merupakan reaksi cair-cair dengan katalis cair dan produk cair, sehingga dengan
menggunakan RATB dengan dilengkapi koil diharapkan terjadi pengadukan sempurna sehingga reaksi dapat berjalan isothermal dan komposisi
campuran sama.
Reaksi antara Asam Akrilat dengan n-Butanol adalah suatu reaksi substitusi
gugus radikal organik dengan ion hidrogen yang berasal dari asam. Dengan
putusnya ikatan karbonil-oksigen atau ikatan alkyl oksigen, maka terbentuklah air.
Pada bagian ini dibahas lay out pabrik dan lay out peralatan proses.
Lay out pabrik adalah tempat kedudukan dan bagian – bagian pabrik yang meliputi tempat bekerja karyawan, tempat peralatan, tempat
penimbunan bahan baik bahan baku maupun produk, ditinjau dari hubungan satu dengan yang lainnya. Tata letak pabrik harus dirancang sedemikian
rupa sehingga penggunaan area pabrik effisien dan kelancaran proses produksi dapat terjamin. Jadi dalam penentuan tata letak pabrik harus dipikirkan
penempatan alat – alat produksi sehingga keamanan, keselamatan dan kenyamanan bagi karyawan dapat terpenuhi. Selain peralatan yang tercantum di
dalam flow sheet process, beberapa bangunan lain seperti kantor, bengkel, poliklinik, laboratorium, kantin, pengendali kebakaran (fire safety), pos
keamanan dan sebagainya hendaknya dapat ditempatkan pada bagian yang tidak mengganggu, ditinjau dari segi lalu lintas barang, kontrol, dan
keamanan.
Hal – hal yang harus diperhatikan dalam perancangan tata letak pabrik adalah :
1. Daerah Proses
Daerah proses adalah yang digunakan untuk menempatkan alat – alat yang berhubungan dengan proses produksi. Dimana daerah proses
ini diletakkan pada daerah yang terpisah dari bagian lain agar lebih mudah dalam pengontrolan, transportasi bahan baku dan produk.
2. Keamanan
Keamanan terhadap kemungkinan adanya kebakaran, ledakan, asap atau gas beracun benar – benar diperhatikan di dalam tata letak pabrik.
Untuk itu harus dilakukan penempatan alat – alat pengaman seperti hidran, penampung air yang cukup, penahan ledakan. Tangki
penyimpanan bahan baku ataupun produk berbahaya, harus diletakkan pada tempat yang khusus serta perlu adanya jarak antara bangunan
satu dengan yang lainnya guna memberikan pertolongan dan menyediakan jalan bagi karyawan untuk menyelamatkan diri.
3. Luas Area yang Tersedia
Harga tanah menjadi hal yang membatasi kemampuan penyediaan area. Pemakaian tempat sesuai dengan area yang tersedia. Jika harga
tanah sangat tinggi, maka diperlukan efisiensi dalam pemakaian ruang hingga peralatan tertentu diletakkan diatas peralatan lain, ataupun
lantai ruangan diatur sedemikian hingga agar menghemat tempat.
4. Instalasi dan Utilitas
Pemasangan dan distribusi yang baik dari udara, steam dan listrik akan membantu kemudahan kerja dan perawatannya. Penempatan yang
tepat akan menjamin kelancaran operasi serta memudahkan perawatannya.
Secara garis besar, lay out pabrik dapat dibagi dalam beberapa daerah utama yaitu :
1. Daerah administrasi atau perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol.
Daerah administrasi merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol
sebagai pusat pengendali proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang akan dijual.
2. Daerah Proses
Merupakan daerah tempat alat – alat proses diletakkan dan proses berlangsung.
3. Daerah Pergudangan Umum, Bengkel dan Garasi
4. Daerah Utilitas
Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan sarana pendukung dipusatkan.
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
2
Lay out peralatan proses adalah metoda untuk meletakkan alat-alat proses sehingga diperoleh kinerja yang efisien. Dalam menentukan lay
out peralatan proses pada pabrik N-butil akrilat ini ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu :
· Aliran bahan baku dan produk
Pengaliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan keuntungan ekonomis yang sangat besar serta menunjang kelancaran dan
keamanan produksi.
· Aliran udara
Aliran udara di dalam dan disekitar area proses perlu diperhatikan agar lancar. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya stagnasi
udara pada satu tempat yang dapat mengakibatkan akumulasi bahan kimia berbahaya yang membahayakan keselamatan kerja.
· Cahaya
Penerangan seluruh pabrik harus memenuhi pada tempat – tempat proses yang berbahaya atau berisiko tinggi perlu diberikan penerangan
tambahan.
· Lalu lintas manusia
Dalam perancangan lay out peralatan perlu diperhatikan agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dengan cepat dan mudah,
sehingga jika terjadi gangguan pada alat proses dapat segera diperbaiki, dan juga keamanan pekerja selama bekerja perlu diperhatikan.
· Pertimbangan ekonomi
Dalam perancangan alat proses perlu diusahakan agar dapat menekan biaya operasi, menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik
yang akhirnya memberikan keuntungan dari segi ekonomi.
· Jarak antar alat proses
Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan yang tinggi sebaiknya dipisahkan dari alat proses lainnya, sehingga jika terjadi
ledakan atau kebakaran pada alat tersebut tidak membahayakan alat – alat proses lainnya.
Tata letak pabrik maupun peralatan proses dapat dilihat pada gambar 2.4 dan gambar 2.5.
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
3
Skala 1 : 300
Gambar 2.4 Tata Letak Peralatan Pabrik N-butil akrilat
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
4
Gam
bar
2.5
Tat
a L
etak
Per
alat
an P
rose
s P
abri
k N
-But
il A
krila
t
HE
.04
HE
.03
HE
.02
HE
.01
TP
.01
TP
.04
MD
.03
D-0
1
Ska
la:
1:20
0
U
TP
.01
TP
.01
TP
.01
TP
.01
TP
.01
TP
.03
TP
.03
TP
-05
TP
.05
TP
-05
TP
-05
R.0
1
R.0
2
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
3.1. Tangki Penyimpanan N-Butanol
Kode : TP-01
Fungsi : Menyimpan bahan baku n-butanol selama satu bulan
Tipe : Tangki silinder tegak dengan dasar datar (flat bottom) dan bagian
atas conical.
Jumlah : 3 buah
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
5
Kondisi penyimpanan
· Suhu : 30 ° C
· Tekanan : 1 atm
Kapasitas : 5489,69 m3
Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C.
Diameter : 45 ft
Tinggi : 42 ft
Tebal shell
§ Course 1 : 1,0625 inchi
§ Course 2 : 1,0000 inchi
§ Course 3 : 0.9375 inchi
§ Course 4 : 0.8750 inchi
§ Course 5 : 0.8125 inchi
§ Course 6 : 0.7500 inchi
§ Course 7 : 0.6875 inchi
Tebal head : 0,5625 inch
Tinggi head : 7,3067 ft
Tinggi total : 49,3067 ft
3.2. Tangki Penyimpanan Asam Akrilat
Kode : TP-02
Fungsi : Menyimpan bahan baku asam Akrilat selama satu bulan
Tipe : Tangki silinder tegak dengan dasar datar (flat bottom) dan bagian
atas conical.
Jumlah : 3 buah
Kondisi penyimpanan
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
6
· Suhu : 30 ° C
· Tekanan : 1 atm
Kapasitas : 4698,31 m3
Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C.
Diameter : 45 ft
Tinggi : 36 ft
Tebal shell
§ Course 1 : 1,0625 inchi
§ Course 2 : 1,0000 inchi
§ Course 3 : 0.9375 inchi
§ Course 4 : 0.8750 inchi
§ Course 5 : 0.8125 inchi
§ Course 6 : 0.6875 inchi
Tebal head : 0,5625 inch
Tinggi head : 7,3067 ft
Tinggi total : 43,3067 ft
3.3. Tangki Penyimpanan Asam Sulfat
Kode : TP-03
Fungsi : Menyimpan bahan baku asam sulfat selama satu bulan
Tipe : Tangki silinder tegak dengan dasar datar (flat bottom) dan bagian
atas conical.
Jumlah : 2 buah
Kondisi penyimpanan
· Suhu : 30 ° C
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
7
· Tekanan : 1 atm
Kapasitas : 723,46 m3
Bahan konstruksi : Stainless steel SA 240 grade M.
Diameter : 30 ft
Tinggi : 18 ft
Tebal shell
§ Course 1 : 0,875 inchi
§ Course 2 : 0,8125 inchi
§ Course 3 : 0,6875 inchi
Tebal head : 0,2500 inchi
Tinggi head : 4,87115 ft
Tinggi total : 22,87115 ft
3.4. Tangki Penyimpanan MEHQ
Kode : TP-04
Fungsi : Menyimpan bahan inhibitor MEHQ selama empat bulan
Tipe : Tangki silinder tegak dengan dasar datar (flat bottom) dan bagian
atas conical.
Jumlah : 1 buah
Kondisi penyimpanan
· Suhu : 30 ° C
· Tekanan : 1 atm
Kapasitas : 31,8259 m3
Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C.
Diameter : 10 ft
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
8
Tinggi : 18 ft
Tebal shell
§ Course 1 : 0,3125 inchi
Tebal head : 0,1875 inch
Tinggi head : 1,62 ft
Tinggi total : 19,62
3.5. Tangki Penyimpanan n-Butil Akrilat
Kode : TP-05
Fungsi : Menyimpan produk n-butil Akrilat selama satu bulan
Tipe : Tangki silinder tegak dengan dasar datar (flat bottom) dan bagian
atas conical.
Jumlah : 4 buah
Kondisi penyimpanan
· Suhu : 30 ° C
· Tekanan : 1 atm
Kapasitas : 7810,66 m3
Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C.
Diameter : 70 ft
Tinggi : 18 ft
Tebal shell
§ Course 1 : 1,3750 inchi
§ Course 2 : 1,2500 inchi
§ Course 3 : 1,1875 inchi
Tebal head : 0,7500 inch
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
9
Tinggi head : 11,37 ft
Tinggi total : 29,37 ft
3.6. Reaktor 01
Kode : R-01
Fungsi : Mereaksikan n-Butanol dan Asam Akrilat dengan katalis Asam Sulfat
Tipe : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk
Bahan Konstruksi : Stainless Steel SA-240 Grade 316
Jumlah : 1 buah
Kapasitas : 16,1734 m3
Kondisi Operasi
· Suhu = 80 O
C
· Tekanan = 1 atm
· Waktu tinggal = 20,7744 menit
Dimensi reaktor
· Diameter : 2,1758 m
· Tinggi : 4,3517 m
· Tebal shell : 0,2500 in
· Jenis head : Torispherical Dished Head
· Tebal head : 0,25 in
Koil Pendingin
· Jenis koil : Single Helix
· Diameter : 1,4143 m
· Panjang koil : 102,062 m
· Jarak antara koil : 0,1905 m
· Jumlah lilitan : 23 lilitan
Pengaduk
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
10
· Jenis pengaduk : Turbine with 6 blades and four
bafles
· Diameter impeller : 0,72528 m
· Jarak impeller dengan bottom: 0,72528 m
· Lebar baffle : 0,21758 m
· Motor : 11 Hp
3.7. Reaktor 02
Kode : R-02
Fungsi : Mereaksikan n-Butanol dan Asam Akrilat dengan katalis Asam Sulfat
Tipe : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk
Bahan Konstruksi : Stainless Steel SA-240 Grade 316
Jumlah : 1 buah
Kapasitas : 16,1734 m3
Kondisi Operasi
· Suhu = 80 O
C
· Tekanan = 1 atm
· Waktu tinggal = 20,7744 menit
Dimensi reaktor
· Diameter : 2,1758 m
· Tinggi : 4,3517 m
· Tebal shell : 0,2500 in
· Jenis head : Torispherical Dished Head
· Tebal head : 0,2500 in
Koil Pemanas
· Jenis koil : Single Helix
· Diameter : 1,4143 m
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
11
· Panjang koil : 40,1483 m
· Jarak antara koil : 0,1905 m
· Jumlah lilitan : 11 lilitan
Pengaduk
· Jenis pengaduk : Turbine with 6 blades and four
bafles
· Diameter impeller : 0,72528 m
· Jarak impeller dengan bottom: 0,72528m
· Lebar baffle : 0,21758 m
· Motor : 11 Hp
3.8. Dekanter (D-01)
Kode : D-01
Fungsi : Memisahkan fase anorganik (asam sulfat dan air) dari fase
organik (asam akrilat, n-butanol dan n-butil akrilat)
Tipe : Horizontal, Cylindrical Vessel
Jumlah : 1 buah
Kondisi operasi
· Tekanan : 1 atm
· Suhu : 80 °C
· Waktu pisah : 7 menit 9 detik
Spesifikasi :
Diameter shell = 1,33 m
Panjang shell = 3,99 m
Tebal shell = 3/16 in.
Tipe head = Torisperical Dished Head
Panjang head = 0,13 m
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
12
Tebal head = 3/16 in.
Bahan Konstruksi : Stainlees Steel SA 240 Grade 316
3.9. Menara Distilasi (MD-01)
Kode : MD-01
Fungsi : Memisahkan Asam Akrilat, n-butanol dari produk untuk direcycle reaktor 01 (R-01).
Tipe : Packing dengan kondensor total dan reboiler total
Jumlah : 1 buah
Kondisi operasi
· Tekanan Operasi: 0,25 atm
· Suhu distilat : 82,74 °C
· Suhu bottom : 102,66 °C
· Suhu umpan : 83,51 °C
Jenis packing : Intalox sadles
Ukuran Packing : 75 mm
Bahan packing : ceramic
Feed masuk : 16,12 m dari bawah
Dimensi menara atas
· Diameter kolom : 3,2460 m
· Tebal shell : 0,1875 in
Diameter menara bawah
· Diameter kolom : 3,7840 m
· Tebal shell : 0,1875 in
Tinggi menara : 32,23 m
Bahan Konstruksi : Stainlees Steel SA 240 Grade 316
3.10. ACCUMULATOR 01
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
13
Kode : AC- 01
Fungsi : Menampung hasil atas manara distilasi MD 01
Tipe : Horisontal Drum dengan Torisperical Head
Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA 283 Grade C
Jumlah : 1 buah
Kondisi Operasi
· Suhu = 81,3035O
C
· Tekanan = 0,25 atm
· Waktu tinggal = 30 menit
Dimensi
· Diameter : 2,4932 m
· Panjang : 7,4797 m
· Tebal dinding : 0,1875 in
· Tebal head : 0,1875 in
3.11. KONDENSOR 01
Kode : CD-01
Fungsi : Mengkondensasikan hasil atas Menara Distilasi MD-01
Tipe : Shell and Tube Heat Exchanger
Jumlah : 1 buah
Spesifikasi
· Beban : 30816528,670 Kj/jam
· Luas area transfer : 96,8392 m2
· Susunan : triangular pitch
· Shell
§ Fluida : Hasil atas Menara Distilasi MD-01
§ Suhu : 82,74
oC
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
14
§ Kapasitas : 49886,0368 kg/jam
§ Dimeter : 0,9906 m
§ Bahan konstruksi : Cast Steel
· Tube
§ Fluida : Air pendingin
§ Suhu : 30 °C
§ Kapasitas : 733726,8731 kg/jam
§ Dimensi : ID : 0,532 in OD : 0,75 in BWG : 12
L : 1,2192 m n : 290
Bahan konstruksi : Cast Steel
3.12. REBOILER 01
Kode : RB-01
Fungsi : Menguapkan sebagian hasil bawah Menara Distilasi MD-01.
Tipe : Ketle Reboiler
Jumlah : 1
Spesifikasi
· Beban : 31025575,99 Kj/jam
· Luas area transfer : 136,7269 m2
· Susunan : triangular pitch
· Shell
§ Fluida : Hasil bawah Menra Distilasi MD 01
§ Suhu : 102,66
oC
§ Kapasitas : 99458,1307 kg/jam
§ Dimeter : 0,9398 m
§ Bahan konstruksi : Carbon Steel
· Tube
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
15
§ Fluida : Steam
§ Suhu : 176,67 °C
§ Kapasitas : 15314,05774 kg/jam
§ Dimensi : ID : 0,782 in OD : 1 in BWG : 12
L : 2,7432 m n : 60
Bahan konstruksi : Cast Steel
3.13. HEAT EXCHANGER 1
Kode : HE-01
Fungsi : Memanaskan umpan asam akrilat, asam sulfat dan MEHQ dari Tangki TP-02, TP-03 dan TP-04
Tipe : Double pipe
Spesifikasi
· Beban : 374177,61 Kj/jam
· Luas area transfer : 5,393 m2
· Hairpin
§ Jumlah hairpin : 4
§ Panjang : 2,4384 m
· Pipa Luar (Annulus)
§ Fluida : Fluida dingin, umpan masuk reaktor
§ Suhu masuk : 30°C
§ Suhu keluar : 60 °C
§ Kapasitas : 6277,4395 kg/jam
§ Pressure drop : 2,263
§ Bahan konstruksi : Stainless steel
· Pipa dalam (inner pipe)
§ Fluida : Fluida panas (produk / hasil bawah MD-01)
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
16
§ Suhu masuk : 102,66°C
§ Suhu keluar : 80,16 °C
§ Kapasitas : 7575,7576 Kg/jam
§ Pressure drop : 0,08
§ Bahan konstruksi : Carbon steel
· Clean Overall Coefficient (Uc) : 524,50
· Dirt Overall Coefficient (Ud) : 73,30
· Dirt Factor (Rd) : 0,0117
· Rd required : 0,001
3.14. HEAT EXCHANGER 2
Kode : HE-03
Fungsi : Memanaskan umpan masuk MD-01
Tipe : Double pipe
Spesifikasi
· Beban : 218213,34 Kj/jam
· Luas area transfer : 2,0225 m2
· Hairpin
§ Jumlah hairpin : 2
§ Panjang : 1,8288 m
· Pipa Luar (Annulus)
§ Fluida : Fluida panas, saturated steam
§ Suhu masuk : 177 °C
§ Suhu keluar : 177 °C
§ Kapasitas : 113,6331 kg/jam
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
17
§ Pressure drop : 0,001
§ Bahan konstruksi : Stainless steel
· Pipa dalam (inner pipe)
§ Fluida : Fluida dingin, umpan MD
§ Suhu masuk : 80 °C
§ Suhu keluar : 83,51 °C
§ Kapasitas : 20751,9115 Kg/jam
§ Pressure drop : 0,38
§ Bahan konstruksi : Stainless steel
· Clean Overall Coefficient (Uc) : 184,79
· Dirt Overall Coefficient (Ud) : 58,48
· Dirt Factor (Rd) : 0,0117
· Rd required : 0,001
3.15. HEAT EXCHANGER 3
Kode : HE 04
Fungsi : Mendinginkan hasil bawah Menara Distilasi MD –01 dari HE-01 sebelum disimpan di Tangki TP
05
Tipe : Double pipe
Jumlah : 1
Spesifikasi
· Beban : 485939,44 Kj/jam
· Luas area transfer : 6,7410 m2
· Hairpin
§ Jumlah hairpin : 4
§ Panjang : 3,048 m
· Pipa Luar (Annulus)
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
18
§ Fluida : Fluida panas, hasil bawah Menara Distilasi MD-01
§ Suhu masuk : 80,16 °C
§ Suhu keluar : 50 °C
§ Kapasitas : 7575,7576 kg/jam
§ Pressure drop : 1,647
§ Bahan konstruksi : Stainless steel
· Pipa dalam (inner pipe)
§ Fluida : Fluida dingin, air pendingin
§ Suhu masuk : 35 °C
§ Suhu keluar : 45 °C
§ Kapasitas : 9661,14 Kg/jam
§ Pressure drop : 0,18
§ Bahan konstruksi : Carbon steel
· Clean Overall Coefficient (Uc) : 245,62
· Dirt Overall Coefficient (Ud) : 149,02
· Dirt Factor (Rd) : 0,0026
· Rd required : 0,001
3.16. POMPA 01
Kode : P-01
Fungsi : Memompa bahan baku n-Butanol dari Tangki TP-01 ke reaktor
Tipe : Centrifugal pump
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel SA 268
Kapasitas : 5,9515 m3/j
Daya pompa : 0,75 KW
Pipa yang digunakan
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
19
§ D nominal size : 6 in
§ No. Schedule : 40
§ ID : 6,065 in
§ OD : 6,625 in
3.17. POMPA 02
Kode : P-02
Fungsi : Memompa bahan baku Asam Akrilat dari Tangki TP-02 ke reaktor
Tipe : Centrifugal pump
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel SA 268
Kapasitas : 5,6230 m3/j
Daya pompa : 0,75 KW
Pipa yang digunakan
§ D nominal size : 2 1/5 in
§ No. Schedule : 40
§ ID : 2,469 in
§ OD : 2,88 in
3.18. POMPA 03
Kode : P-03
Fungsi : Memompa bahan baku Asam Sulfat dari Tangki TP-03 ke reaktor
Tipe : Centrifugal pump
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Stainless steel SA 213
Kapasitas : 1,7917 m3/j
Daya pompa : 0,75 KW
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
20
Pipa yang digunakan
§ D nominal size : 2 ½ in
§ No. Schedule : 40
§ ID : 2,469 in
§ OD : 2,88 in
3.19. POMPA 04
Kode : P-04
Fungsi : Memompa bahan baku MEHQ dari Tangki TP-04 ke reaktor
Tipe : Centrifugal pump
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel SA 268
Kapasitas : 5,6230 m3/j
Daya pompa : 0,75 KW
Pipa yang digunakan
§ D nominal size : 2 1/2 in
§ No. Schedule : 40
§ ID : 2,469 in
§ OD : 2,88 in
3.20. POMPA 05
Kode : P-05
Fungsi : Memompa produk Reaktor R-01 ke Reaktor R-02
Tipe : Centrifugal pump
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Stainless steel SA 213
Kapasitas : 38,9497 m3/j
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
21
Daya pompa : 0,75 HP
Pipa yang digunakan
§ D nominal size : 6 in
§ No. Schedule : 40
§ ID : 6,065 in
§ OD : 6,625 in
3.21. POMPA 06
Kode : P-06
Fungsi : Memompa produk Reaktor R-02 ke dekanter
Tipe : Centrifugal pump
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Stainless steel SA 213
Kapasitas : 38,9497 m3/j
Daya pompa : 0,75 KW
Pipa yang digunakan
§ D nominal size : 6 in
§ No. Schedule : 40
§ ID : 6,065 in
§ OD : 6,625 in
3.22. POMPA 07
Kode : P-07
Fungsi : Memompa produk ringan Dekanter ke Menara Distilasi MD-01
Tipe : Centrifugal pump
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Stainless steel SA 213
Kapasitas : 4,1993 m3/j
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
22
Daya pompa : 0,75 KW
Pipa yang digunakan
§ D nominal size : 1 ¼ in
§ No. Schedule : 40
§ ID : 1,38 in
§ OD : 1,66 in
3.23. POMPA 08
Kode : P-08
Fungsi : Memompa produk berat Dekanter ke IPAL
Tipe : Centrifugal pump
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Stainless steel SA 213
Kapasitas : 3,1682 m3/j
Daya pompa : 0,75 KW
Pipa yang digunakan
§ D nominal size : 3/4 in
§ No. Schedule : 40
§ ID : 0,824 in
§ OD : 1,05 in
3.24. POMPA 09
Kode : P-09
Fungsi : Memompa produk akumulator ke MD-01 dan Reaktor R-01
Tipe : Centrifugal pump
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
23
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbom steel SA 268
Kapasitas : 65,0101 m3/j
Daya pompa : 1,5 KW
Pipa yang digunakan
§ D nominal size : 6 in
§ No. Schedule : 40
§ ID : 6,065 in
§ OD : 6,625 in
3.25. POMPA 10
Kode : P-10
Fungsi : Memompa hasil bawah menara distilasi MD-01 ke tangki produk TP-05
Tipe : Centrifugal pump
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Stainless steel SA 213
Kapasitas : 538,9242 m3/j
Daya pompa : 1,50 KW
Pipa yang digunakan
§ D nominal size : 1 1/4 in
§ No. Schedule : 40
§ ID : 1,66 in
§ OD : 1,442 in
3.26. EJECTOR Ej-01
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
24
Kode : Ej-01
Fungsi : Menjaga kondisi operasi Menara Distilasi MD-01 tetap vakum.
Tipe : Steam Jet Ejector
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbom steel SA 268
P Steam : 125 psig
Kebutuhan Steam : 180 lbm/jam
Diameter : 2 inch
BAB IV
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
4.1. Unit Pendukung Proses
Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas merupakan unit penunjang proses produksi yang merupakan bagian
penting untuk menunjang berlangsungnya proses suatu pabrik. Utilitas di pabrik N-Butil Akrilat dirancang antara lain meliputi unit pengadaaan air, unit
pengadaan steam, unit pengadaan udara tekan, unit pengadaan listrik, unit pengadaan bahan bakar dan unit pengolahan limbah.
1. Unit pengadaan air
Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air sungai untuk memenuhi
kebutuhan air sebagai berikut :
a. Air pendingin
b. Air umpan boiler
c. Air konsumsi umum dan sanitasi
d. Air pemadam kebakaran
2. Unit pengadaan steam
Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas untuk alat–alat heat exchanger dan reboiler
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
25
3. Unit pengadaan udara tekan.
Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic ,untuk penyediaan udara tekan di bengkel, dan
untuk keperluan back wash.
4. Unit pengadaan listrik
Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk
peralatan proses, peralatan utilitas, peralatan elektronik atau listrik, AC, maupun
untuk penerangan. Listrik disuplai dari PLN dan dari generator sebagai cadangan
bila listrik dari PLN mengalami gangguan.
5. Unit pengadaaan bahan bakar.
Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan
generator.
6. Unit pengolahan limbah
Unit ini bertugas untuk pengolahan bahan-bahan buangan atau hasil
samping reaksi contohnya : Air, Asam Sulfat, Asam akrilat, N-Butil Akrilat, n-
Butanol, dan MEHQ.
4.1.1. Unit Pengadaan Air
Air yang berasal dari sungai pada umumnya belum memenuhi persyaratan yang diperlukan, biasanya mengandung lumpur atau padatan
serta material penyebab foaming, oksigen bebas dan kadang mengandung asam, sehingga harus menjalani proses pengolahan terlebih dahulu. Tahapan
pengolahan air sungai menjadi air baku meliputi :
1. Penyaringan awal, pada bagian suction pompa dipasang screen ukuran 4
mesh, penyaringan ini bertujuan untuk memisahkan benda-benda besar
yang mungkin terikut oleh air, jika tidak dilakukan penyaringan
dikhawatirkan akan terjadi penyumbatan sistem pemipaan dan kerusakan
impeller pada pompa.
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
26
2. Pengendapan, merupakan proses mekanis untuk 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.
3. Aerasi, merupakan proses mekanis penghembusan air dengan udara.
Proses ini bertujuan untuk menghilangkan besi yang terlarut dalam air.
Terjadi proses oksidasi yang menjadikan besi terlarut menjadi endapan
yang tidak larut. Proses aerasi dilakukan dalam suatu unit yang disebut
aerator. Untuk menaikkan pH air ditambahakan NaOH sehingga air pada
keadaan netral.
Pada waktu penghisapan air dari bak pengendapan ke aerator, dilakukan
penginjeksian :
a. Alum, yang berfungsi sebagai flokulan.
b. Kalsium hipoklorit yang berfungsi sebagai disinfektan. Konsentrasi kalsium hipoklorit dijaga sekitar 0,8 – 1 ppm.
Aerator ini sekaligus berfungsi sebagai clarifier untuk mengendapkan floc-floc yang terbentuk. Lumpur yang diendapkan di blow down,
sedangkan air keluar dari bagian atas.
4. Filtrasi, Air ini dilewatkan melalui sand filter (pada tangki penyaring),
untuk menyaring partikel-partikel kotoran halus yang masih ada.
Kemudian air tersebut ditampung dalam tangki penampungan TU-01. Dari
sini, air mengalami perlakuan didasarkan pada penggunaannya.
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
27
Skema pengolahan air ditunjukan pada gambar 4.1 Jumlah air sungai
yang dibutuhkan sebagai media pendingin, kebutuhan umpan air boiler dan
sanitasi adalah sebesar 24181,66 kg/jam atau 24,3285 m3/jam.
Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air
4.1.1.1. Air pendingin
Air yang telah mengalami tahap pengolahan air awal dipompa ke unit penyediaan air pendingin untuk digunakan sebagai air pendingin.
Alasan digunakannya air sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor sebagai berikut :
a. Air dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah.
b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.
c. Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi.
d. Tidak terdekomposisi.
Air pendingin ini digunakan sebagai pendingin pada kondensor, heat exchanger dan cooler. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam
pengolahan air pendingin :
a. kesadahan (hardness), yang dapat menyebabkan kerak.
b. Adanya zat besi, yang dapat menimbulkan korosi.
Disini air pendingin dari tangki penampungan air pendingin dipompa ke cooler dan condenser, setelah terjadi transfer panas air
didinginkan kembali dengan menggunakan cooling tower. Pada saat pendinginan di cooling tower terjadi penguapan sehingga diperlukan make up
water sebesar 16,5812 m3
/jam.
Air Sungai Bak Pengendapan Aerator Filter Sand
TU-01
Air Pendingin
dan
Air Konsumssi umum dan sanitasi
Ion Exchanger Air Umpan Boiler
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
28
Spesifikasi lengkap cooling tower :
1. Tipe : Inducted Draft Cooling Tower
2. Jumlah : 1 buah
3. Jumlah air yang didinginkan : 847,5910 m3/jam
4. Tenaga fan : 2,92 KW
5. Tenaga motor : 4,75 KW
6. Jumlah fan : 3 buah
4.1.1.2. Air umpan boiler
Untuk kebutuhan umpan boiler air yang digunakan air yang kualitasnya lebih baik dari pada air untuk pendingin. Beberapa hal yang perlu
diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai berikut :
a. Kandungan zat yang dapat menyebabkan korosi.
Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan-larutan asam dan gas-gas yang terlarut.
b. Kandungan zat yang menyebabkan kerak (scale forming ).
Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silikat.
c. Kandungan zat yang menyebabkan pembusaan ( foaming ).
Air yang digunakan pada proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler karena adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat
yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi dan adanya gas CO2.
Ø Jumlah air sebagai umpan boiler
Jumlah air yang digunakan adalah sebesar 17381,714 kg/jam atau laju alir sebanyak 17,487 m3
/jam. Jumlah air ini digunakan hanya
pada awal start up pabrik, untuk kebutuhan selanjutnya hanya air make up saja yang diperlukan. Jumlah air untuk keperluan make up air umpan boiler
adalah sebesar 3476,343 kg/jam atau laju alir 3,49745 m3/jam. Air umpan boiler biasanya digunakan lagi setelah digunakan dan terkondensasi.
Ø Pengolahan air sebagai umpan boiler.
Air yang telah mengalami pengolahan tahap awal yang ditampung dalam TU-01 perlu mengalami pengolahan lebih lanjut agar dapat
digunakan sebagai air umpan boiler. Tahapan pengolahan air menjadi air umpan boiler meliputi :
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
29
a. Demineralisasi, merupakan unit penukar ion atau ion exchanger untuk menghilangkan kesadahan pada air yang akan memungkinkan
terjadinya kerak pada boiler. Kesadahan ini umumnya disebabkan adanya ion Ca+
dan Mg+
. Proses ini dilakukan dengan ion
exchanger yang berisi natrium resin (NaR), selama proses pelunakan ion Ca+
dan Mg+
dalam air diikat oleh natrium resin membentuk
CaR2 dan MgR2, dan digantikan oleh ion Na+
. Setelah digunakan untuk jangka waktu tertentu maka daya serap NaR akan turun
sehingga perlu diaktifkan lagi dengan menggunakan larutan NaCl, dan CaCl2 dan MgCl2 yang terbentuk dibuang. Sehingga perlu
digunakan 2 buah ion exchanger, agar pada saat salah satu diregenerasi ion exchanger lainya digunakan untuk proses.
b. Deaerator, merupakan unit untuk menghilangkan gas-gas yang terlarut terutama O2 yang dapat menyebabkan korosi dan CO2 yang dapat
menyebabkan foaming. Proses deaerasi dilakukan dengan cara:
· Menambahkan Na2SO3 untuk mengikat O2 yang masih terlarut.
· Dengan pemanasan awal, sehingga diharapkan kelarutan gas-gas dalam air akan berkurang.
4.1.1.3. Air konsumsi umum dan sanitasi
Air dari TU-01 yang telah mengalami pengolahan tahap awal
dipompa ke unit penyediaan air konsumsi umumdan sanitasi. Air ini
digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor,
perumahan dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi
beberapa syarat, yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat
bakteriologis.
Syarat fisik:
a. suhu di bawah suhu udara luar
b. warna jernih
c. tidak mempunyai rasa dan tidak berbau.
Syarat kimia:
a. tidak mengandung zat organik maupun anorganik
b. tidak beracun
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
30
Syarat bakteriologis :
Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri yang patogen.
Ø Jumlah air untuk konsumsi dan sanitasi
Jumlah yang dibutuhkan adalah sebesar 1925,81 kg/jam atau laju alir sebesar
1,9375 m3/jam.
Ø Pengolahan air untuk konsumsi dan sanitasi.
Ke dalam air dari tangki TU-01 yang telah mengalami pengolahan air tahap
awal selanjutnya diinjeksikan larutan kalsium hipoklorit untuk mematikan
kandungan biologis air. Konsentrasi kalsium hipoklorit dijaga sekitar 0,8–1,0
ppm. Untuk menjaga pH air minum, ditambah larutan Ca(OH)2 sehingga pH-
nya sekitar 6,8 – 7,0.
4.1.1.4. Unit Penyediaan Air Pemadam Kebakaran.
Air untuk keperluan pemadam kebakaran diambil dari unit
penyediaan air pendingin, karena kebutuhan air pemadam kebakaran
merupakan suatu kebutuhan yang tak terduga namun harus selalu siap. Air
diambil dari kolam penampungan air pendingin dan dari tangki air pendingin
yang dihubungkan ke hydrant di sekitar areal pabrik untuk mencegah
kebakaran.
4.1.2. Unit Pengadaan Steam
Steam yang diproduksi pada pabrik n-N-Butil Akrilat ini digunakan
untuk memenuhi kebutuha, reboiler, heat exchanger dan ejector. Untuk
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
31
memenuhi kebutuhan steam digunakan boiler. Kebutuhan steam pada pabrik
n-N-Butil Akrilat ini adalah
Tekanan = 9,160 atm
Suhu = 177 oC
Jumlah = 15801,56 kg/jam
Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi, jumlah
steam dilebihkan sebanyak 20 %. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah
sebanyak 17381,71 kg/jam.
Ø Boiler yang dibutuhkan.
Spesifikasi Boiler :
1. Tipe : Fire Tube Boiler
2. Jumlah : 2 buah
3. Heating surface : 6334,48 ft2
4. Rate of steam : 19159,9 lb/jam
5. Tekanan steam : 9,160 atm
6. Bahan bakar : Solar
4.1.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan
Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik N-Butil Akrilat ini
diperkirakan sebesar 200 m3/jam, tekanan 124 psi dan suhu 30 °C. Alat
untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan
pendingin untuk mengkondensasikan air yang masih terikut dan water trap
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
32
yang berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai diperoleh
kandungan air maksimal 84 ppm.
Ø Kompresor yang dibutuhkan
Kapasitas : 200 m3/jam
Tekanan suction : 1 atm
Tekanan discharge : 6,8027 atm
Suhu udara : 30 °C
Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor
Efisiensi : 80 %
Daya kompresor : 24 HP
Jumlah : 1 buah
4.1.1.4. Unit Pengadaan Listrik
Kebutuhan tenaga listrik di pabrik n-N-Butil Akrilat ini dipenuhi oleh
PLN dan generator pabrik, hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat
berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. Generator
yang digunakan adalah generator arus bolak-balik dengan pertimbangan :
1. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar.
2. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan dengan
transformer.
Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari :
1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas = 132,269 kW
2. Listrik untuk penerangan = 93,176 kW
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
33
3. Listrik untuk AC = 15 kW
4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi. = 10 kW
Jumlah kebutuhan listrik total = 313,0567 kW
Jumlah kebutuhan listrik sebesar ini disuplai oleh PLN. Jika diasumsikan
kapasitas generator = 75 % dari kapasitas total sehingga spesifikasi generator
yang dibutuhkan untuk menyuplai kebutuhan listrik diatas jika terjadi
gangguan listrik dari PLN adalah sebagai berikut :
Tipe : AC generator
Kapasitas : 400 kW
Tegangan : 220/380 volt
Efisiensi : 80 %
Jumlah : 1 buah
Bahan bakar : Solar
4.1.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar
Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi
kebutuhan bahan bakar pada boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang
digunakan adalah solar yang diperoleh dari Pertamina dan distributornya.
Pemilihan bahan bakar cair tersebut didasarkan pada alasan :
1. mudah didapat
2. pasokan terjamin
3. mudah dalam penyimpanan
Sifat fisik solar adalah sebagai berikut :
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
34
- Heating Value : 18.800 Btu/lb
- Specific gravity : 0,8691
- Efisiensi : 80 %
Ø Kebutuhan bahan bakar
1. Untuk Boiler = 1225 L/jam
2. Untuk Generator = 47,3084 L/jam
Total kebutuhan = 1272,3 L/jam
= 52869,089 L/hari
4.1.1.6. Unit Pengolahan Limbah
Limbah cair yang dibuang masih mengandung Asam Sulfat, Asam akrilat dan n-butanol dalam jumlah cukup besar, sehingga sebelum
dibuang ke lingkungan perlu dinetralkan terlebih dahulu dengan menggunakan NaOH dan diendapkan, air yang dipisahkan dapat dibuang ke
lingkungan . Kemudian limbah yang mengandung n-butanol dan asam
akrilat direaksikan dengan bahan lumpur aktif di dalam sebuah bak, selanjutnya hasil keluaran dari bak lumpur aktif dialirkan ke bak
pengendap untuk memisahkan limbah yang sudah diolah dengan lumpur aktif yang terikut, kemudian lumpur aktif yang terendapkan dipompa kembali
ke bak lumpur aktif.
Skema pengolahan limbah yang digunakan di pabrik n-N-Butil Akrilat
dapat dilihat pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Skema Pengolahan Limbah
4.2. Laboratorium
Laboratorium merupakan bagian yang sangat penting dalam menunjang kelancaran proses produksi dan menjaga mutu produk. Dengan
data yang diperoleh dari laboratorium maka proses produksi akan selalu dapat dikontrol dan dijaga mutu produk sesuai dengan spesifikasi yang
diharapkan. Disamping itu juga berperan dalam pengendalian pencemaran lingkungan.
Laboratorium berada dibawah bidang produksi yang mempunyai tugas pokok antara lain :
1. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk.
Bak Penampung
Bak Lumpur Aktif
Bak Penampung
Bak
Pengendapan
Limbah Sanitasi
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
35
2. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi dengan melakukan analisa terhadap pencemaran lingkungan.
3. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler dan lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi.
Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non shift :
1. Kelompok shift
Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa–analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya,
kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dengan dibagi menjadi 4 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 buangan penyebab polusi
c. melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi.
Dalam melaksanakan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :
a. Laboratorium fisik
b. Laboratorium analitik
c. Laboratorium penelitian dan pengembangan
4.2.1. Laboratorium Fisik dan Analitik
Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat-sifat bahan baku dan produk. Pengamatan yang dilakukan
yaitu antara lain :
- specific gravity,dengan menggunakan hidrometer
- viskositas, dengan menggunakan viskometer
- kandungan air, dengan menggunakan water content tester
- kandungan MEHQ, dengan menggunakan spectofotometri UV
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
36
4.2.2. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan
Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, contohnya perlindungan terhadap lingkungan. Disamping mengadakan
penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu
yang tidak biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku.
Alat analisa penting yang digunakan antara lain :
1. Water content tester, untuk menganalisa kadar air.
2. Hydrometer, untuk mengukur specific gravity.
3. Viscometer, untuk mengukur viskositas.
4. Atomic Absorbtion Spectrophotometer (AAS), untuk menganalisa kadar bahan baku dan produk.
BAB V
MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1. Bentuk Perusahaan
Pabrik n-butil akrilat yang akan didirikan direncanakan mempunyai :
· Bentuk : Perseroan Terbatas (PT)
· Lapangan usaha : Industri n-butil akrilat
· Lokasi perusahaan : Cilegon, Banten
Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini adalah didasarkan atas beberapa faktor berikut :
1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham perusahaan kepada publik.
2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran produksi hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan.
3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan
adalah direksi beserta stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris.
4. Kelangsungan perusahaan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh dengan berhentinya:
a. pemegang saham
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
37
b. direksi beserta stafnya
c. karyawan perusahaan.
5. Efisiensi segi 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 dengan modal ini PT dapat memperluas usahanya.
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 berpedoman pada pedoman tersebut maka dipilih struktur organisasi yang baik yaitu sistim line and staff. Pada sistem ini garis kekuasaan lebih
sederhana dan praktis. Demikian pula kebaikan dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem, organisasi fungsional, sehingga
seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Sedangkan untuk mencapai kelancaran produksi maka perlu dibentuk staf
ahli yang terdiri dari orang-orang ahli di bidangnya. Staf ahli akan memberi bantuan pemikiran dan nasehat kepada tingkat pengawas, demi tercapainya
tujuan perusahaan.
Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi garis dan staf ini, yaitu:
1. Sebagai garis atau lini yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan.
95
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
38
2. Sebagai staf yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada
unit operasional.
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 produksi dan teknik, direktur keuangan dan umum, selain itu
masih terdapat staff ahli dan litbang yang berada langsung dibawah (bertanggung jawab langsung) direktur utama. Direktur produksi dan teknik
membawahi bidang produksi, dan teknik, sedangkan direktur keuangan dan umum membawahi bidang keuangan dan umum., dan direktur pemasaran
dan logistik membawahi bidang pemasaran dan logistik. 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 seksi dan masing-masing 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. Bagan
struktur organisasi dapat dilihat pada Gambar 5.1
5.3. Tugas dan Wewenang
5.3.1.Pemegang Saham
Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan
tersebut. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT (Perseroan Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Pada
RUPS tersebut para pemegang saham berwenang:
· Mengangkat dan memberhentikan dewan komisaris
· Mengangkat dan memberhentikan direktur
· 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:
· Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target perusahaan, alokasi sumber-sumber dana dan pengarahan
pemasaran.
· Mengawasi tugas-tugas direksi
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
39
· 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 produksi dan teknik dan direktur keuangan dan umum.
· Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggungjawabkan pekerjaannya pada pemegang saham pada akhir jabatannya.
· Menjaga stabilitas organisasi perusahaan dan membuat kontinuitas hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, konsumen dan
karyawan.
· Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat umum pemegang saham.
· Mengkoordinasikan kerja sama dengan direktur produksi dan teknik dan direktur keuangan dan umum.
Tugas direktur produksi dan teknik:
· Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik dan pemasaran.
· Mengkoordinasikan, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-kepala bagian yang menjadi bawahannya.
Tugas direktur keuangan dan umum:
· Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang keuangan, logistik dan pelayanan umum.
· Mengkoordinasikan, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-kepala bagian yang menjadi bawahannya.
Tugas direktur pemasaran:
· Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran.
· Mengkoordinasikan, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-kepala bagian yang menjadi bawahannya.
5.3.4. Staf Ahli
Staf ahli terdiri dari tenaga-tenaga ahli yang bertugas membantu direktur dalam menjalankan tugasnya baik yang berhubungan dengan
teknik maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan bidang keahliannya masing-masing.
Tugas dan wewenang staf ahli :
· Memberikan nasehat dan saran dalam perencanaan pengembangan perusahaan.
· Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan.
· Memberikan saran-saran dalam bidang hukum.
5.3.5.Penelitian dan Pengembangan (Litbang)
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
40
Penelitian dan pengembangan terdiri dari ahli-ahli atau sarjana-sarjana sebagai pembantu direksi dan bertanggung jawab kepada direksi.
Litbang membawahi 2 (dua) departemen:
1. Departemen penelitian
2. Departemen pengembangan
Tugas dan wewenang Litbang:
· Mempertinggi mutu suatu produk
· Memperbaiki proses dari pabrik / perencanaan alat untuk pengembangan produksi
· Mempertinggi efisiensi kerja
5.3.6. Kepala Bagian
Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinasi, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya
sesuai dengan garis-garis yang diberikan oleh perusahaan. Kepala bagian bertanggung jawab kepada direktur utama yang terdiri dari:
a. Kepala bagian produksi.
Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang mutu dan kelancaran produksi.
Kepala bagian produksi membawahi:
1. Seksi proses, bertugas:
· Mengawasi jalannya proses dan produksi
· Menjalankan tindakan seperlunya pada peralatan produksi yang mengalami kerusakan, sebelum diperbaiki oleh seksi yang berwenang.
2. Seksi pengendalian, bertugas:
· Menangani hal-hal yang dapat mengancam keselamatan kerja dan mengurangi potensi bahaya yang ada.
3. Seksi laboratorium, bertugas:
· Mengawasi dan menganalisis mutu bahan baku dan bahan pembantu
· Mengawasi dan menganalisis mutu produksi
· Mengawasi hal-hal tentang buangan pabrik
b. Kepala bagian teknik
Bertanggung jawab kepada direktur produksi dan teknik dalam bidang pemeliharaan peralatan dan utilitas.
Kepala bagian teknik membawahi:
1. Seksi pemeliharaan, bertugas:
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
41
· Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik
· Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik
2. Seksi utilitas
· Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan proses, kebutuhan uap, air dan tenaga listrik.
c. Kepala bagian keuangan
Kepala bagian keuangan bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan.
Kepala bagian keuangan membawahi :
1. Seksi administrasi, yang bertugas :
· Menyelenggarakan pencatatan hutang piutang, administrasi persediaan kantor dan pembukuan serta masalah pajak.
2. Seksi kas, yang bertugas :
· Menghitung penguanaan uang perusahaan, mengamankan uang dan membuat prediksi keuangan masa depan.
· Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan.
d. Kepala bagian umum
Bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat dan keamanan.
Kepala bagian umum membawahi :
1. Seksi personalia, dengan tugas :
· Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang baik antara pekerja dan pekerjaannya serta lingkungannya supaya tidak
terjadi pemborosan waktu dan biaya.
· Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja yang dinamis.
· Melaksanakan hal-hal yang berhubungan dengan kesejahteraan karyawan.
2. Seksi humas, yang bertugas :
· Mengatur hubungan perusahaan dengan masyarakat luar.
3. Seksi keamanan, yang bertugas :
· Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas yang ada di perusahaan.
· Mengawasi keluar masuknya orang-orang, baik karyawan maupun yang bukan dari lingkungan perusahaan.
· Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern perusahaan.
e. Kepala bagian logistik, bertugas :
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
42
Bertanggungjawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang logistik.
Seksi logistik, bertugas:
· Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan perusahaan.
· Mengetahui harga pasaran dan mutu bahan baku serta mengatur keluar masuknya bahan dan alat dari gudang.
f. Kepala bagian pemasaran
Bertanggung jawab kepada direktur pemasaran dalam bidang pemasaran hasil produksi.
Kepala bagian ini membawahi :
1. Seksi pemasaran, bertugas:
· Merencanakan strategi penjualan hasil produksi
· Mengatur distribusi barang dari gudang
2. Seksi pengembangan pemasaran, bertugas :
· Melaksanakan penelitian yang berkaitan dengan pengembangan pemasaran.
5.3.7. Kepala Seksi
Merupakan pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing,
agar diperoleh hasil yang maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab terhadap kepala bagian
masing-masing sesuai dengan seksinya.
Struktur organisasi perusahaan dapat dilihat pada gambar 5.1
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
43
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
44
5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan.
Pabrik n-butil akrilat 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 (shut down 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. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur, staf ahli,
kepala bagian, kepala seksi serta bawahan yang ada di kantor. Karyawan harian dalam satu minggu akan bekerja selama 6 hari dengan jadwal
jam kerja sebagai berikut :
jam kerja :
· Hari senin – jumat : jam 07.30 – 15.30
· Hari sabtu : jam 08.00 – 12.00
jam istirahat:
· Hari senin – jum’at : jam 11.30 – 12.30
2. Karyawan shift
Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses produksi atau mangatur 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, 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
Untuk karyawan shift ini dibagi dalam 4 regu (A, B, C, D) dimana 3 regu bekerja dan 1 regu istirahat dan dikenakan secara bergantian. Tiap
regu akan mendapat giliran 3 hari kerja dan 1 hari libur tiap-tiap shift dan masuk lagi untuk shift berikutnya. Jumlah karyawan shift sebanyak 56 orang.
Tiap regu terdiri dari 14 orang karyawan. Jadwal pembagian kelompok shift dapat dilihat pada Tabel 5.1.
Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor kedisiplinan karyawannya. Untuk itu kepada seluruh karyawan
diberlakukan absensi dan masalah absensi ini akan digunakan pimpinan perusahaan sebagai dasar dalam mengembangkan karier para karyawan dalam
perusahaan.
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
45
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
46
Tab
el 5
.1 J
adw
al p
emba
gian
kel
ompo
k sh
ift
Ket
eran
gan:
Jad
wal
unt
uk h
ari s
elan
jutn
ya b
erul
ang
ke s
usun
an a
wal
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
47
5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah
Pada pabrik n-butil akrilat ini sistim 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 Surat Keputusan (SK) direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir
pekan.
3. Karyawan borongan
Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu perusahaan.
5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji
5.6.1. Penggolongan Jabatan
1. Direktur utama : S-1 semua jurusan
2. Direktur produksi : S-1 Teknik Kimia
3. Direktur keuangan dan umum : S-1 Ekonomi
4. Direktur pemasaran dan logistik : S-1 Ekonomi
5. Kepala bagian produksi : S-1 Teknik Kimia
6. Kepala bagian teknik : S-1 Teknik Mesin
7. Kepala bagian keuangan : S-1 Ekonomi
8. Kepala bagian umum : S-1 Hukum
9. Kepala bagian pemasaran : S-1 Teknik Kimia/Ekonomi
10. Kepala bagian logstik : S-1 Teknik Kimia
11. Kepala seksi : ahli madya
12. Operator : STM/SLTA/SMU
13. Sekretaris : Akademi Sekretaris
14. Dokter : S-1 Kedokteran
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
48
15. Perawat : Sekolah Perawat
16. Lain-lain : SMP/sederajat
5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji
Jumlah karyawan harus ditentukan secara tepat sehingga semua pekerjaan yang ada dapat diselesaikan dengan baik dan efisien. Perincian
jumlah karyawan adalah :
1. Direktur utama 1 orang
2. Direktur produksi dan teknik 1 orang
3. Direktur keuangan dan umum 1 orang
4. Staf ahli 1 orang
5. Litbang 2 orang
6. Sekretaris 3 orang
7. Kepala bagian produksi 1 orang
8. Kepala bagian teknik 1 orang
9. Kepala bagian umum 1 orang
10. Kepala bagian keuangan 1 orang
11. Kepala bagian pemasaran 1 orang
12. Kepala bagian logistik 1 orang
13. Kepala seksi proses 1 orang
14. Kepala seksi pengendalian 1 orang
15. Kepala seksi laboratorium 1 orang
16. Kepala seksi pemeliharaan 1 orang
17. Kepala seksi utilitas 1 orang
18. Kepala seksi administrasi 1 orang
19. Kepala seksi kas 1 orang
20. Kepala seksi personalia 1 orang
21. Kepala seksi humas 1 orang
22. Kepala seksi keamanan 1 orang
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
49
23. Kepala seksi penjualan 1 orang
24. Kepala seksi pengembangan pemasaran 1 orang
25. Kepala seksi logistik 1 orang
26. Karyawan proses 20 orang
27. Karyawan pengendalian 8 orang
28. Karyawan laboratorium 8 orang
29. Karyawan pemeliharaan 5 orang
30. Karyawan utilitas 8 orang
31. Karyawan administrasi 5 orang
32. Karyawan kas 5 orang
33. Karyawan personalia 7 orang
34. Karyawan humas 5 orang
35. Karyawan keamanan 20 orang
36. Karyawan penjualan 5 orang
37. Karyawan pengembangan pemasaran 5 orang
38. Karyawan logistik 5 orang
39. Dokter 1 orang
40. Perawat 3 orang
41. Sopir 3 orang
42. Pesuruh 4 orang
TOTAL 145 orang
Adapun besarnya gaji karyawan tiap bulan adalah :
1. Direktur utama S1 Rp. 20.000.000
2. Direktur S1 Rp. 15.000.000
3. Litbang dan staf ahli S1 Rp. 6.000.000-Rp. 7.000.000
4. Kepala bagian S1 Rp. 8.000.000
5. Kepala seksi S1/D3 Rp. 3.500.000-Rp.5.000.000
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
50
6. Karyawan biasa SLTA/D1/D3 Rp. 750.000-Rp 3.000.000
5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan
Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain:
1. Tunjangan
· Gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan yang bersangkutan dan bonus bagi karyawan berprestasi.
· Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan
· Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja di luar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja
2. Cuti
· Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam 1 tahun
· 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 yang berlaku
b. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijaksanaan
perusahaan.
BAB VI
ANALISA EKONOMI
Pada perancangan pabrik N-Butil Akrilat ini dilakukan evaluasi atau penilaian investasi dengan maksud untuk
mengetahui apakah pabrik yang dirancang ini dapat menguntungkan atau tidak. Yang terpenting dari perancangan ini
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
51
adalah estimasi harga dari alat – alat, karena harga ini dipakai sebagai dasar untuk melakukan analisa ekonomi. Analisa
ekonomi dipakai untuk mendapatkan perkiraaan/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
akan didirikan dapat menguntungkan atau tidak.
Untuk itu pada perancangan pabrik N-Butil Akrilat ini, kelayakan investasi modal yang akan dianalisa meliputi
:
a. Profitability
Adalah selisih antara total penjualan produk dengan total biaya produksi yang dikeluarkan
b. % Return of Investement (ROI)
Adalah persen keuntungan jika dibandingkan dengan investasi (modal).
c. Pay Out Time (POT)
Adalah waktu yang diperlukan untuk mengembalikan investasi (modal).
d. Break Even Point (BEP)
Adalah Titik (kapasitas) dimana suatu proses produksi tidak mengalami
kerugian dan juga tidak mengalami keuntungan.
e. Shut Down Point (SDP)
Adalah titik dimana pabrik tersebut mengalami kerugian sebesar fixed cost.
f. Discounted Cash Flow (DCF)
Untuk meninjau faktor-faktor tersebut di atas perlu diadakan penaksiran
terhadap beberapa faktor, yaitu :
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
52
I. Penaksiran modal industri (Total Capital Investment) yang terdiri atas :
a. Modal Tetap
b. Modal Kerja
II. Penentuan Biaya Produksi Total (TPC)
a. Manufacturing cost
b. General Expense
III. Total pendapatan penjualan produk N-Butil Akrilat
Yaitu keuntungan yang di dapat selama satu periode produksi.
6.1 Penaksiran Harga Peralatan
Harga peralatan pabrik bisa diperkirakan dengan metode yang dikonversikan dengan keadaan yang ada sekarang
ini. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan data indeks harga.
Penentuan harga dengan indeks dilakukan untuk alat dengan kapasitas
yang sama dan jenis yang sama namun berbeda tahunnya.
Tabel 6.1. Indeks harga alat
Cost Index, 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
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
53
1998 389.5
1999 390.6
2000 394.1
2001 394.3
2002 390.4
Sumber : Peters Timmerhause, 2003
Ny
Nx.EyEx =
Dengan :
Ex : Harga pembelian pada tahun 2012
Ey : Harga pembelian pada tahun 2002
Nx : Indeks harga pada tahun 2012
Ny : Indeks harga 2002
6.2 Penentuan Total Capital Investment (TCI)
Asumsi-asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi :
1. Pembangunan fisik pabrik akan dilaksanakan pada tahun 2012 dengan masa konstruksi dan instalasi selama 2
tahun dan pabrik dapat beroperasi secara komersial pada awal tahun 2014.
2. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu.
3. Kapasitas produksi adalah 60.000 ton/tahun.
4. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun
5. Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan.
6. Shut down pabrik dilaksanakan selama 35 hari dalam satu tahun untuk perbaikan alat-alat pabrik.
7. Umur alat-alat pabrik diperkirakan 10 tahun kecuali alat-alat tertentu (umur pompa adalah 5 tahun).
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
54
8. Nilai rongsokan (salvage value) 0 % dari FCI
9. Situasi pasar, biaya dll diperkirakan stabil selama pabrik beroperasi.
10. Upah buruh asing US$ 20 per manhour
11. Upah buruh lokal Rp. 20.000,00 permanhour
12. Perbandingan jumlah tenaga asing : lokal = 5 % : 95 %
13. Harga produk N-Butil Akrilat US$ 6.38 / kg
Harga bahan baku: n-Butanol US$ 0.55 / kg
Harga bahan baku: Asam akrilat US$ 2.07 / kg
Harga katalis: Asam Sulfat US$ 0,07 / kg
Harga inhibitor: MEHQ US$ 0,85 / kg
14. Kurs dollar yang dipakai, 1 US $ = Rp. 10.000,00
6.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Invesment)
Tabel 6.2. Modal Tetap
No. Jenis Harga US $ Harga (Rp)
1. Harga pembelian peralatan 7.489.295,95
2. Instalasi alat-alat 823.822,44 1.119.828.724
3. Pemipaan 1.572.751,94 16.850.914.125
4. Instrumentasi 1.797.430,79 2.563.821.882
5. Isolasi 224.678,85 564.580.598
6. Listrik 674.036,55 3.370.182.735
7. Bangunan 3.370.182,73 0
B-
Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat
Dari Asam Akrilat dan N-Butanol
Kapasitas 60.000 ton/tahun
Lampiran B – Neraca Masa
55
8. Tanah & Perbaikan lahan 748.939,50 2.700.000.000