LAPORAN TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK N BUTIL AKRILAT DARI ASAM AKRILAT DAN N BUTANOL PROSES ESTERIFIKASI KAPASITAS 40.000 TON TAHUN

commit to user

PRARANC

DARI A

PROSES ESTER

JURUSA

LAPORAN TUGAS AKHIR

NCANGAN PABRIK N-BUTIL AKRI

I ASAM AKRILAT DAN N-BUTANOL

ESTERIFIKASI KAPASITAS 40.000 TON

Disusun Oleh :

Margareta Novia Ekawati I0506031

Nur Sulistiati I050603

SAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNI

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2011

KRILAT

NOL

TON/TAHUN

0506031 0506035

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kepada Allah SWT, hanya karena rahmat dan ridho-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik n-Butil Akrilat dari Asam Akrilat dan n-Butanol Proses Esterifikasi Kapasitas 40.000 Ton / Tahun” ini.

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.

2. Dr. Sunu Herwi Pranolo selaku Dosen Pembimbing I dan Fadilah S.T. ,M.T. selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir.

3. Segenap Civitas Akademika atas semua bantuannya.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian.

Surakarta, Juli 2011

commit to user

vi

DAFTAR TABEL

Tabel I.1 Daftar pabrik n-butil akrilat yang telah berdiri ... 3

Tabel I.2 Perbandingan beberapa proses produksi n-butil akrilat ... 8

Tabel II.1 Neraca Massa pada Reactive Distillation (RD-01) ... 23

Tabel II.2 Neraca Massa pada Dekanter (DC-01) ... 23

Tabel II.3 Neraca Massa Total ... 23

Tabel II.4 Neraca Panas pada Reactive Distillation (RD-01) ... 24

Tabel II.5 Neraca Panas Dekanter (DC-01) ... 24

Tabel II.6 Neraca Panas Total ... 24

Tabel III.1 Spesifikasi Reaktor ... 28

Tabel III.2 Spesifikasi Decanter ... 29

Tabel III.3 Spesifikasi Tangki ... 30

Tabel III.4 Spesifikasi Condenser ... 31

Tabel III.5 Spesifikasi Reboiler ... 32

Tabel III.6 Spesifikasi Heat Exchanger ... 33

Tabel III.7 Spesifikasi Pompa ... 35

Tabel IV.1 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas ... 44

Tabel IV.2 Jumlah Lumen berdasarkan luas bangunan ... 45

Tabel V.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift ... 61

Tabel V.2 Jumlah Karyawan menurut Jabatan ... 63

Tabel V.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan ... 64

Tabel VI.1 Indeks Harga Alat ... 67

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

Tabel VI.3 Working Capital Invesment ... 70

Tabel VI.4 Direct Manufacturing Cost ... 71

Tabel VI.5 Indirect Manufacturing Cost ... 71

Tabel VI.6 Fixed Manufacturing Cost ... 71

Tabel VI.7 General Expense ... 72

commit to user

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1 Data Impor n-Butil Akrilat di Indonesia ... 2

Gambar I.2 Peta Kota Cilegon ... 5

Gambar II.1 Diagram Alir Kualitatif ... 18

Gambar II.2 Diagram Alir Kuantitatif ... 19

Gambar II.3 Diagram Alir Proses ... 20

Gambar II.4 Tata Letak Pabrik n-Butil Akrilat ... 26

Gambar II.5 Tata Letak Peralatan Proses ... 27

Gambar IV.1 Skema Pengolahan Air Laut ... 37

Gambar IV.2 Skema Pengolahan Air KTI ... 41

Gambar IV.3 Skema Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) ... 50

Gambar V.1 Struktur Organisasi Pabrik n-Butil Akrilat ... 54

Gambar VI.1 Chemical Engineering Cost Index ... 68

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iv

DAFTAR ISI

Hal

Halaman Judul... i

Lembar Pengesahan... ii

Kata Pengantar... iii

Daftar Isi... iv

Daftar Tabel... vi

Daftar Gambar... viii

Daftar Simbol... ix

Intisari... xi

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang... 1

I.2 Kapasitas Perancangan... 2

I.3 Pemilihan Lokasi Pabrik... 4

I.4 Tinjauan Pustaka... 5

BAB II DESKRIPSI PROSES II.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk... 13

II.2 Konsep Proses... 14

II.3 Tahapan Proses... 21

II.4 Neraca Massa dan Neraca Panas... 23

II.5 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses... 25

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES... 28

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM IV.1 Unit Pendukung Proses... 36

IV.2 Laboratorium... 47

IV.3 Unit Pengolahan Limbah... 50

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN V.1 Bentuk Perusahaan... 52

V.2 Struktur Organisasi... 52

V.3 Tugas dan Wewenang... 55

commit to user

v

V.5 Status Karyawan dan Sistem Upah... 62

V.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji... 62

V.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan... 64

BAB VI ANALISA EKONOMI VI.1 Penaksiran Harga Peralatan... 67

VI.2 Dasar Perhitungan………... 69

VI.3 Hasil Perhitungan………... 69

VI.4 Keuntungan Produksi... 72

DAFTAR PUSTAKA... 75 Lampiran A Data-Data Sifat Fisis

Lampiran B Tinjauan Termodinamika Lampiran C Neraca Massa

Lampiran D Neraca Panas

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

1

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik

Perkembangan industri sebagai bagian usaha pembangunan ekonomi jangka panjang diarahkan sebagai pembentuk struktur ekonomi yang lebih kokoh dan seimbang. Seiring dengan perkembangan industri tersebut, terjadi pula peningkatan kebutuhan bahan baku dan bahan pembantu.

Dengan perkembangan peradaban manusia, dunia industri khususnya industri kimia dituntut lebih meningkatkan teknologinya, baik dengan penemuan-penemuan baru maupun pengembangan teknologi sebelumnya. Di Indonesia, industri kimia kini mulai berkembang dan merupakan salah satu tulang punggung pendorong pertumbuhan industri-industri lainnya, misalnya industri polimer. Perkembangan industri sangat pesat mengingat kebutuhan bahan-bahan berbasis polimer diperlukan baik bagi rumah tangga maupun industri.

Salah satu bahan dasar pembuatan produk polimer adalah ester akrilat misalnya, n-butil akrilat. Selama ini, dilakukan impor guna memenuhi kebutuhan n-butil akrilat di Indonesia. Selain pertimbangan tersebut, pendirian pabrik ini dapat menciptakan lapangan kerja baru sehingga mampu mengurangi jumlah pengangguran, memacu pertumbuhan industri-industri baru baik industri penghasil bahan baku bagi n-butil akrilat, seperti asam akrilat dan n-butanol, maupun industri-industri pengguna n-butil akrilat sebagai bahan bakunya terutama industri polimer, mengurangi ketergantungan pada negara asing dan

commit to user

meningkatkan pendapatan negara dari sektor industri, serta menghemat devisa negara.

I.2 Kapasitas Rancangan

Kapasitas produksi pabrik berpengaruh pada perhitungan teknis maupun ekonomis, tetapi terdapat faktor-faktor lain menentukan produksi, yaitu: kebutuhan pasar, kapasitas minimum pabrik, dan ketersediaan bahan baku. Berdasarkan data statistik, kebutuhan n-butil akrilat di Indonesia mengalami fluktuasi. Kebutuhan n-butil akrilat, diimpor setiap tahun dari tahun 1999 sampai tahun 2009 dapat dilihat pada Gambar I.1.

Gambar I.1 Data Impor n-Butil Akrilat di Indonesia Bila dilakukan pendekatan eksponensial, akan diperoleh persamaan:

y = 4576 e0,174x R² = 0,928

y = 4576 e0,174x

R² = 0,928

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000

0 2 4 6 8 10 12

ju m la h i m p o r (t o n ) tahun

2004 2006 2008 2010

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

3

Jadi pada tahun 2015 diperkirakan Indonesia membutuhkan n-butil akrilat sebesar 88131,08 ton/tahun.

Kapasitas pabrik harus didirikan di atas kapasitas minimum atau minimal sama dengan pabrik yang sudah ada. Hal tersebut dikarenakan pabrik yang telah didirikan tentunya telah memiliki analisis ekonomi mengenai kapasitas yang sesuai dan memberikan keuntungan. Pertimbangan kapasitas dari beberapa pabrik yang sudah berdiri dapat dilihat pada Tabel I.1.

Tabel.I.1 Daftar pabrik n-butil akrilat yang telah berdiri

Pabrik Lokasi Kapasitas

(ton/tahun) Proses Tianjin WHZW Chemmicals Co.,Ltd Cina 12.000 Esterifikasi Beijing East Guangming Chemmicals

Co.,Ltd Cina

36.000 Esterifikasi

PT. Nippon Shokubai Indonesia 40.000 Esterifikasi (httpbkpmd.banten.go) Dari Tabel I.1 diketahui bahwa kapasitas minimum pabrik n-butil akrilat yang sudah berdiri adalah 12.000 ton/tahun dan berlokasi di Cina. Kapasitas maksimum pabrik n-butil akrilat yang telah berdiri adalah 40.000 ton/tahun dan berlokasi di Indonesia.

Ketersediaan bahan baku perlu diperhatikan guna menjamin kontinuitas produksi suatu pabrik. Bahan baku pembuatan n-butil akrilat adalah asam akrilat dan n-butanol. Bahan baku asam akrilat diperoleh dari PT. Nippon Shokubai, Cilegon berkapasitas produksi 60.000 ton/tahun dan n-butanol diperoleh dari PT. Oxo Nusantara berkapasitas produksi 40.000 ton/tahun.

commit to user

Dengan mempertimbangkan faktor-faktor pemilihan kapasitas pabrik di atas, maka ditetapakan kapasitas pabrik n-butil akrilat 40.000 ton/tahun guna memenuhi kebutuhan dalam negeri.

I.3 Pemilihan Lokasi Pabrik

Pabrik n-butil akrilat akan didirikan di Kawasan Industri Cilegon, Banten dengan pertimbangan kedekatan dengan sumber bahan baku asam akrilat diperoleh dari PT. Nippon Shokubai, Cilegon. Kawasan Industri Cilegon memiliki sarana dan prasarana baik. Sarana transportasi, kedekatan dengan pelabuhan penyeberangan Merak (jarak 12 km). Sarana–sarana pendukung seperti ketersediaan air dapat langsung mengambil dari air laut, pengadaan listrik diambil dari PLN setempat dan generator sebagai cadangan, kebutuhan bahan bakar dapat diperoleh dari PT. Pertamina (Persero). Pemilihan Kawasan Industri Cilegon sebagai lokasi pabrik juga didasarkan pada kedekatannya dengan pasar, diantaranya PT. Warna Agung dan PT. Chugoku Paints di Tangerang. Selain faktor di atas, pemilihan Cilegon karena memiliki kemudahan-kemudahan dalam perizinan, pajak dan lain-lain yang menyangkut teknis pelaksanaan pendirian suatu pabrik dan tersedianya fasilitas umum. Dari beberapa keunggulan di atas maka Cilegon dirasa tepat untuk lokasi pendirian pabrik n-butil akrilat.

Buangan air pendingin dari air laut dialirkan kembali ke laut tanpa pengolahan terlebih dahulu. Limbah cair yang mengandung larutan kimia diolah terlebih dahulu di Waste Water Treatment sebelum dialirkan ke laut.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

I.4 Tinjauan Pus

Ester dihasil dengan bantuan kata dan dapat balik (reve

Gambar I.2 Peta Kota Cilegon

ustaka

silkan apabila asam karboksilat dipanaskan b

atalis (persamaan I.1). Reaksi esterifikasi berl

eversibel).

5

n bersama alkohol berlangsung lambat

commit to user

I.4.1. Macam – macam Proses Pembuatan n-Butil Akrilat

Beberapa proses pembuatan n-butil akrilat, yatu: 1. Proses Reppe

Menggunakan bahan baku asetilen, bahan ini direaksikan dengan CO dan senyawa alkohol dalam suasana asam. Reaksi berlangsung pada suhu 40 °C dan tekanan atmosferik dengan rasio mol asetilen : carbon monoksida = 1 : 1,1 (persamaan I.2).

4C2H2 + 4 R-OH + Ni(CO)4 + 2HCl 4CH2 = CHCOOR + H2 + NiCl2 (I.2) Proses ini ditinggalkan karena kesulitan dalam penanganan toxic dan mahalnya nikel karbonil (Kirk and Othmer, 1991).

2. Proses Etilen Sianohidrin

Etilen sianohidrin dibuat terlebih dahulu dari etilen oksida dan HCN kemudian dihidrolisa menjadi asam akrilat dengan hasil samping amonium sulfat. Produk ini selanjutnya direaksikan dengan alkohol membentuk ester akrilat. Proses ini tidak digunakan lagi karena timbul masalah dalam penanganan HCN dan limbah Amonium sulfat (Kirk and Othmer, 1991).

3. Proses Goodrich (Ketene Process)

Pada proses ini digunakan bahan baku ketene kemudian direaksikan dengan formaldehid membentuk β-propialaktone, senyawa ini kemudian direaksikan dengan alkohol membentuk ester akrilat. Proses ini tidak begitu lama digunakan karena melalui beberapa tahapan reaksi dan hasil β-propialaktone merupakan bahan beracun (Mc. Ketta, 1977).

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

7

4. Proses Esterifikasi Asam akrilat dengan Reactive Distillation

Proses pembuatan ester (persamaan I.3) dapat dilakukan dengan menggunakan Reactive Distillation.

CH2 = CHCOOH + C4H9OH CH2 = CHCOOC4H9 + H2O (I.3)

Reactive Distillation merupakan suatu alat yang menggabungkan antara proses

reaksi kimia dan proses distilasi ke dalam satu unit proses. Dalam beberapa penggunaan khusus dibanyak khasus, ketika kesetimbangan reaksi termodinamika dapat membatasi perolehan konversi. Reactive Distillation didisain sedemikian rupa sehingga produk reaksi meninggalkan zona reaksi akan langsung dipisahkan, dengan demikian dapat meningkatkan konversi secara signifikan. Penggabungan antara proses reaksi dan distilasi tersebut menghasilkan suatu bentuk penyederhanaan proses yang intensif, selain itu dapat menghasilkan sedikit arus recycle serta berkurangnya kebutuhan untuk pengolahan limbah sehingga dapat mengurangi biaya operasi dan investasi. Digunakan katalis resin aktif yang mempunyai ion H+ dalam aplikasi Reactive Distillation. Ion ini berperan dalam mempercepat reaksi esterifikasi sebagai contoh adalah amberlyst-15 dry. Proses dijalankan pada suhu antara 90 oC - 150 oC, didapatkan konversi maksimal 97% (I-Lung, 2004).

Dari keempat proses pembuatan n-butil akrilat yang telah diuraikan di atas, dipilih proses pembuatan n-butil akrilat proses esterifikasi asam akrilat dengan Reactive Distillation dengan pertimbangan konversi tinggi, prosesnya ramah lingkungan, tidak menimbulkan racun, bahan baku relatif mudah diperoleh, hanya satu tahapan reaksi yaitu estrifikasi, tidak diperlukan unit pemisahan

commit to user

katalis, serta mengurangi arus recycle karena hanya ada satu arus recycle yaitu refluk dari decanter

Tabel I.2 Perbandingan beberapa proses produksi n-butil akrilat

Proses Reppe Etilen

Sianohidrin

Goodrich (Ketene)

Esterifikasi

Bahan baku Asetilen n-Butanol Nikel Karbonil Asam Klorida Etilen oksida HCN Asam Sulfat Alkohol Asam akrilat Formaldehid Alkohol Asam akrilat n-Butanol

Kondisi proses 40OC, 1 atm - - 90-150 OC, 1 atm Perbandingan

reaktan

Asetilen : karbon monoksida = 1,1: 1

- - Asam akrilat :

n-Butanol= 1 : 1,16

Reaksi - - - -

Reactor Tangki berpengaduk

- - Reactive

Distillation

Katalis - - - -

Yield - - 60 – 70 % -

Konversi - - - 99,5%

Produk utama n-Butil Akrilat - - -

Produk samping Hidrogen Ni-Klorid

- Ammonium acid sulfate

-

Kelemahan •Kesulitan dalam penanganan toxic •Mahalnya Nikel

karbonil

Timbul masalah dalam

penanganan HCN dan limbah NH4HSO4

•Melalui banyak tahapan reaksi •Produk antara

propialaktone bersifat racun

-

Kelebihan - - - • Tidak

menimbulkan racun

I.4.2 Kegunaan Produk

Normal butil akrilat monomer dipakai sebagai chemical intermediete pada produksi resin polimer (emulsion polymers). Senyawa n-butil akrilat juga digunakan sebagai penghasil homopolimer dan kopolimer bersama monomer-monomer lain misalnya asam akrilat dan garamnya, amida dan ester methakrilat, akrilonitril, asam maleat, vinil asetat, vinil klorida, stirena, butadiena, unsaturated

polyester dan drying oil. Polimer dan kopolimer ini digunakan dalam berbagai

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

9

Normal butil akrilat digunakan 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 sebagai bahan perekat. n-Butil akrilat digunakan dalam industri-industri tekstil dan konstruksi. Produk-produk industri tekstil 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).

I.4.3. Sifat – sifat Fisis dan Kimia

Sifat – sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku a. Asam Akrilat

Sifat fisika:

Rumus kimia : C2H3COOH Berat molekul : 72,0634 gr/mol

Titik leleh : 13 oC

Titik didih : 141 oC

Temperatur kritis : 380 oC Densitas pada 25 oC : 0,8623 kg/m3 Viskositas pada 25 oC : 1,149 mPa.s Panas penguapan pada 101,3 kPa : 45,6 kJ/mol

Kelarutan : Larut sempurna dalam air

commit to user Sifat kimia:

Reaksi esterifikasi

Reaksi esterifikasi terjadi jika asam akrilat direaksikan dengan suatu alkohol membentuk ester dari asam akrilat dan air (persamaan I.4). CH2=CHCOOH + ROH → CH2=CHCOOR + H2O (I.4) Reaksi Adisi

Reaksi adisi terjadi jika asam akrilat diadisi dengan halogen, hidrogen, dan hidrogen sianida (persamaan I.5).

CH2=CHCOOH + HX → H2CX-CHCOOH (I.5) (Kirk and Othmer, 1991)

b. n-Butanol

Sifat fisika:

Rumus kimia : C4H9OH Berat molekul : 4,1224 gr/mol Titik leleh : -79,9 oC

Titik didih : 117 oC

Densitas : 810,5 kg/m3

Kelarutan dalam air pada 25 oC : 74600 ppm berat

(Perry, 1984) Sifat kimia:

Reaksi esterifikasi

Reaksi esterifikasi antara n-butanol dengan asam organik akan membentuk ester dan air (persamaan I.6).

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

11

Reaksi subsitusi

Reaksi substitusi antara n-butanol dengan HCl dengan bantuan katalis ZnCl2 menghasilkan Butil klorida (persamaan I.7).

C4H9OH + HCl → C4H9Cl + H2O (I.7)

(Fessenden & Fessenden, 1986)

c. Katalis

Amberlyst 15 dry

- Bentuk : padatan

- Bentuk ion : H+

- Densitas : 610 g / liter

- Konsentrasi : ≥ 4,7 eq/kg - Surface area : 53 m2/g

- Ukuran : 0,3 – 0,425 mm

- Diameter pori, Amstrong : 300

- Total pori : 0,4 cc / g

(Rhom and Haas Company)

Sifat –sifat Fisis dan Kimia Produk a. n-Butil Akrilat

Sifat fisika:

Rumus kimia : C2H3COOC4H9 Berat molekul : 128,1706 gr/mol

Titik leleh : -64 oC

commit to user

Densitas : 810,5 kg/m3

Kelarutan dalam air pada 25 oC : 1600 ppm berat

(www.chemicalland21.com) Sifat kimia:

R’-CH2-CH + CH2-CH R’-CH2CH-CH2-CH (I.8)

COOR COOR COOR COOR

(Kirk and Othmer, 1991)

b. Air

Sifat fisika:

Rumus kimia : H2O

Berat molekul : 18,015 gr/mol Titik leleh : 0 oC

Titik didih : 100 oC Densitas : 1000 kg/m3

(Yaws,1999) Sifat kimia:

- Pelarut kimia yang baik (paling sering digunakan) - Merupakan reagen penghidrolisa pada reaksi hidrolisa - Memiliki sifat netral (pH = 7)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

13

BAB II

DISKRIPSI PROSES

II.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk Spesifikasi Bahan Baku

A. Asam Akrilat

Rumus molekul : C2H3COOH

Titik didih : 140,51 ℃

Titik leleh : 113,34 ℃

Wujud : cair

Kemurnian : 99,7% berat

Densitas : 1,047 – 1,051

Berat molekul : 72,06 gr/mol

(PT Nippon Shokubai) B. Normal Butanol

Rumus kimia : C4H9OH

Titik didih : 117,30 ℃

Titik leleh : -87,49 ℃

Wujud : cair

Kemurnian : 95,5% berat

Berat molekul : 74,12 gr/mol

commit to user

Spesifikasi Produk

A. Normal Butil Akrilat

Rumus kimia : C2H3COOC4H9

Titik didih : 147,31 ℃

Titik leleh : -63,31 ℃

Berat molekul : 128,1706 gr/mol

Kemurnian : n-Butil Akrilat = 99,5%

n-Butanol = 0,39% Air = 0,1% Asam Akrilat = 0,01%

( I-Lung, 2004)

II.2 Konsep Proses

Pembuatan n-butil akrilat dilakukan dengan pereaksian antara asam akrilat dan n-butanol pada kondisi cair jenuh (Persamaan (II.1)) di reaktor berupa kolom Reactive Distillation. Alat ini berfungsi sebagai menara pemisah antara produk utama dan produk samping. Reaktor ini dipilih karena hemat energi, mengurangi arus recycle, kebutuhan alat tambahan sedikit dan konversi besar. Reaksi berlangsung pada suhu 90oC –150 oC dan tekanan 1 atm dengan bantuan katalis amberlyst 15 dry.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

15

Di dalam Reactive Distillation (RD) terjadi reaksi, dilanjutkan dengan pemisahan.

C4H9(OH) + H2C=CHCOOH H2C=CHCOO(CH2)3CH3 + H2O …..(II.1) Konversi produk mencapai 97%. Normal butil akrilat dikeluarkan sebagai hasil bawah dengan kemurnian 99,5%. Sisa hasil reaktan dan produk samping berupa air dikeluarkan sebagai hasil atas dan dikembalikan sebagian sebagai refluks sedangkan sisanya sebagai limbah dengan persentase air 85% berat.

Perbandingan mol umpan n-butanol dan asam akrilat sebesar 1:1,16 agar dihasilkan konversi terbesar (I-Lung,2004).

Tinjauan Termodinamika

Kebutuhan panas reaksi dihitung atas dasar panas pembentukan standar ( Hf0) masing-masing senyawa terlibat pada suhu 90 oC -150 °C dan tekanan 1 atm. Hasil perhitungan (Lampiran B) menunjukkan bahwa reaksi pembentukan n-butil akrilat ini menghasilkan panas reaksi sebesar -343.198,879 kJ/jam (reaksi eksotermis).

Konversi kesetimbangan reaksi ini sebesar 1,9 (lihat Lampiran B), jadi reaksi ini bersifat searah (irreversible).

Tinjauan Kinetika

r = 8,12.109

. exp –

, . _!" #. $

% , & ' ##' , . $ ( (II.2)

commit to user dengan:

r = kecepatan reaksi ( kmol /m3.s ) α _{= konsentrasi komponen ( kmol )}

T = suhu ( K )

( I- Lung, 2004 )

Langkah Proses

Asam akrilat dan n-butanol sebagai bahan baku diangkut dengan truk tangki menuju pabrik dan disimpan di tangki penyimpan masing-masing pada suhu dan tekanan lingkungan. Ketika akan dipergunakan sebagai umpan reaktor, kedua bahan dipanaskan terlebih dahulu sampai suhu 118 °C dan dijaga tekanannya 1 atm. Setelah dicampur dengan arus recycle dari dekanter kemudian diumpankan ke dalam Reactive Distillation (RD).

Reaksi terjadi di dalam RD berfase cair-cair dan beroperasi pada temperatur 90 oC -150 oC, tekanan 1 atm. Reaksi berlangsung secara eksotermis dengan reaksi sebagai berikut:

C4H9(OH) + H2C=CHCOOH H2C=CHCOO(CH2)3CH3 + H2O Tempat terjadinya reaksi adalah dibagian tengah menara RD, yaitu pada plate ke-7, diantara seksi Enriching dan Stripping. Panas hasil reaksi dimanfaatkan langsung untuk penguapan air terbentuk. Air teruapkan juga mengandung sisa reaktan tak bereaksi yaitu n-butanol dan asam akrilat. Karena antara air, n-n-butanol dan n-butil

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

17

akrilat terdapat titik azeotrop, maka konversi hanya 97%, karena proses pemisahan tidak berlangsung sempurna. Sedangkan karena titik didih produk utama relatif tinggi maka n-butil akrilat akan turun ke bawah menuju reboiler. Produk hasil bawah RD mempunyai kemurnian 99,5% dan masih mengandung beberapa pengotor yaitu sisa reaktan dan air .

Air dan sisa reaktan sebagai hasil atas RD, kemudian diembunkan oleh kondenser, selanjutnya masuk ke dekanter untuk pemurnian lebih lanjut. Di dalam dekanter, terjadi pemisahan antara air sebagai hasil samping dengan sisa reaktan sebagai refluks RD.

Produk utama keluar dari reboiler RD langsung didinginkan sampai suhu 35 ℃ kemudian ditampung ke tangki penyimpanan dan

tidak perlu dimurnikan lagi karena sudah memenuhi spek di pasaran yaitu dengan kemurnian 99,5%.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

21

II.3 Tahapan Proses

Proses pembuatan n-butil akrilat dari asam akrilat dan n-butanol dibagi menjadi empat tahap (berdasarkan Gambar II.1), yaitu:

II.3.1 Tahap Penyimpanan Bahan Baku

Bahan baku asam akrilat (C2H3COOH) dan n-butanol (C4H9OH) disimpan pada fase cair dengan suhu 30 0C dan tekanan 1 atm dalam tangki penyimpanan (T-01) dan (T-02).

Bahan baku asam akrilat (C2H3COOH) diperoleh di pasaran dengan kemurnian 99,7% berat, sedangkan n-butanol (C4H9OH) diperoleh dengan kemurnian 99,95% berat.

II.3.2 Tahap Penyiapan Bahan Baku

Bahan baku asam akrilat berfase cair pada suhu 30 oC dan tekanan 1 atm dipompa oleh pompa (P-01) dari tangki penampungan asam akrilat (T-01) menuju ke (HE-01) untuk pemanasan hingga suhu 118 oC sebelum diumpankan ke Reactive Distillation (RD-01).

Demikian pula bahan baku n-butanol berfase cair pada suhu 30 oC dan tekanan 1 atm dipompa oleh pompa (P-02) dari tangki penampungan n-butanol (T-02) menuju ke (HE-02) untuk pemanasan hingga suhu 118 oC sebelum diumpankan ke Reactive Distillation (RD-01).

II.3.3 Tahap Pembentukan Produk

Reaksi di reaktor :

commit to user

Bahan baku siap olah dimasukkan ke Reactive Distillation (RD-01) pada plate reaksi yaitu plate ke-7. RD-01 beroperasi secara nonisothermal dan adiabatik pada suhu 90 oC -150 oC dan tekanan 1 atm. Di dalam reaktor terjadi reaksi pembentukan n-butil akrilat dan air. Asam akrilat bereaksi sebesar 97% dari asam akrilat umpan reaktor. Reaksi pembentukan n-butil akrilat merupakan reaksi eksotermis, sehingga akan melepaskan panas untuk penguapan senyawa hasil samping reaksi ini yaitu air (H2O).

II.3.4 Tahap Pemurnian Produk

Di dalam (RD-01), hasil reaksi kemudian langsung dimurnikan dengan beracuan pada perbedaan titik didih masing-masing komponen. Produk hasil samping yaitu air diuapkan dengan menggunakan panas dari reboiler (RB-01) dan panas hasil reaksi. Air akan dibuang melalui hasil atas RD-01 setelah terlebih dahulu didinginkan oleh condenser (CD-01) dan dimurnikan di dekanter (DC-01) dengan kondisi operasi 40 oC dan tekanan 1 atm. Sedangkan sisa reaktan dan produk utama (n-butil akrilat) terikut, akan dipompa kembali ke RD-01 dengan pompa (P-03) sebagai refluks setelah sebelumnya dipanaskan oleh HE-03 hingga suhu 107 oC.

Normal butil akrilat sebagai produk utama akan didapatkan sebagai hasil bawah RD-01 karena titik didihnya tinggi. Setelah didinginkan di HE-04 hingga suhu 35 oC, n-butil akrilat akan dipompa ke tangki penampungan produk (T-03) dengan kondisi operasi 35 oC, tekanan 1 atm.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

23

II.4 Neraca Massa dan Neraca Panas

Produk : Normal Butil Akrilat 99,5% berat Kapasitas : 40.000 ton/tahun

Satu tahun produksi : 330 hari Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam

II.4.1 Neraca Massa

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan : kg/jam

Tabel II.1 Neraca Massa pada Reactive Distillation (RD-01)

Komponen Input Output

Arus 1 Arus 2 Arus 4 Arus3 Arus 6

H2O 8,77 17,47 11,36 741,58 2,53

BuOH - 2964,73 512,47 547,88 22,48

AA 2912,16 - 1,36 87,15 0,25

BA - - 185,91 187,12 5025,25

Total 6614,23 6614,23

Tabel II.2 Neraca Massa pada Dekanter (DC-01)

Tabel II.3 Neraca Massa Total

Komponen Input Output

Arus 3 Arus 4 Arus 5

H2O 741,58 11,36 730,22

BuOH 547,88 512,47 35,40

AA 87,15 1,36 85,80

BA 187,12 185,91 1,21

Total 1563,73 1563,73

Komponen Input Output

Arus 1 Arus 2 Arus 5 Arus 6

H2O 8,77 17,47 730,22 2,53

BuOH - 2964,73 35,40 22,48

AA 2912,16 - 85,80 0,25

BA - - 1,21 5025,25

commit to user

II.4.2 Neraca Panas

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan : kJ/jam

Tabel II.4 Neraca Panas Reactive Distillation (RD-01)

Tabel II.5 Neraca Panas Dekanter (DC-01) Arus Input Output

Q arus 3 77682,11 -

Q arus 4 - 23285,92

Q arus 5 - 54396,19

Total 77682,11 77682,11 Tabel II.6 Neraca Panas Total

Arus Input Output

Q AA masuk 79126,41 -

Q BuOH masuk 31495,04 -

Q pemanas HE-01 1689340,70 -

Q pemanas HE-02 575803,22 -

Q pemanas HE-03 115612,62 -

Q pendingin HE-04 - 1229900,72

Q pemanas reboiler 1685703,65 -

Q pendingin condenser - 2675116,73

Q produk hasil atas - 54396,19

Q produk hasil bawah - 102055,36

Total 4177081,62 4177081,62

Arus Input Output

Q arus 1 1768467,10 -

Q arus 2 607298,26 -

Q arus 5 - 54396,19

Q arus 6 - 1331956,09

Q kondenser - 2675116,73

Q reboiler 1685703,65 - Total 4061469,00 4061469,00

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

25

II.5 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses

II.5.1 Lay Out Pabrik

Lay out pabrik merupakan suatu pengaturan optimal dari seperangkat

fasilitas-fasilitas dalam pabrik. Tata letak sangat penting guna mendapatkan efisiensi, keselamatan, dan kelancaran kerja dari para karyawan serta keselamatan proses. Tata letak pabrik n-butil akrilat dapat dilihat pada Gambar II.4.

Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu daerah: administrasi, proses, penyimpanan, gudang, bengkel dan garasi serta daerah utilitas. Daerah administrasi merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik pengatur kelancaran operasi. Selain kantor, daerah administrasi juga mencakup laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan baku serta produk. Daerah proses merupakan daerah peletakan alat proses. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk merupakan daerah tempat bahan baku dan produk disimpan selama 1 bulan. Daerah gudang, bengkel dan garasi merupakan daerah penampung bahan baku pabrik dan keperluan perawatan peralatan proses. Daerah utilitas merupakan daerah penyediaan bahan pendukung proses.

commit to user

Gambar II.4 Tata Letak Pabrik n-Butil Akrilat

II.5.2 Lay Out Peralatan Proses

Lay out peralatan proses adalah tempat peletakan alat-alat proses

produksi. Tata letak peralatan proses pada prarancangan pabrik ini dapat dilihat pada Gambar II.5. Beberapa pertimbangan dalam penentuan lay out peralatan proses pabrik n-butil akrilat, antara lain: pengaturan aliran udara di dalam dan di sekitar peralatan proses agar tidak terjadi akumulasi bahan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

27

kimia berbahaya, penerangan tambahan di tempat-tempat dengan proses berbahaya atau beresiko tinggi, pengaturan jalur lintas manusia agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dengan cepat dan mudah, penempatan alat-alat proses semaksimal mungkin sehingga menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik, penempatan alat proses bersuhu dan bertekanan operasi tinggi dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila terjadi ledakan atau kebakaran pada alat tersebut maka kerusakan dapat diminimalkan. (Vilbrandt,1959)

commit to user

28

BAB III

SPESIFIKASI ALAT PROSES III.1 Reaktor

Reaktor yang digunakan berupa Reactive Distillation dengan tipe Tray

Tower karena mudah dibersihkan dan mudah mempertahankan kondisi operasi

dengan mengatur pendinginan di kondenser dan pemanasan di reboiler. Tabel III.1 Spesifikasi Reaktor

Kode RD-01

Fungsi Mereaksikan asam akrilat dengan n-butanol menjadi n-butil akrilat

Tipe Tray Tower

Jumlah plate 36

Plate umpan Di antara plate 6 dan 7 Kondisi operasi

- Tekanan - Suhu umpan - Suhu Bottom - Suhu Top

1 atm 118 oC 145,2 oC 107,2oC Dimensi menara

- Diameter - Tray spacing - Tebal shell

2,180 m 0,45 m

0,5625 in = 0,014 m

Bahan konstruksi Stainless Stell SA 167 Type 316 Bentuk head Torispherical dished head Tebal head 0,1875 in = 0,005 m Panjang head 0,438 m

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

29

III.2 Decanter

Decanter berfungsi sebagai pemisah antara butanol, asam akrilat dan

n-butil akrilat dengan air. Decanter dipilih tangki horizontal guna mengatasi tekanan hidrostatik agar tekanannya tidak terlalu besar.

Tabel III.2 Spesifikasi Decanter

Kode DC-01

Fungsi Memisahkan n-butanol, asam akrilat dan n-butil akrilat dengan air

Tipe Tangki horizontal

Kondisi operasi - Tekanan - Suhu

1 atm 40 oC Spesifikasi decanter

- Diameter - Tebal - Panjang - Material

0,75 m

3/16 in = 0,005 m 2,257 m

stainless steel SA 167 type 316 Bentuk head Torispherical dished head Tebal head 3/16 in = 0,005 m

Panjang head 0,172 m Panjang total 2,600 m

commit to user

III.3 Tangki

Tangki berfungsi sebagai penyimpan bahan maupun produk, terdiri dari 2 buah tangki silinder tegak dengan flat bottom dengan conical roof. Pemilihan tangki ini mampu menampung kapasitas yang lebih besar dengan konstruksi sederhana sehingga lebih ekonomis, serta conical roof sesuai untuk kondisi atmosferis.

Tabel III.3 Spesifikasi Tangki

Kode T-01 T-02 T-03

Fungsi Menyimpan bahan

baku C2H3COOH

Menyimpan bahan baku C4H9OH

Menyimpan produk C2H3COOC4H9 Tipe Silinder vertikal dengan flat bottom dan conical roof

Material plate Stainless Stell SA 167 Type 316

plate steel SA 283 grade C

plate Stainless Stell SA 167 Type 316

Jumlah 2 2 2

Kondisi operasi - Tekanan - Suhu

1 atm 30 oC

1 atm 30 oC

1 atm 30 oC

Kapasitas 2427,15 m3 3206,41 m3 4907,47 m3

Dimensi - Diameter - Tinggi total - Tebal silinder

Course 1 Course 2 Course 3 Course 4 Course 5 Tebal head 15,24 m 7,32 m

2/3 in = 0,018 m 5/8 in = 0,016 m 4/7 in = 0,014 m 1/2 in = 0,013 m -

3/8 in = 0,001 m

18,29 m 7,32 m

1 in = 0,024 m 7/8 in = 0,022 m 4/5 in = 0,021 m 3/4 in = 0,019 m -

3/16 in = 0,005 m

18,29 m 9,14 m

3/4 in = 0,019 m 3/4 in = 0,019 m 2/3 in = 0,018 m 5/8 in = 0,016 m 4/7 in = 0,014 m 1/8 in = 0,003 m

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

31

III.4 Condenser

Beban panas condenser (Qc) 2.689.168,85 kJ/jam, condenser yang digunakan adalah tipe shell and tube karena kemampuannya untuk bekerja pada tekanan dan temperature tinggi, dengan dua fluida kerja yang mempunyai perbedaan volume aliran yang mencolok jauh, serta luas permukaan untuk tipe ini besar (>> 200ft).

Tabel III.4 Spesifikasi Condenser

Kode CD-01

Fungsi Mengkondensasikan hasil atas Menara Reactive Distillation (RD-01)

Tipe Shell and tube

Jumlah 1 buah

Panjang 12 ft = 3,658 m

Kondisi operasi - Hot fluid - Cold fluid

107,2 oC – 40 oC 30 oC – 45 oC Spesifikasi

- Kapasitas - Material

Shell side, cold fluid (water) 42.903,19 kg/jam

plate steel SA 283 grade C Spesifikasi

- Kapasitas - Material - Jumlah - ∆P

Tube side, hot fluid (gas produk keluar RD-01) 580,367 kg/jam

plate Stainless steel SA 167 Type 316 238

0,235 psi

Dirt Factor 0,0022 hr.ft2.oF/Btu

commit to user

III.5 Reboiler

Beban panas reboiler (Qr) 1.715.734,01 kJ/jam, reboiler yang digunakan adalah tipe kettle reboiler karena konstruksinya yang sederhana dan paling umum digunakan serta tidak memerlukan pompa karena _∆TLMTD besar steam akan keluar dari atas dan cairan akan keluar secara gravitasi.

Tabel III.5 Spesifikasi Reboiler

Kode RB-01

Fungsi Menguapkaan sebagian hasil bawah Menara Reactive Distillation (RD-01)

Tipe Kettle Reboiler

Jumlah 1 buah

Panjang 6 ft = 1,829 m Kondisi operasi

- Hot fluid - Cold fluid

148 oC – 148 oC 145,21 oC – 146,54 oC Spesifikasi

- Kapasitas - Material

Shell, cold fluid (hasil bawah RD-01) 8470,98 kg/jam

plate Stainless steel SA 167 Type 316 Spesifikasi

- Kapasitas - Material - Jumlah - ∆P

Tube, hot fluid (steam) 938,71 kg/jam

plate steel SA 213 type 304 160 tube

0,001 psi

Dirt Factor 0,0031 hr.ft2.oF/Btu Luas tr. panas 17,51 m2

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

33

III.6 Heat Exchanger

Heater (HE-01, HE-02 dan HE-03), dipilih tipe Double Pipe Heat Excanger

karena luas transfer panasnya (<< 200 ft), sedangkan untuk cooler (HE-04) dipilih tipe shell and tube karena luas transfer panasnya besar (>> 200 ft).

Tabel III.6 Spesifikasi Heat Exchanger

Kode HE-01 HE-02

Fungsi Memanaskan C2H3COOH dari tangki (T-01) sebelum masuk Menara Reactive Distillation (RD-01)

Memanaskan C4H9OH dari tangki (T-02) sebelum masuk Menara Reactive Distillation (RD-01)

Tipe Double Pipe Heat Excanger Double Pipe Heat Excanger

Jumlah 1 buah 1 buah

Panjang 12 ft = 3,658 m 12 ft = 3,658 m

Kondisi operasi - Hot fluid - Cold fluid

148 oC - 148 oC 30 oC - 118 oC

148 oC - 148 oC 30 oC - 118 oC Spesifikasi

anulus - Kapasitas - Material

Hot fluid (steam) 925,845 kg/jam

plate steel SA 283 grade C

Hot fluid (steam) 315,645 kg/jam

plate steel SA 283 grade C Spesifikasi

inner pipe - Kapasitas - Material - Jumlah - ∆P

Asam akrilat 2920,926kg/jam

plate Stainless Stell SA 167 Type 316 5 hairpin

0,949 psi

n-butanol 2982,206 kg/jam

plate steel SA 283 grade C 5 hairpin

0,1183 psi

Dirt Factor 0,0026 hr.ft2.oF/Btu 0,0023 hr.ft2.oF/Btu

commit to user

Kode HE-03 HE-04

Fungsi Memanaskan refluk dari decanter (DC-01) sebelum masuk Menara Reactive Distillation (RD-01)

Mendinginkan produk n-butil akrilat dari reboiler (RB-01) ke tangki produk (T-03) Tipe Double Pipe Heat Excanger Shell and tube

Jumlah 1 buah 1 buah

Panjang 12 ft = 3,658 m 16 ft = 4,877 m

Kondisi operasi - Hot fluid - Cold fluid

148 oC - 148 oC 40 oC - 114 oC

107,39 oC - 35 oC 30 oC - 45 oC Spesifikasi

Shell / anulus - Kapasitas - Material

Hot fluid (steam) 66,598 kg/jam

plate steel SA 283 grade C

Cold fluid (water) 12541,527 kg/jam

plate steel SA 283 grade C Spesifikasi

Tube/ inner pipe

- Kapasitas - Material - Jumlah - ∆P

Fluida reflux menuju Reactive Distillation

711,103kg/jam

plate Stainless Stell SA 167 Type 316

5 hairpin 0,0427 psi

Hot fluid (hasil bawah RD-01)

5050,505 kg/jam

plate Stainless Stell SA 167 Type 316

0,2 psi

Dirt Factor 0,0028 hr.ft2.oF/Btu 0,0024 hr.ft2.oF/Btu

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

35

III. 7 Pompa

Digunakan empat buah pompa (P-01, P-02, P-03 dan P-04) setiap pompa terdiri dari dua buah pompa dipasang paralel. Digunakan tipe Single stage

centrifugal pump karena tipe ini mempunyai kapasitas besar dengan head rendah,

fluida yang mengalir dapat mengandung kotoran, perawatan mudah, tidak berisik, dan hanya perlu sedikit ruang.

Tabel III.7 Spesifikasi Pompa

Kode P-01 P-02 P-03 P-04

Fungsi Mengalirkan

C2H3COOH dari tangki (T-01) menuju Menara Reactive

Distillation (RD-01)

Mengalirkan C4H9OH dari tangki (T-02) menuju Menara Reactive

Distillation (RD-01)

Mengalirkan C2H3COOC4H9 dan C4H9OH dari decanter (DC-01) menuju Menara Reactive Distillation (RD-01) Mengalirkan C2H3COOC4H9 dari Reactive distillation (RD-01) ke tangki produk (T-03)

Tipe Single stage centrifugal pump Material Commercial steel

Kapasitas 3,728 m3/jam 4,089 m3/jam 1,142 m3/jam 7,972 m3/jam

Tekanan 1 atm 1 atm 1 atm 1 atm

Tenaga pompa 0,75 hp 0,67 hp 0,05 hp 0,39 hp

NPSH pompa 2,563 ft 2,202 ft 0,833 ft 3,043 ft

Kecepatan putar 3500 rpm 3500 rpm 3500 rpm 3500 rpm

commit to user

36

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

IV.1 Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau utilitas merupakan bagian penting dalam menunjang proses produksi dalam pabrik. Unit pendukung proses pabrik n-butil akrilat adalah:

1. Unit pengadaan air

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air guna memenuhi kebutuhan air. Air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi menggunakan air dari PT. Krakatau Tirta Industri (PT. KTI). Air pendingin dan air pemadam kebakaran menggunakan air laut yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air laut sebagai media pendingin karena air laut dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah, mudah dalam pengaturan dan pengolahannya, tidak dibutuhkan cooling tower karena air laut langsung dibuang lagi ke laut.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut diantaranya partikel-partikel besar/makroba (makhluk hidup laut dan konstituen lain) serta partikel-partikel kecil/mikroba laut (ganggang dan mikroorganisme laut) yang dapat menyebabkan fouling pada alat-alat proses.

Fouling yang terjadi pada alat-alat penukar panas dapat dihindari dengan pengolahan air laut terlebih dahulu. Pengolahan dilakukan secara fisis dan kimia.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

37

Pengolahan secara fisis adalah dengan screening dan secara kimia adalah dengan penambahan Chlorine. Tahapannya adalah sebagai berikut:

Air laut dari kedalaman 10 m dari permukaan diambil dengan menggunakan pompa, dalam pengoprasian digunakan dua buah pompa, satu

service dan satunya standby. Sebelum masuk pompa, air dilewatkan pada traveling screen guna menyaring partikel dengan ukuran besar. Pencucian

dilakukan secara kontinyu. Setelah dipompa kemudian ditampung sementara ke

Intake Pit. Dari Intake Pit, sebagian air laut akan diambil sebagai air pemadam

kebakaran dan sebagian lagi dialirkan ke Pump Basin melalui Intake Canal secara gravitasi, karena air laut masih mengandung mikroorganisme dan bakteri yang dapat menempel pada surface condenser sehingga mengganggu perpindahan panas, maka perlu diinjeksikan Chlorine ke Intake Canal dan Pump Basin.

commit to user

Sumber air umpan boiler, air keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari PT. KTI. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan tertentu agar tidak menimbulkan masalah-masalah, seperti: pembentukan kerak pada boiler, terjadinya korosi pada boiler dan pembentukan busa di atas perrmukaan dalam drum boiler. Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan

boiler meliputi filtrasi, demineralisasi, dan deaerasi.

Air konsumsi dan sanitasi digunakan sebagai air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Air ini harus memenuhi beberapa syarat. Syarat fisik, meliputi suhu di bawah suhu udara luar, warna jernih, tidak mempunyai rasa dan tidak berbau. Syarat kimia, tidak mengandung zat organik dan tidak beracun. Dan syarat bakteriologis, tidak mengandung bakteri-bakteri terutama bakteri yang pathogen.

Pengolahan air baku (treated water) yang diambil dari PT. KTI melalui beberapa tahap. Tahapannya adalah sebagai berikut:

a. Sand filter

Air baku dari PT. KTI ditampung dalam bak penampung awal. Dari bak penampung awal dialirkan ke filter. Filter yang digunakan adalah jenis

gravity sand filter dengan menggunakan pasir kasar dan halus. Lalu air yang

telah disaring ditampung ke bak penampung, dari bak penampung air dipompakan ke tangki air konsumsi dan ke unit demineralisasi

b. Unit demineralisasi

Unit ini berfungsi menghilangkan mineral-mineral yang terkandung dalam air seperti Ca2+, Mg 2+, K+, Fe2+, Al3+, HCO3-, SO42-, Cl- dan lain-lain dengan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

39

bantuan resin. Air yang diperoleh adalah air bebas mineral akan diproses lebih lanjut menjadi air umpan boiler. Demineralisasi diperlukan karena air umpan ketel membutuhkan syarat-syarat sebagai berikut:

• Tidak menimbulkan kerak pada boiler maupun pada tube alat penukar panas jika steam digunakan sebagai pemanas. Kerak akan mengakibatkan turunnya efisiensi operasi.

• Babas dari semua gas-gas yang mengakibatkan terjadinya korosi, terutama gas O 2 dan gas CO2

Air diumpankan ke cation exchanger yang berfungsi menukar ion-ion positif/kation (Ca2+, Mg 2+, K+, Fe2+, Al3+) yang ada di air umpan. Alat ini sering disebut softener yang mengandung resin jenis hydrogen-zeolite. Kation-kation dalam umpan akan ditukar dengan ion H+ yang ada pada resin. Akibat tertukarnya ion H+ dari kation-kation yang ada dalam air umpan, maka air keluaran cation exchanger mempunyai pH rendah (3,7) dan Free Acid

Material (FMA) yaitu CaCO3 sekitar 12 ppm. FMA merupakan salah satu parameter pengukur tingkat kejenuhan resin. Pada operasi normal FMA stabil sekitar 12 ppm, apabila FMA turun berarti resin telah jenuh sehingga perlu diregenerasi dengan larutan H2SO4 4%.

Air keluaran cation exchanger kemudian diumpankan ke anion exchanger.

Anion exchanger berfungsi sebagai alat penukar anion-anion (HCO3-, SO42-, Cl-, NO3-, dan CO3-) yang terdapat di dalam air umpan. Di dalam anion

exchanger mengandung resin jenis Weakly Basic Anion Exchanger (WBAE).

commit to user

yang terkandung di dalam umpan exchanger menjadi bebas dan berkaitan dengan OH- yang lepas dari resin yang mengakibatkan terjadinya netralisasi sehingga pH air keluar anion exchanger kembali normal dan ada penambahan konsentrasi OH- sehingga pH akan cenderung basa.

Batasan yang diijinkan pH (8,8-9,1), kandungan Na+ = 0,08-2,5 ppm. Kandungan silica pada air keluaran anion exchanger merupakan titik tolak bahwa resin telah jenuh (12 ppm). Resin digenerasi menggunakan larutan NaOH 4%. Air keluaran cation dan anion exchanger ditampung dalam tangki air demineralisasi sebagai penyimpan sementara sebelum dipakai sebagai air proses dan sebelum diproses lebih lanjut di unit deaerator

c. Unit deaerator

Air yang sudah diolah di unit demineralisasi masih mengandung sedikit gas-gas terlarut terutama O2. Gas tersebut dihilangkan menggunakan deaerator karena dapat menyebabkan korosi. Pada deaerator kadarnya diturunkan sampai kurang dari 5 ppm. Proses pengurangan gas-gas dalam deaerator dilakukan secara mekanis dan kimiawi. Proses mekanis dilakukan dengan cara mengontakkan air umpan boiler dengan uap tekanan rendah, mengakibatkan sebagian besar gas terlarut dalam air umpan terlepas dan dikeluarkan ke atmosfer. Selanjutnya dilakukan proses kimiawi dengan penambahan bahan kimia hidrazin (N2H4). Adapun reaksi yang terjadi adalah: N2H4 (aq) + O2 N2 + 2 H2O

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

41

Gambar IV.2 Skema Pengolahan Air KTI

Kebutuhan Air

a. Kebutuhan Air Pendingin

Kebutuhan air pendingin pada condenser (CD-01) sebagai pendingin hasil atas dari RD-01 sebesar 42.903,19 kg/jam dan kebutuhan air di Cooler (HE-04) sebesar 12.541,53 kg/jam. Kebutuhan total air pendingin adalah 55.444,72 kg/jam.

b. Kebutuhan Steam

Kebutuhan steam pada HE-01: 925,85 kg/jam, HE-02: 315,65kg/jam, HE-03: 66,59 kg/jam, dan RB-01: 938,71 kg/jam. Kebutuhan total steam: 2.246,80 kg/jam. Dianggap air yang hilang sebesar 20% sehingga kebutuhan make up air steam = 449,36 kg/jam

commit to user c. Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Kebutuhan air perkantoran 4.100 kg/hari, laboratorium 3.200 kg/hari, kantin 3.000 kg/hari, taman 1.030 kg/hari, poliklinik 1.200 kg/hari. Total kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi 12.530 kg/hari = 522,08 kg/jam.

Total air yang disuplai dari PT KTI = air konsumsi+ air umpan boiler = 971,44 kg/jam

2. Unit pengadaan steam

Unit ini bertugas sebagai penyedia kebutuhan steam sebagai media pemanas pada Heat exchanger dan Reboiler ( HE-01, HE-02, HE-03, RB-01).. Steam yang dihasilkan berupa saturated steam dengan suhu 148 °C dan tekanan 4,5 atm. Jumlah steam yang dibutuhkan adalah 2.696,157 kg/jam dengan dilebihkan 20% guna menjaga kebocoran dalam distribusi.

Spesifikasi boiler:

Kode : BO-01

Jenis : Boiler pipa api

Jumlah : 1 buah

Heating surface : 915,15 ft2 Rate of steam : 5.944 lb/jam Tekanan steam : 4,5 atm

Suhu steam : 148 °C

Efisiensi : 80%

Bahan bakar : IDO

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

43

3. Unit pengadaan udara tekan

Unit ini bertugas sebagai penyedia udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic, sebagai penyediaan udara tekan di bengkel dan kebutuhan umum yang lain. Kebutuhan udara tekan pada prarancangan pabrik n-butil akrilat ini diperkirakan sebesar 100 m3/jam, tekanan 45 psi dan suhu 35oC. Alat penyedia udara tekan berupa kompresor dilengkapi dengan dryer yang berisi

silica gel sebagai penyerap kandungan air sampai maksimal 84 ppm.

Spesifikasi kompresor:

Kode : KU-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 100 m3/jam Tekanan suction : 14,7 psi (1 atm) Tekanan discharge : 45 psi (3,1atm) Suhu udara : 35 oC

Efisiensi : 80%

Daya kompresor : 7,5 HP 4. Unit pengadaan listrik

Unit ini bertugas sebagai penyedia listrik yang digunakan sebagai tenaga penggerak peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau listrik AC, maupun penerangan. Kebutuhan tenaga listrik pada prarancangan pabrik n-butil akrilat ini dipenuhi oleh PLN dan generator pabrik.

commit to user

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 tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar dan tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan.

Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air dapat dilihat pada Tabel IV.1

Tabel IV.1 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Nama Alat Jumlah HP Total HP

P-01 1 0,74 0,74

P-02 1 0,65 0,65

P-03 1 0,05 0,05

P-04 1 0,39 0,39

PWT-01 1 0,50 0,50

PWT-02 1 0,04 0,04

PWT-03 1 0,02 0,02

PWT-04 1 0,05 0,05

PWT-05 1 0,05 0,05

PWT-06 1 0,07 0,07

PU-01 1 0,37 0,37

PU-02 1 0,12 0,12

KU-01 1 7,5 7,5

Jumlah 10,55

Jadi jumlah listrik proses dan utilitas sebesar 10,55 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan sebesar ± 20% dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik adalah 12,66 HP atau sebesar 9,44 kW.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

45

Kebutuhan listrik untuk keperluan penerangan dapat dilihat pada Tabel IV.2. Persamaan (IV.1) digumakan dalam menentukan besarnya tenaga listrik.

D U

F a L

. . =

(IV.1)

Tabel IV.2 Jumlah Lumen berdasarkan luas bangunan

Bangunan Luas, m2 Luas, ft2 F U D F/U.D Pos keamanan 30 322,91 20 0,42 0,75 63,49

Parkir 500 5.381,82 10 0,49 0,75 27,21

Musholla 300 3.229,09 20 0,55 0,75 48,48

Kantin 150 1.614,55 20 0,51 0,75 52,29

Kantor 1.500 16.145,47 35 0,6 0,75 77,78

Poliklinik 400 4.305,46 20 0,56 0,75 47,62

Ruang kontrol 300 3.229,09 40 0,56 0,75 95,24

Laboratorium 300 3.229,09 40 0,56 0,75 95,24

Proses 3.253 35.011,35 30 0,59 0,75 67,80

Utilitas 1.400 15.069,11 10 0,59 0,75 22,60

Ruang generator 300 3.229,09 10 0,51 0,75 26,14

Bengkel 250 2.690,91 40 0,51 0,75 104,58

Garasi 400 4.305,46 10 0,51 0,75 26,14

Gudang 400 4.305,46 10 0,51 0,75 26,14

Pemadam 250 2.690,91 20 0,51 0,75 52,29

Jalan dan taman 2.400 25.832,76 5 0,55 0,75 12,12

Area perluasan 2.500 26.909,12 5 0,57 0,75 11,70

Jumlah 14.633 157.501,7

Jumlah lumen:

∗ penerangan dalam ruangan = 5.929.618,247 lumen ∗ penerangan bagian luar ruangan = 627.850,892 lumen

commit to user

Semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu

fluorescent 40 Watt, satu buah lampu instant starting daylight 40 W

mempunyai 1.920 lumen (Tabel 18 Perry 6th ed., 1994).

Jadi jumlah lampu dalam ruangan = . . ,

. = 3.089 buah

Penerangan luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt, lumen

output tiap lampu adalah 3.000 lumen (Perry 6th ed., 1994). Jadi jumlah lampu luar ruangan = . ,

. = 210 buah

Total daya penerangan = ( 40 W x 3.089 + 100 W x 210 )

= 144.462,08 W = 144,46 kW

Kebutuhan listrik guna keperluan AC sebesar 15.000 Watt atau 15 kW. Kebutuhan listrik guna keperluan laburatorium dan instrumentasi sebesar 10.000 Watt atau 10 kW. Diperkirakan kebutuhan listrik pada prarancangan pabrik n-butil akrilat sebesar 178,9 kW.

Generator digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 80%, sehingga generator harus mempunyai output sebesar 223,61 kW. Dipilih generator dengan daya 300 kW, sehingga masih tersedia daya sebesar 76,37 kW.

Spesifikasi generator:

Jenis : AC generator

Jumlah : 1 buah

Kapasitas / Tegangan : 300 kW ; 220/360 Volt

Efisiensi : 80%

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

47

5. Unit pengadaan bahan bakar

Unit pengadaan bahan bakar bertugas memenuhi kebutuhan bahan bakar generator, digunakan IDO (Industrial Diesel Oil) sebagai bahan bakar. IDO diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Pemilihan IDO sebagai bahan bakar karena mudah didapat, lebih ekonomis, serta mudah dalam penyimpanan.

Bahan bakar IDO mempunyai spesifikasi sebagai berikut:

Specific gravity : 0,8124

Heating Value : 16.779 Btu/lb

Efisiensi bahan bakar : 80%

Densitas : 50,5664 lb/ft3

a. Kebutuhan bahan bakar boiler

Kapasitas boiler = 2.552.952,56 Btu/jam Kebutuhan bahan bakar = 133,13 L/jam

b. Kebutuhan bahan bakar motor generator Bahan bakar =

h . . eff

alat Kapasitas

ρ Kapasitas generator = 300 kW

= 1.023.646,23 Btu/jam Kebutuhan bahan bakar = 42,70 L/jam

IV.2 Laboratorium

Laboratorium memiliki peranan besar bagi pabrik guna memperoleh data– data yang diperlukan. Data–data tersebut digunakan untuk evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan pengendalian mutu.

commit to user

Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik bertujuan mengendalikan mutu produk agar sesuai dengan standar tertentu. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk.

Pengendalian rutin dilakukan guna menjaga kualitas bahan baku dan produk agar sesuai dengan spesifikasi. Dengan pemeriksaan rutin dapat diketahui proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai harapan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi.

Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan, mempunyai tugas pokok sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk, pengontrol terhadap proses produksi, serta pengontrol terhadap mutu air pendingin, serta air umpan boiler. Laboratorium dibagi menjadi dua kelompok, shift dan non-shift.

1. Kelompok shift

Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa–analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift. Masing–masing shift bekerja selama 8 jam.

2. Kelompok non-shift

Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa tidak rutin, melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi, melakukan penelitian atau percobaan guna membantu kelancaran produksi, serta menyediakan reagen kimia di laboratorium.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

49

Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi laboratorium fisik, laboratorium analitik, dan laboratorium penelitian dan pengembangan. Laboratorium fisik bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat–sifat fisik bahan baku, produk, dan air meliputi air baku, air pendingin, air umpan boiler dan air limbah. Pengamatan yang dilakukan meliputi specific gravity, viskositas.

Laboratorium analitik mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat–sifat kimianya. Analisa yang dilakukan berupa analisa komposisi bahan baku, analisa komposisi produk utama, dan analisa air. Laboratorium penelitian dan pengembangan bertujuan mengadakan penelitian, misalnya diversifikasi produk, perlindungan terhadap lingkungan, dan mengadakan penelitian rutin maupun non rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan guna mendapatkan alternative terhadap penggunaan bahan baku.

Alat-alat analisa yang digunakan antara lain:

1. Hidrometer, berfungsi mengukur specific gravity.

2. Viscometer, berfungsi mengukur viskositas cairan.

3. Gas Liquid Chromathogarphy, berfungsi menganalisa konsentrasi

material cair.

4. pH meter, berfungsi mengetahui tingkat keasaman / kebasaan air. 5. Conductivity meter, berfungsi mengetahui konduktivitas zat terlarut

commit to user

IV.3 Unit Pengolahan Limbah

Pada pengolahan limbah cair, semua limbah cair yang berasal dari limbah domestik diolah di dalam Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Limbah dari berbagai sumber sebelum masuk ke IPAL dilewatkan melalui bak ekualisasi guna menyamakan beban dalam pengolahan dengan melakukan pengadukan pada limbah sehingga menjadi homogen, dari bak ekualisasi limbah masuk ke bak netralisasi guna menetralkan pH, karena pH netral selain tidak mengganggu lingkungan juga dapat mempermudah proses pengendapan pada bak sedimentasi. Penetralan pH dengan penambahan Na2CO3/H2SO4.

Pada proses filtrasi dilakukan penyaringan menggunakan media penyaring berbutir seperti kerikil, pasir, dan juga ditambahkan karbon aktif guna menghilangkan bau. Limbah setelah melalui proses filtrasi dimasukkan ke dalam bak Bio Control guna menguji apakah limbah tersebut sudah benar–benar tidak mencemari lingkungan. Pengujian dilakukan dengan memasukkan ikan ke dalam bak Bio Control, bila ikan tersebut tetap hidup normal maka proses pengolahan air limbah dapat dikatakan sudah berhasil dan air dapat langsung dibuang ke badan penerima air baik di selokan, ataupun di laut.

Gambar IV.3Skema Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Bak

Ekualisasi

Bak Netralisasi

Filtrasi

Bak Bio

Badan Penerima Air Air Buangan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

51

Limbah padat dihasilkan dari limbah domestik yang berupa sampah-sampah dari keperluan sehari-hari seperti kertas dan plastik, sampah-sampah tersebut ditampung di dalam bak penampungan dan selanjutnya dikirim ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Limbah gas berasal dari alat–alat produksi dan dibuang ke udara melalui stack dengan ketinggi minimal 4 kali tinggi bangunan, banyaknya limbah gas dapat diminimalisasi dengan melakukan perawatan rutin terhadap mesin–mesin produksi sehingga pembakarannya sempurna dan dapat meminimalisasi pencemaran udara.

commit to user 52

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

V.1 Bentuk Perusahaan

Pabrik n-Butil Akrilat berbentuk Perseroan Terbatas (PT) dan berlokasi di Cilegon, Jawa Barat. Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor, antara lain: mudah dalam mendapatkan modal dengan menjual saham perusahaan, tanggung jawab pemegang saham terbatas sehingga kelancaran produksi hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan, pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, kelangsungan perusahaan lebih terjamin karena tidak berpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya atau karyawan perusahaan, para pemegang saham dapat memilih seorang ahli sebagai dewan komisaris dan direktur utama berpengalaman cukup, dapat menarik modal sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha.(Widjaja, 2003)

Pembinaan personalia sepenuhnya diserahkan kepada direksi dengan memperhatikan hukum-hukum perburuhan.

V.2 Struktur Organisasi

Pabrik ini berstruktur organisasi Sistem Line and Staff. Pada sistem ini garis kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Demikian pula dalam pembagian tugas kerja seperti terdapat dalam sistem organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

53

Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli terdiri dari orang-orang ahli di bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan perusahaan.

Kelompok orang berpengaruh dalam menjalankan organisasi garis dan staf, yaitu: garis atau lini sebagai pelaksana tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan dan staf bertugas sesuai dengan keahliannya seperti pemberian saran-saran kepada unit operasional. (Zamani, 1998)

Dewan komisaris mewakili para pemegang saham (pemilik perusahaan) dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh seorang direktur utama dibantu oleh direktur produksi dan direktur keuangan umum. Direktur produksi membawahi bidang produksi dan teknik, sedangkan direktur keuangan dan umum membawahi bidang pemasaran, keuangan, dan bagian umum. Kedua direktur ini membawahi beberapa kepala bagian sebagai penanggung jawab bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab.

Masing-masing kepala bagian akan membawahi beberapa seksi dan masing-masing seksi akan membawahi dan mengawasi para karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu, dipimpin oleh seorang kepala regu dan setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada pengawas masing-masing seksi (Widjaja, 2003).

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

55

V.3 Tugas dan Wewenang V.3.1 Pemegang Saham

Pemegang saham adalah beberapa orang pengumpul modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan berbentuk PT. (Perseroan Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).

Pada RUPS, para pemegang saham berwenang sebagai: penentu pengangkatan dan pemberhentian dewan komisaris dan direktur, serta pengesah hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi tahunan dari perusahaan.

V.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 adalah sebagai: pemberi persetujuan rencana direksi tentang kebijakan umum, target perusahaan, alokasi sumber-sumber dana dan pengarahan pemasaran, pengawas tugas-tugas direksi dan pembantu direksi dalam tugas-tugas penting. (Widjaja, 2003)

V.3.3 Dewan Direksi

Direksi utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur utama bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala tindakan dan pengambilan kebijakan sebagai pimpinan perusahaan. Direktur utama membawahi direktur produksi dan direktur keuangan umum.

commit to user

Tugas direktur umum antara lain sebagai: pelaksana kebijakan perusahaan dan penanggung jawab pekerjaannya secara berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada pemegang saham, penjaga kestabilan organisasi perusahaan dan pembina hubungan baik antara pemilik saham, pimpinan, karyawan, dan konsumen, pengangkat kepala bagian dengan persetujuan rapat pemegang saham, serta pengkoordinir kerja sama antara bagian produksi (direktur produksi) dan bagian keuangan dan umum (direktur keuangan dan umum).

Tugas direktur produksi antara lain sebagai: penanggung jawab bidang produksi, teknik, dan rekayasa produksi dan pengkoordinir, pengatur, serta pengawas pelaksanaan pekerjaan kepala- kepala bagian di bidangnya.

Tugas direktur keuangan antara lain sebagai: penanggung jawab bidang pemasaran, keuangan, dan pelayanan umum dan pengkoordinir, pengatur, dan pengawas pelaksanaan pekerjaan kepala-kepala bagian di bidangnya.

V.3.4 Staf Ahli

Staf ahli terdiri dari tenaga-tenaga ahli pembantu direktur dalam menjalankan tugasnya, baik berhubungan dengan teknik maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan bidang keahlian masing-masing.

Tugas dan wewenang staf ahli antara lain sebagai: pemberi evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan, pemberi masukan-masukan dalam perencanaan dan pengembangan perusahaan, dan pemberi saran-saran dalam bidang hukum.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

57

V.3.5 Penelitian dan Pengembangan (Litbang)

Litbang terdiri dari tenaga-tenaga ahli sebagai pembantu direksi dan bertanggung jawab kepada direksi. Litbang membawahi 2 departemen, yaitu Departemen Penelitian dan Departemen Pengembangan.

Tugas dan wewenangnya meliputi: bidang perbaikan mutu produksi, perbaikan dan pencipta inovasi terhadap proses produksi, dan peningkatan efisiensi perusahaan di berbagai bidang.

V.3.6 Kepala Bagian

Secara umum tugas kepala bagian adalah sebagai: pengkoordinir, pengatur, dan pengawas pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis wewenang dalam peraturan perusahaan. Kepala bagian dapat juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian bertanggung jawab kepada direktur utama. Kepala bagian terdiri dari: bagian produksi, teknik, keuangan, pemasaran, dan umum.

Kepala bagian produksi bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang mutu dan kelancaran produksi serta pengkoordinir kepala-kepala seksi di bidangnya. Kepala bagian produksi membawahi seksi proses, seksi pengendalian, seksi laboratorium dan seksi pembelian bahan baku. Tugas seksi proses adalah sebagai pengawas jalannya proses produksi dan pemberi tindakan seperlunya pada peralatan produksi yang mengalami kerusakan. Tugas seksi pengendalian adalah menangani hal-hal yang dapat mengancam keselamatan kerja dan mengurangi potensi bahaya .Tugas seksi laboratorium adalah sebagai

commit to user

pengawas dan penganalisa mutu bahan baku, bahan pembantu, mutu produksi, dan hal-hal tentang buangan dari pabrik. Tugas seksi pembelian meliputi: pembelian barang dan peralatan kebutuhan perusahaan, pengamat harga pasaran dan mutu bahan baku serta pengatur keluar masuknya bahan dan alat dari gudang. Kepala bagian teknik bertugas sebagai: penanggung jawab dalam bidang peralatan dan utilitas serta pengkoordinir kepala-kepala seksi di bidangnya. Kepala bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan dan seksi utilitas. Seksi pemeliharaan bertugas sebagai: pelaksana pemeliharaan dan perbaikan fasilitas gedung dan peralatan pabrik. Seksi utilitas bertugas sebagai: pelaksana dan pengatur sarana utilitas untuk pemenuhan kebutuhan air, uap, udara tekan, tenaga listrik dan pengolahan limbah.

Kepala bagian keuangan bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan. Kepala bagian keuangan membawahi 2 seksi, yaitu seksi administrasi dan seksi keuangan. Seksi administrasi bertugas sebagai: penyelenggara pencatatan hutang piutang, administrasi persediaan kantor dan pembukuan serta masalah pajak. Seksi keuangan bertugas sebagai: penghitung penggunaan uang perusahaan, pengaman uang dan pembuat prediksi keuangan masa depan, serta perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan.

Kepala Bagian Pemasaran bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang bahan baku dan pemasaran hasil produksi, serta membawahi 2 seksi yaitu seksi pembelian dan seksi pemasaran. Seksi pemasaran

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

59

bertugas sebagai: perencana strategi penjualan hasil produksi dan pengatur distribusi barang dari gudang

Kepala bagian umum bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat, dan keamanan serta pengkoordinir kepala-kepala seksi di bidangnya. Kepala bagian umum membawahi seksi personalia, seksi humas, dan seksi keamanan.Seksi personalia bertugas sebagai: pelaksana hal berhubungan dengan kesejahteraan karyawan, pembina tenaga kerja dan pencipta suasana kerja sebaik mungkin antara pekerja dan pekerjaannya serta pekerja dan lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan waktu dan biaya, pengusaha disiplin kerja tinggi dalam menciptakan kondisi kerja dinamis. Seksi humas bertugas sebagai: pengatur hubungan perusahaan dengan masyarakat luar. Seksi keamanan bertugas sebagai: penjaga dan pengawas semua bangunan pabrik dan fasilitas di perusahaan, pengawas lalu lalang karyawan dan non karyawan di lingkungan perusahaan, penjaga dan pemelihara kerahasiaan sehubungan dengan hal-hal internal perusahaan.

V.3.7 Kepala Seksi

Kepala seksi adalah pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan kesepakatan kepala bagian masing-masing agar diperoleh hasil maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab kepada kepala bagian masing-masing sesuai dengan seksinya.

commit to user

Pabrik n-butil akrilat ini direncanakan beroperasi 330 hari dalam 1 tahun dan 24 jam perhari. Sisa hari bukan hari libur digunakan untuk perbaikan, perawatan dan shutdown. Pembagain jam kerja karyawan dibagi dalam 2 golongan, yaitu karyawan shift dan non shift.

V.4.1 Karyawan non shift

Karyawan non shift (harian) adalah karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung. Karyawan harian terdiri dari direktur, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta bawahan di kantor. Karyawan harian dalam 1 minggu akan bekerja selama 5 hari dengan pembagian kerja sebagai berikut: jam kerja Senin – Jumat : pukul 08.00 – 16.00, jam istirahat Senin – Kamis : pukul 12.00 – 13.00 dan Jumat : pukul 11.00 – 13.00.

V.4.2 Karyawan shift

Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses produksi atau mengatur bagian-bagian tertentu dari pabrik sehubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Karyawan shift terdiri dari: operator produksi, sebagian dari bagian teknik, bagian gudang dan bagian utilitas, pengendalian, laboratorium, dan bagian-bagian yang harus selalu siaga untuk penjagaan keselamatan serta keamanan pabrik.

Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam, dengan pengaturan sebagai berikut: shift pagi: pukul 07.00 – 15.00, shift sore: pukul 15.00 – 23.00, shift malam: pukul 23.00 – 07.00,

Karyawan shift ini dibagi menjadi 4 kelompok (A / B / C / D). Dalam satu hari kerja, hanya tiga kelompok masuk, sehingga ada satu kelompok libur. Pada

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

61

hari libur atau hari besar sesuai ketetapan pemerintah, kelompok bertugas tetap harus masuk. Jadwal pembagian kerja masing-masing kelompok ditampilkan dalam bentuk tabel sebagai berikut:

Tabel V.1 Jadwal pembagian kelompok shift Hari 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A P P P L S S S L M M

B S S L S M M L P P P

C M L S M P L M S S L

D L M M P L P P M L S

Hari 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

A M L P P P L S S S L

B L M S S L M M M L P

C P P M L S P P L M S

D S S L M M S L P P M

Hari 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

A M M S L P P P L S S

B P P L S S S L M M M

C S L M M M L S P P L

D L S P P L M M S L P

Jadwal tanggal selanjutnya berulang ke susunan awal.

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor kedisiplinan para karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi kelangsungan dan kemajuan perusahaan. Dengan pertimbangan di atas, maka seluruh karyawan perusahaan wajib mengisi absensi. Disamping itu masalah absensi digunakan oleh pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan karier para karyawan di dalam perusahaan (Zamani, 1998).

commit to user

Dengan:

Ex: Harga pembelian pada tahun 2012

Ey: Harga pembelian pada tahun referensi

Nx: Indeks harga pada tahun 2012

Ny: Indeks harga tahun referensi

VI.2 Dasar Perhitungan

Asumsi-asumsi dan ketentuan dalam perhitungan analisis ekonomi:

Kapasitas produksi

: 40.000 ton/tahun.

Satu tahun operasi

: 330 hari

Tahun pabrik didirikan

: 2012

Perkiraan umur alat-alat pabrik

: 10 tahun.

Shut down pabrik

: 35 hari/tahun

Harga bahan baku asam akrilat

: US$ 2,4 / kg

Harga bahan baku n-butanol

: US$ 1,4 / kg

Harga katalis amberlyst 15 dry

: US$ 115 / kg

Harga produk n-butil akrilat

: US$ 2,72 / kg

Upah buruh asing per manhour

: US $ 8,5

Upah buruh lokal per manhour

: Rp. 10.000,00

Kurs rupiah

: Rp. 8.775,00 (pada 16/03/2011)

VI.3 Hasil Perhitungan

Hasil perhitungan dalam evaluasi ekonomi meliputi: Fixed Capital

commit to user

Manufacturing Cost, Fixed Manufacturing Cost, General Expense dan analisa

kelayakan dapat dilihat pada Tabel VI.2, Tabel VI.3, Tabel VI.4, Tabel VI.5,

Tabel VI.6, Tabel VI.7 dan Tabel VI.8.

Tabel VI.2 Fixed Capital Invesment

No Keterangan US $ Rp. Total Harga(Rp)

1 Harga pembelian peralatan 3.307.018 - 29.019.079.011

2 Instalasi alat - alat 306.386 1.565.402.400 4.253.935.696

3 Pemipaan 1.191.499 1.905.254.056 12.360.657.524

4 Instrumentasi 590.886 293.512.111 5.478.538.729

5 Isolasi 72.949 257.466.764 2.391.222.574

6 Listrik 243.163 257.466.764 2.391.222.574

7 Bangunan 729.489 - 6.401.267.429

8 Tanah dan perbaikan lahan 364.745 14.632.740.000 17.833.373.714

9 Utilitas 615.556 - 5.401.507.474

Physical Plant Cost 7.421.690 18.911.842.096 84.037.175.658

10. Engineering & Construction 1.484.338 3.782.368.419 16.807.435.132

Direct Plant Cost 8.906.029 22.694.210.516 100.844.610.790

11. Contractor’s fee 890.603 2.269.421.052 10.084.461.079

12. Contingency 2.226.507 5.673.552.629 25.211.152.697

Fixed Capital Invesment (FCI) 12.023.139 30.637.184.196 136.140.224.566

Tabel VI.3 Working Capital Investment

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Persediaan bahan baku 8.466.551 - 74.293.982.687

2. Persediaan bahan dalam proses 17.383 8.346.772 160.885.741

3. Persediaan Produk 4.589.207 2.203.547.939 42.473.835.563

4. Extended Credit 9.232.916 - 81.018.836.640

5. Available Cash 4.589.207 2.203.547.939 42.473.835.563

commit to user

Total Capital Investment (TCI)

= FCI + WCI

= Rp 376.561.602.760,00

Total Capital Investment (TCI) per kg produk

= Rp 9.414,00

Tabel VI.4 Direct Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Harga Bahan Baku 8.341.842 - 73.199.666.427

2. Gaji Pegawai - 3.972.000 3.972.000

3. Supervisi - 1.584.000 1.584.000

4. Maintenance 841.620 2.144.602.894 9.529.815.720

5. Plant Supplies 126.243 321.690.434 1.429.472.358

6. Royalty & Patent 5.539.750 - 48.611.303.184

7. Utilitas - 10.590.163.521 10.590.163.521

Direct Manufacturing Cost (DMC) 14.849.455 18.612.456.849 148.916.421.209

Tabel VI.5 Indirect Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Payroll Overhead - 794.400.000 794.400.000

2. Laboratory - 794.400.000 794.400.000

3. Plant Overhead - 3.177.600.000 3.177.600.000

4. Packaging 38.778.248 - 340.279.122.288

Indirect Manufacturing Cost (IMC) 38.778.248 4.766.400.000 345.045.522.288

Tabel VI.6 Fixed Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Depresiasi 961.851 2.450.974.736 10.891.217.965

2. Property Tax 240.463 306.371.842 2.416.432.649

3. Asuransi 240.463 306.371.842 2.416.432.649

commit to user

Total Manufacturing Cost (TMC)

= DMC + IMC + FMC

= Rp (148.916.421.209+345.045.522.288+15.724.083.264)

= Rp 509.686.026.761,00

Total Manufacturing Cost (TMC) per kg produk

= Rp 12.742,00

Tabel VI.7 General Expense

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Administrasi - 4.981.000.000 4.981.000.000

2. Sales 33.238.498 - 291.667.819.104

3. Research 3.102.260 - 27.222.329.783

4. Finance 2.317.723 1.097.087.804 21.435.108.979

General Expense (GE) 36.658.481 6.078.087.804 345.306.257.866

Biaya Produksi Total (TPC) = TMC + GE

= Rp 509.686.026.761 + Rp 345.306.257.866

= Rp 854.992.284.627,00

Biaya Produksi Total (TPC) per kg produk

= Rp 21.374,00

VI.4 Keuntungan Produksi

Penjualan selama 1 tahun :

Total penjualan n-butil akrilat = US$ 110.794.993

= Rp. 972.226.063.680

= Rp. 24.305,00 / kg produk

commit to user

Keuntungan sebelum pajak

= Rp 117.233.779.053

Pajak = 25% dari keuntungan = Rp 29.308.444.763 (www.pajak.go.id

2010)

Keuntungan setelah pajak

= Rp 87.925.334.290,00

= Rp 2198,00 / kg produk

Tabel VI.8 Analisis kelayakan

No. Keterangan Perhitungan Batasan

1 Return On Investment (% ROI)

ROI sebelum pajak

86,11%

Min. 44%

ROI setelah pajak

64,58%

(resiko tinggi)

2 Pay Out Time (POT)

POT sebelum pajak

1,1 tahun

Maks. 2 tahun

POT setelah pajak

1,4 tahun

(resiko tinggi)

3 Break Even Point (BEP) 52% 40-60%

4 Shut Down Point (SDP) 45,59%

5 Discounted Cash Flow (DCF) 26,35 Min. 7% (bunga

simpanan Bank Mandiri

Analisis ekonomi menunjukkan bahwa pabrik n-butil akrilat dengan kapasitas

40.000 ton/tahun layak didirikan.

commit to user

Keterangan gambar :

FC

: Fixed manufacturing cost

Va

: Variable cost

Ra

: Regulated cost

Sa

: Sales

SDP

: Shut down point

BEP

: Break even point

Gambar VI.2 Grafik Analisis Kelayakan