Pra Rancangan Pabrik Asam Salisilat Dari Phenol dan Natrium Hidroksida Dengan Kapasitas 7.500 Ton / Tahun.

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN ASAM SALISILAT DARI PHENOL DAN

NATRIUM HIDROKSIDA DENGAN KAPASITAS PRODUKSI

7.5000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

OLEH :

MORTEN GAIN HUTAPEA NIM : 060405021

D E P A R T E M E N T E K N I K K I M I A

F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmatNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Asam Salisilat Dari Phenol dan Natrium Hidroksida Dengan Kapasitas 7.500 Ton / Tahun.

Pra–rancangan pabrik ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat dalam menyelesaikan perkuliahan pada Program Studi Strata Satu (S1) Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, Penulis banyak menerima bantuan, bimbingan dan fasilitas dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ayahanda Polin W. Hutapea dan Ibunda tercinta Rosdiana. Br. Sitompul yang selalu memotivasi dan tidak henti berdoa agar penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Ibu Dr. Zuhrina Masyithah, S.T., MSc., selaku dosen pembimbing dalam penyusunan tugas akhir ini.

3. Bapak Ir. Indra Surya, M.Sc., selaku co – dosen pembimbing dalam penyusunan tugas akhir ini.

4. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T., Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

5. Bapak Dr.Eng Ir. Irvan, M.Si, Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

6. Ibu Dr. Ir. Fatimah, M.T., Sekretaris Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara .

7. Bapak dan Ibu dosen serta pegawai Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

8. Partner saya, Rossi W. Tarigan atas kerjasamanya dalam penyelesaian tugas akhir ini.

9. Abang/Kakak senior yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.

10.Teman-teman angkatan 2006 selalu memberi semangat dalam penyelesaian tugas akhir ini.

11.Teman Hidup saya Hotrina Siburian yang selalu memberi semangat dalam penyelesaian tugas akhir ini.

12. Adik – Adik 2007, 2008, 2009 di Teknik Kimia USU yang tidak tersebutkan namanya yang telah banyak memberikan bantuan, masukan, doa dan motivasinya kepada Penulis.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, Penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan baik isi ataupun kesalahan penulisan tugas akhir ini. Oleh karena itu Penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca sehingga tulisan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, November 2011

Penulis,

INTISARI

Salah satu industri kimia yang mempunyai kegunaan penting dan prospek yang bagus adalah industri asam salisilat karena sampai saat ini Indonesia masih mengandalkan produk impor untuk mencukupi kebutuhan domestik. Asam salisilat merupakan salah satu bahan kimia yang cukup penting dalam kehidupan sehari-hari serta mempunyai nilai ekonomis yang cukup tinggi karena dapat digunakan sebagai bahan baku dari pembuatan obat-obatan seperti antiseptik dan analgesik, sebagai bahan pengawet serta bahan baku untuk keperluan kosmetik

Bahan baku pembuatan asam salisilat yaitu phenol dan natrium hidroksida. Mengingat Indonesia memiliki bahan baku phenol dan natrium hidroksida yang cukup banyak dan potensial sehingga hal ini mendorong untuk dibuatnya suatu pra rancangan pabrik pembuatan asam salisilat dengan tujuan mencukupi kebutuhan asam salisilat domestik. Proses utama pembuatan asam salisilat yaitu dengan mereaksikan phenol dan natrium hidroksida di dalam reaktor, produknya berupa sodium phenolate direaksikan dengan karbon dioksida untuk menghasilkan sodium salisilat. Selanjutmya sodium salisilat direaksikan dengan asam sulfat untuk memperoleh endapan asam salisilat.

Asam salisilat yang diproduksi berkapasitas 7.500 ton/tahun dengan 330 hari kerja dengan bahan baku phenol dan natrium hidroksida. Lokasi pabrik pembuatan asam salisilat ini direncanakan didirikan di Kawasan Industri Kariangau, Balik Papan, Provinsi Kalimantan Timur dengan luas areal 7.610 m2

Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan asam salisilat adalah sebagai berikut: . Tenaga kerja yang dibutuhkan 155 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur utama dengan struktur organisasi sistem garis.

• Total Modal Investasi : Rp 132.655.672.029,- • Biaya Produksi : Rp 375.221.942.430,- • Hasil Penjualan : Rp 420.248.575.522,- • Laba Bersih : Rp 31.224.200.865,-

• Profit Margin : 10,60 %

• Break Even Point : 55,93%

• Return on Investment : 23,54 %

• Pay Out Time : 4,2 tahun

• Return on Network : 39,23 %

• Internal Rate of Return : 37,47 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan

asam salisilat dari phenol dan natrium hidroksida

dengan kapasitas produksi 7.500 ton/tahun layak untuk didirikan.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

INTISARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

BAB I PENDAHULUAN ... I-1 1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Perumusan Masalah ... I-2 1.3 Tujuan Perancangan ... I-2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES ... II-1 2.1 Asam Salisilat ... II-1 2.2 Sifat-sifat Bahan Baku ... II-2 2.2.1 NaOH ... II-2 2.2.2 Karbondioksida (CO2) ... II-3

2.2.3 Asam Klorida (HCl) ... II-3 2.2.4 Phenol(C6H5OH) ... II-3

2.2.5 Air (H2O) ... II-4

2.3 Sifat-sifat Produk ... II-4 2.3.1 Asam Salisilat ... II-4 2.3.2Natrium Sulfat (Na2SO4) ... II-5

2.4 Pembuatan Asam Salisilat ... II-6 2.5 Pemilihan Proses ... II-6 2.6 Deskripsi Proses ... II-7 2.7 Unit Pengolahan Limbah ... II-8

BAB III NERACA MASSA………....III-1

3.1 Mixer (M-101) ... III-1 3.2 Mix Point I (MP-101) ... III-1 3.3 Raktor I (R-101) ... III-2

3.4 Evaporator (FE-101) ... III-2 3.5 Reaktor II (R-201) ... III-2 3.6 Cyclone (FG-201) ... III-3 3.7 Knock Out Drum (FG-202) ... III-3 3.8 Tangki Pencuci (WT-201) ... III-3 3.9 Sentrifuge I (FF-201) ... III-4 3.10 Mixer II (M-201) ... III-4 3.11 Mix Point (MP-201) ... III-4 3.12 Reaktor III (R-301) ... III-5 3.13 Decanter (FL-301) ... III-5 3.14 Tangki Pencuci (WT-301) ... III-6 3.15 Sentrifuge I (FF-301) ... III-6 3.16 Decanter (FL-302) ... III-7 3. 17 Evaporator (FE-301) ... III-7 3. 18 Rotary Drier (DD-301) ... III-7

BAB IV NERACA PANAS………..IV-1

4.1 Mixer (M-101) ... IV-1 4.2 Heater (E-101) ... IV-1 4.3 Reaktor (R-101) ... IV-2 4.4 Evaporator I(FE-101) ... IV-2 4.5 Water Condenser (E-102) ... IV-2 4.6 Heater (E-103) ... IV-3 4.7 Reaktor (R-201) ... IV-3 4.8 Tangki Pencuci (WT-201) ... IV-3 4.9 Heater (E-201) ... IV-4 4.10 Cooler (E-302) ... IV-4 4.11 Reaktor (R-201) ... IV-4 4.12 Evaporator II(FE-301) ... IV-5 4.13 Tangki Pencuci (WT-301) ... IV-5 4.14 Water Condenser (E-301) ... IV-5 4.15 Cooler (E-104) ... IV-5 4.16 Rotary Drier (DD-301) ... IV-6

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ... V-1 5.1 Gudang Penyimpanan NaOH (TK-101) ... V-1 5.2 Gudang Penyimpanan Phenol (TK-102) ... V-1 5.3 Tangki Penyimpanan CO2 (TK-103) ... V-2

5.4 Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (TK-104) ... V-2 5.5 Tangki Penyimpanan Natrium Sulfat(TK-402) ... V-3 5.6 Gudang Produk Asam salisilat (TK-401) ... V-3 5.7 Mixer (M-101) ... V-4 5.8 Mixer II (M-201) ... V-5 5.9 Tangki Pencuci (WT-201) ... V-5 5.10 Tangki Pencuci (WT-301) ... V-6 5.11 Reaktor (R-101) ... V-7 5.12 5 Reaktor II (R-201) ... V-8 5.13 5 Reaktor III (R-301) ... V-8 5.14 Evaporator (FE-101) ... V-9 5.15 Evaporator (FE-301) ... V-9 5.16 Heater (E-101) ... V-10 5.17 Heater (E-103) ... V-10 5.18 Heater (E-201) ... V-11 5.19 Cooler (E-301) ... V-11 5.20 Cooler (E-104) ... V-11 5.21 Water Condenser (E-104) ... V-12 5.22 Water Condenser (E-301) ... V-12 5.23 Belt Conveyor (C-101) ... V-12 5.24 Belt Conveyor (C-102) ... V-13 5.25 Belt Conveyor (C-201) ... V-14 5.26 Screw Conveyor (C-301) ... V-14 5.27 Screw Conveyor (C-302) ... V-14 5.28 Sentrifuge (FF-201) ... V-15 5.29 Sentrifuge (FF-301) ... V-15 5.30 Decanter (FL-301) ... V-15 5.31 Decanter (FL-302) ... V-16

5.32 Pompa Bahan NaOH(J-101) ... V-16 5.33 Rotary Drier (DD-301) ... V-16 5.34 Cyclone (FG-201) ... V-17 5.33 Knock Out Drum (FG-202) ... V-18 5.34 Kompresor (JC-101) ... V-18 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1 6.1 Instrumentasi ... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja Pabrik ... VI-10 6.3 Keselamatan Kerja Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

Asam salisilat ... VI-12 BAB VII UTILITAS ... VII-1 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ... VII-1 7.2 Kebutuhan Air ... VII-2 7.2.1 Screening ... VII-5 7.2.2 Sedimentasi ... VII-6 7.2.3 Klarifikasi ... VII-6 7.2.4 Filtrasi ... VII-7 7.2.5 Demineralisasi ... VII-8 7.2.5.1 Penukar Kation (Cation Exchanger) ... VII-9 7.2.5.2 Penukar Anion (Anion Exchanger) ... VII-10 7.2.6 Deaerator ... VII-12 7.3 Kebutuhan Listrik ... VII-12 7.4 Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-12 7.5 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-13 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-3 8.3 Perincian Luas Tanah ... VIII-4 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... IX-1 9.1 Organisasi Perusahaan ... IX-1 9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ... IX-2 9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil ... IX-2

9.1.3 Bentuk Organisasi Garis Dan Staf ... IX-3 9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsionil Dan Staf ... IX-3 9.2 Manajemen Perusahaan ... IX-3 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ... IX-4 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... IX-6 9.5 Struktur Tenaga Kerja ... IX-8 BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1 10.1 Modal Investasi ... X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap/Fixed Capital Investment (FCI) .. ... X-1 10.1.2 Modal Kerja/Working Capital (WC) ... X-3 10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) ... X-4 10.2.1 Biaya Tetap (BT)/Fixed Cost (FC) ... X-4 10.2.2 Biaya Variabel (BV)/Variable Cost (VC) ... X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales) ... X-5 10.4 Bonus Perusahaan ... X-5 10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ... X-5 10.6 Analisa Aspek Ekonomi ... X-5 10.6.1 Profit Margin (PM) ... X-5 10.6.2 Break Even Point (BEP) ... X-6 10.6.3 Return On Investment (ROI) ... X-6 10.6.4 Pay Out Time (POT) ... X-7 10.6.5 Return On Network (RON) ... X-7 10.6.6 Internal Rate of Return (IRR) ... X-7 BAB XI KESIMPULAN ... XI-1 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Asam Salisilat ... II-1 Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam salisilat….VIII-9 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan

Asam salisilat……….IX-16 Gambar D.1 Sketsa Sebagian Bar Screen (tampak atas) ... LD-2 Gambar D.2 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower...LD-27 Gambar D.2 Kurva Hy terhadap 1/(Hy*-Hy)...LD-28 Gambar E.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan

Tangki Pelarutan ... LE-5 Gambar E.4 Kurva Break Even Point Pabrik Pembuatan Asam Salisilat...LE-28

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Impor Asam Salisilat di Indonesia ... I-2 Tabel 3.1 Neraca Massa Mixer (M-101) ... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa Mix Point I (MP-101) ... III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa Raktor I (R-101) ... III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa Evaporator (FE-101) ... III-2 Tabel 3.5 Reaktor II (R-201) ... III-2 Tabel 3.6 Cyclone (FG-201) ... III-3 Tabel 3.7 Neraca Knock Out Drum (FG-202) ... III-3 Tabel 3.8 Neraca Massa Tangki Pencuci (WT-201) ... III-3 Tabel 3.9 Sentrifuge I (FF-201) ... III-4 Tabel 3.10 Neraca Massa Mixer II (M-201) ... III-4 Tabel 3.11 Neraca Massa Mix Point (MP-201) ... III-4 Tabel 3.12 Neraca Massa Reaktor III (R-301) ... III-5 Tabel 3.13 Neraca Massa Decanter (FL-301) ... III-5 Tabel 3.14 Neraca Massa Tangki Pencuci (WT-301) ... III-6 Tabel 3.15 Neraca Massa Sentrifuge I (FF-301) ... III-6 Tabel 3.16 Neraca Massa Decanter (FL-302) ... III-7 Tabel 3.17 Neraca Massa (FE-301) ... III-7 Tabel 3.18 Neraca Massa Rotary Drier (DD-301) ... III-7 Tabel 4.1 Neraca Panas Mixer (M-101 ... IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas Heater (E-101) ... IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas Reaktor (R-101) ... IV-2 Tabel 4.4 Neraca Panas Evaporator I(FE-101) ... IV-2 Tabel 4.5 Neraca Panas Water Condenser (E-102) ... IV-2 Tabel 4.6 Neraca Panas Heater (E-103) ... IV-3 Tabel 4.7 Neraca Panas Reaktor (R-201) ... IV-3 Tabel 4.8 Neraca Panas Tangki Pencuci (WT-201) ... IV-3 Tabel 4.9 Neraca Panas Heater (E-201) ... IV-4 Tabel 4.11 Neraca Panas Reaktor (R-201) ... IV-4 Tabel 4.12 Neraca Panas Evaporator II(FE-301) ... IV-4

Tabel 4.13 Tangki Pencuci (WT-301) ... IV-5 Tabel 4.14 Neraca Panas Water Condenser (E-301) ... IV-5 Tabel 4.15 Neraca Panas Cooler (E-301) ... IV-5 Tabel 4.16 Neraca Panas Rotary Drier (DD-301) ... IV-6 Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

Asam Salisilat ... VI-4 Tabel 6.2 Metode Pencegahan dan Pertolongan Pertama Jika Terkena Bahan

Kimia ... VI-9 Tabel 7.1 Kebutuhan Uap ... VII-1 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin ... VII-2 Tabel 7.3 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan ... VII-4 Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Brantas, Gresik Jawa Timur ... VII-4 Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik ... VII-12 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah ... VIII-8 Tabel 9.1 Susunan Jadwal Shift Karyawan ... IX-10 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ... IX-10 Tabel 9.3 Proporsi Gaji Karyawan Per 1 Shift ... IX-12 Tabel L.B.1 Nilai Konstanta a, b, c, d, e untuk perhitungAN Cp ... LB-1 Tabel L.B.2 Nilai Elemen Atom pada Perhitungan Cp ... LB-1 Tabel L.B.3 Nilai Panas Pembentukan ... LB-2 Tabel L.B.4 Nilai Panas Pembentukan ... LB-2 Tabel L.B.5 Data steam dan Air Pendingin ... LB-3 Tabel L.B.6 Neraca energi pada tangki pelarutan (M-101) ... LB-5 Tabel L.B.7 Neraca energi pada Heater (E-101) ... LB-6 Tabel L.B.8 Neraca energi pada Reaktor (R-101) ... LB-7 Tabel L.B.9 Panas Masuk Evaporator ... LB-8 Tabel LB.10 Panas Keluar alur 9 ... LB-9 Tabel LB.11 Panas Keluar Evaporator ... LB-9 Tabel LB.12 Neraca energi pada Evaporator I(FE-101) ... LB-10 Tabel LB.13 Panas Keluar Condenser ... LB-11 Tabel LB.14 Neraca energi Water Condenser (E-102) ... LB-11 Tabel LB.15 Neraca energi pada Heater (E-103) ... LB-13

Tabel LB.16 Neraca energi pada Reaktor (R-201) ... LB-14 Tabel LB.17 Neraca energi pada Tangki Pencuci (WT-201)... LB-16 Tabel LB.18 Neraca energi pada Heater (E-201) ... LB-17 Tabel LB.19 Neraca energi pada Cooler (E-302) ... LB-18 Tabel LB.20 Neraca energi pada Reaktor (R-201) ... LB-20 Tabel LB.21 Panas Masuk Evaporator ... LB-20 Tabel LB.22 Panas Keluar Alur 31 ... LB-21 Tabel LB.23 Panas Keluar Evaporator ... LB-22 Tabel LB.24 Neraca energi pada Evaporator II(FE-301) ... LB-22 Tabel LB.25 Neraca energi pada Tangki Pencuci (WT-301)... LB-23 Tabel LB.26 Panas Keluar Condenser ... LB-24 Tabel LB.27 Neraca Panas Water Condenser (E-301) ... LB-25 Tabel LB.28 Neraca energi pada Cooler (E-104) ... LB-26 Tabel LB.29 Neraca energi pada Rotary Drier (DD-301) ... LB-27 Tabel LC.1 Komposisi Bahan Masuk Ke Gudang Penyimpanan Natrium

Sulfat ... LC-9 Tabel LC.2 Komposisi Bahan Masuk Ke Gudang Produk ... LC-11 Tabel LC.3 Komposisi Bahan Masuk Ke Gudang tangki Pencampur

(M-101) ... LC-13 Tabel LC.4 Komposisi Bahan Masuk Ke Gudang tangki Pencampur

(M-201) ... LC-10 Tabel LC.5 Komposisi Bahan Masuk Ke Gudang tangki Pencuci

(WT-101) ... LC-16 Tabel LC.6 Komposisi Bahan Masuk Ke Gudang tangki Pencuci

(WT-301) ... LC-20 Tabel LC.7 Komposisi Bahan Masuk ke Centrifuge (FF-201) ... LC-108 Tabel LC.8 Komposisi Bahan Masuk ke Centrifuge (FF-301) ... LC-109 Tabel LC.9 Komposisi Bahan Masuk ke Decanter (FL-301) ... LC-111 Tabel LC.10 Komposisi Bahan Masuk ke Decanter (FL-302) ... LC-114 Tabel LC.11Hasil Perhitungan Pompa ... LC-119 Tabel D.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara

Tabel E.1 Perincian Harga Bangunan Dan Sarana Lainnya ... LE-1 Tabel E.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ... LE-3 Tabel E.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ... LE-8 Tabel E.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah... LE-9 Tabel E.5 Biaya Sarana Transportasi ... LE-12 Tabel E.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-15 Tabel E.7 Perincian Biaya Kas ... LE-17 Tabel E.8 Perincian Modal Kerja ... LE-18 Tabel E.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia No.17

Tahun 2000 ... LE-20 Tabel E.10 Perhitungan Biaya Depresiasi ... LE-20 Tabel E.11 Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ... LE-29

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ... LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ... LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS ... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ... LE-1

INTISARI

Salah satu industri kimia yang mempunyai kegunaan penting dan prospek yang bagus adalah industri asam salisilat karena sampai saat ini Indonesia masih mengandalkan produk impor untuk mencukupi kebutuhan domestik. Asam salisilat merupakan salah satu bahan kimia yang cukup penting dalam kehidupan sehari-hari serta mempunyai nilai ekonomis yang cukup tinggi karena dapat digunakan sebagai bahan baku dari pembuatan obat-obatan seperti antiseptik dan analgesik, sebagai bahan pengawet serta bahan baku untuk keperluan kosmetik

Bahan baku pembuatan asam salisilat yaitu phenol dan natrium hidroksida. Mengingat Indonesia memiliki bahan baku phenol dan natrium hidroksida yang cukup banyak dan potensial sehingga hal ini mendorong untuk dibuatnya suatu pra rancangan pabrik pembuatan asam salisilat dengan tujuan mencukupi kebutuhan asam salisilat domestik. Proses utama pembuatan asam salisilat yaitu dengan mereaksikan phenol dan natrium hidroksida di dalam reaktor, produknya berupa sodium phenolate direaksikan dengan karbon dioksida untuk menghasilkan sodium salisilat. Selanjutmya sodium salisilat direaksikan dengan asam sulfat untuk memperoleh endapan asam salisilat.

Asam salisilat yang diproduksi berkapasitas 7.500 ton/tahun dengan 330 hari kerja dengan bahan baku phenol dan natrium hidroksida. Lokasi pabrik pembuatan asam salisilat ini direncanakan didirikan di Kawasan Industri Kariangau, Balik Papan, Provinsi Kalimantan Timur dengan luas areal 7.610 m2

Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan asam salisilat adalah sebagai berikut: . Tenaga kerja yang dibutuhkan 155 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur utama dengan struktur organisasi sistem garis.

• Total Modal Investasi : Rp 132.655.672.029,- • Biaya Produksi : Rp 375.221.942.430,- • Hasil Penjualan : Rp 420.248.575.522,- • Laba Bersih : Rp 31.224.200.865,-

• Profit Margin : 10,60 %

• Break Even Point : 55,93%

• Return on Investment : 23,54 %

• Pay Out Time : 4,2 tahun

• Return on Network : 39,23 %

• Internal Rate of Return : 37,47 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan

asam salisilat dari phenol dan natrium hidroksida

dengan kapasitas produksi 7.500 ton/tahun layak untuk didirikan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang sedang giat melakukan pembangunan di segala bidang. Salah satunya adalah pembangunan di bidang industri. Sasaran penting yang ingin tercapai dalam pembangunan di bidang ini adalah agar bangsa Indonesia dapat memenuhi kebutuhan sendiri, selain itu untuk untuk meningkatkan nilai tambah yang ditujukan untuk menyediakan barang dan jasa yang bermutu, meningkatkan ekspor, serta menghemat devisa untuk menunjang pembangunan selanjutnya. Disamping itu, pembangunan industri juga diharapkan dapat merangsang pertumbuhan ekonomi serta menyerap tenaga kerja, baik tenaga ahli, menengah maupun tenaga kasar. Sehingga melalui pembangunan industri ini diharapkan dapat mewujudkan masyarakat Indonesia yang adil dan makmur, baik material maupun spiritual, sesuai dengan nilai yang terkandung di dalam Pancasila dan UUD 1945.

Asam salisilat merupakan salah satu bahan kimia yang cukup penting dalam kehidupan sehari-hari serta mempunyai nilai ekonomis yang cukup tinggi karena dapat digunakan sebagai bahan baku dari pembuatan obat-obatan seperti antiseptik dan analgesik, sebagai bahan pengawet serta bahan baku untuk keperluan kosmetik (Wikipedia, 2011).

Perkembangan konsumsi asam salisilat di Indonesia cenderung meningkat dari tahun ke tahun. Hal ini didukung dengan adanya industri-industri yang menggunakan asam salisilat sebagai bahan baku utama. Perkembangan harga asam salisilat dipasaran internasional meningkat seiring dengan meningkatnya permintaan yang jauh melebihi kapasitas produksinya sehingga menjadikan permintaan bahan kimia ini melonjak drastis. Indonesia sendiri masih mengimpoir asam salisilat karena industri penghasil asam salisilat di Indonesia masih tergolong sedikit. Sehingga dengan adanya pabrik ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan asam salisilat dalam negeri, serta dapat menghemat devisa yang selama ini digunakan untuk mengimpor asam salisilat dari luar negeri.

Adapun kebutuhan asam salisilat di Indonesia terdapat pada tabel di bawah ini:

Table 1.1 Data Kebutuhan impor asam salisilat di Indonesia

Tahun Impor Jumlah (kg)

2006 578.898

2007 743.133

2008 964.695

2009 1.297.639

2010 1.554.805

(Sumber: Badan Pusat Statistik, 2011)

1.2Perumusan Masalah

Kebutuhan terhadap asam salisilat cukup tinggi di Indonesia. Untuk memperolehnya, Indonesia masih harus mengimpor dari negara lain. Agar Indonesia tidak mengimpor asam salisilat maka dibutuhkan suatu usaha untuk memenuhi kebutuhan asam salisilat dengan cara membuat suatu pra rancangan pabrik pembuatan asam salisilat di Indonesia.

1.3Tujuan Perancangan Pabrik

Tujuan pra rancangan pabrik pembuatan asam salisilat dari phenol dan natrium hidroksida adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia khususnya di bidang perancangan, proses dan operasi teknik kimia sehingga akan memberikan gambaran kelayakan pabrik pembuatan asam salisilat.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Asam Salisilat

Asam salisilat memiliki rumus molekul C6H4COOHOH berbentuk Kristal

berwarna merah muda terang hingga kecokelatan yang memiliki berat molekul sebesar 138,123 g/mol dengan titik leleh sebesar 156 0C dan densitas pada 25 0C sebesar 1,443 g/mL. Mudah larut dalam air dingin tetapi dapat melarutkan dalam keadaan panas. Asam salisat dapat menyublim tetapi dapat terdekomposisi dengan mudah menjadi karbon dioksida dan phenol bila dipanaskan secara cepat pada suhu sekitar 200 0

Asam salisilat memiliki struktur bangun seperti yang disajikan pada gambar 2.1 berikut ini:

C ( Wikipedia,2011).

Gambar 2.1. Struktur Asam Salisilat

Bahan baku utama dalam pembuatan asam salisilat adalah phenol, NaOH, karbon dioksida dan asam sulfat. Asam salisilat kebanyakan digunakan sebagai obat-obatan dan sebagai bahan intermediet pada pabrik obat dan pabrik farmasi seperti aspirin dan beberapa turunannya. Sebagai antiseptic, asam salisilat zat yang mengiritasi kulit dan selaput lendir. Asam salisilat tidak diserap oleh kulit, tetapi membunuh sel epidermis dengan sangat cepat tanpa memberikan efek langsung pada sel epidermis. Setelah pemakaian beberapa hari akan menyebabkan terbentuknya lapisan-lapisan kulit yang baru. Obat ini sangat spesifik untuk rematik akut yang dapat mencegah kerusakan jantung yang biasanya terjadi akibat rematik, menghilangkan sakit secara keseluruhan, dan beberapa saat setelah pemakaiannya akan menurunkan temperatur suhu tubuh kembali normal.

Asam salisilat (10-20%) dalam larutan yang terdiri dari asam nitrat selulosa dalam eter dan alkohol digunakan sebagai penghilang kutil dan katimumul pada kaki. Dalam hal ini asam salisilat menyebabkan pelunakan lapisan kulit sehingga katimumul dan kutil akan terlepas bersama kulit mati.

Selain digunakan sebagai bahan utama pembuatan aspirin, asam salisilat juga dapat digunakan sebagai bahan baku obat yang menjadi turunan asam salisilat. Misalnya sodium salisilat yang dapat digunakan sebagai analgesik dan antipyretic serta untuk terapi bagi penderita rematik akut. Alumunium salisilat yang berupa bubuk sehalus debu digunakan untuk mengatasi efek catarrhal pada hidung dan tekak. Ammonium salisilat digunakan sebagai obat penghilang kuman penyakit dan bakteri. Kalsium salisilat dapat digunakan untuk mengatasi diare.

Turunan lain selain diatas adalah asam p-aminosalisilat yang dapat mengatasi tubercolosis pada manusia. Asam metilendisalisilat sering digunakan sebagai zat aditif minyak pelumas serta sebagai formulasi resin alkil. Salisilamide digunakan secara farmasi sebagai antipyretic, zat seudatif dan anti rematik. (Anonim, 2011)

2.2 Sifat-sifat bahan baku 2.2.1 NaOH

Sifat-sifat dari Natrium Hidroksida (NaOH) yaitu: 1. Berat Molekul : 39,9971 g/mol

2. Titik Leleh : 318 °C

3. Titik Didih : 1390 °C

4. Wujud : Padat

5. Warna : Putih

6. Bereaksi dengan asam klorida akan membentuk garam dan air NaOH + HCl → NaCl + H2O

natrium hidroksida asam klorida garam air

7. Bereaksi dengan karbondiosida akan membentuk natrium karbonat dan air 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

natrium hidroksida karbondioksida natrium karbonat air

2.2.2 Karbondioksida (CO2)

Sifat-sifat dari karbondioksida (CO2) yaitu:

1. Berat molekul : 44,01 gr/mol

2. Kandungan C : 72,71 %

3. Kandungan O : 27,29 %

4. Wujud pada suhu kamar : gas 5. Temperatur kritis : -56,6 0 6. Tekanan kritis : 5,11 atm

C

7. Tidak berwarna 8. Tidak berbau

9. Gas yang tidak dapat terbakar. 10.Wujud padat dalam bentuk es kering 11.Diserap dengan larutan alkali. (Windholz, 1983)

2.2.3 Asam Sulfat (H2SO4)

1. Berat molekul : 98,079 g/mol

2. Wujud : Cair

3. Titik didih : 340 o

4. Titik beku : 10,49

C

o

5. Densitas : 1,9224 gr/cm

C

6. Specific Gravity (60

3 o

7. Merupakan senyawa asam kuat yang higroskopis dan sangat stabil

F) : 1,824

(Perry, 1999 & Kirk Othmer, 1969)

2.2.4 Phenol

Sifat-sifat dari phenol yaitu:

1. Rumus molekul : C6H5OH

2. Berat molekul : 94,113 gr/mol

3. Wujud : Cair

4. Warna : Tak berwarna

6. Titik didih : 182 o

7. Titik beku : 41

C

o

8.Kelarutan dalam air (20

C

o

9.Bersifat korosif

C) : 8,3 g/100 ml

(wikipedia, 2011)

2.2.4 Air (H2O)

Sifat-sifat dari Air (H2O)

1. Berat molekul : 18,015 gr/mol

2. Titik didih : 100 0

3. Titik beku : 0 C

0

4. Densitas (25

C

0

5. Viskositas (pada kondisi standar, 1 atm) : 8,949 mP

C) : 0,998 gr/ml

6. Tekanan uap (20 0

7. Panas pembentukan : 6,013 kJ/mol

C) : 0,0212 atm

8. Panas spesifik (pada kondisi standar) : 4,180 J/kg K 9. Panas penguapan : 22,6.105 10. Kapasitas panas : 4,22 kJ/kg K

J/mol

11.Tidak berbau, berasa dan berwarna (Kirk Othmer, 1968)

2.3 Sifat-sifat produk 2.3.1 Asam salisilat

Sifat-sifat dari asam salisilat

1. Rumus molekul : C6H4(OH)COOH

2. Berat molekul : 138,12 gr/mol

3. titik lebur : 159 o

4. Warna : Tak berwarna

C ( pada tekanan 1 atm )

5. Kelarutan dalam air (20 oC) : 49 g/100 gr ( pada 15 o ( Perry, 1997 )

2.3.2 Natrium Sulfat (Na2SO4)

Sifat-sifat :

1. Berat Molekul : 142,04 g/mol

2. Titik Leleh : 884 °C

3. Wujud : Padat

4. Warna : Putih

5. Kelarutan dalam air : 4,76 g/100 ml (0°C) 42,7 g/100 ml (100°C) 6. Tidak larut dalam etanol

7. Bereaksi dengan asam sulfat membentuk natrium hidrogen sulfat Na2SO4 + H2SO4 → 2 NaHSO4

natrium sulfat asam sulfat natrium hidrogen sulfat

8. Bereaksi dengan barium klorida membentuk natrium klorida dan barium sulfat Na2SO4 + BaCl2 → 2 NaCl + BaSO4

natrium sulfat barium klorida natrium klorida barium sulfat 9. Dapat dibuat dengan berbagai macam proses

- Secara laboratorium, dengan mereaksikan natrium hidroksida dan asam sulfat 2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O

natrium hidroksida asam sulfat natrium sulfat air

- Secara komersial, dapat dibuat dengan dua metode yaitu :

1. Proses Mannheim, dengan mereaksikan natrium klorida dan asam sulfat 2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl

natrium klorida asam sulfat natrium sulfat asam klorida 2. Proses Hargreaves, dengan mereaksikan natrium klorida, sulfur dioksida,

oksigen, dan air.

4 NaCl + 2 SO2 + O2 + 2 H2O → 2 Na2SO4 + 4 HCl

2.4 Pembuatan Asam Salisilat

Proses pembuatan asam salisilat dapat dilakukan melalui beberapa cara, yaitu:

1. Proses Wacker. Pada proses Wacker sodium phenolate kering direaksikan dengan karbon dioksida menggunakan phenol berlebih sebagai pelarut kemudian disuling dengan xilene dan menggunakan azeotroping agent untuk mengurangi air. Proses Wacker bekerja pada temperature 1400

2. Proses Wolthuis. Wolthuis mereaksikan karbon dioksida dengan potassium phenolate dengan menggunakan halogenasi benzene seperti khlorobenzene sebagai pelarutnya. Awalnya pada proses ini anhydrous potassium phenolate diperoleh dengan mendestilasi air seluruhnya menggunakan sebagian khlorobenzene. Kondisi reaksi pada 150

C dan tekanan CO2 pada tekanan atmosphere. Waktu reaksi dari proses ini

sekitar 15 jam untuk menghasilkan sodium salisilat (public.resource.org, 2010).

0

3. Proses Kolbe-schmitt. Pada proses ini sodium penolate atau sodium phenate diperoleh dengan mereaksikan phenol dengan sodium hidroksida. Sodium phenolate kemudian direaksikan dengan karbon dioksida pada temperature 180

C dan karbon dioksida pada tekanan 45-120 pound per square inch. Garam potassium phenolate akan menghasilkan yield yang tinggi dari asam salisilat dan sedikit garam sodium (public.resource.org, 2010).

0

C dan menghasilkan sodium salisilat. Sodium salisilat kemudian direaksikan dengan H2SO4 dan air sehingga dihasilkan Asam

salisilat dan Na2SO4 sebagai produk samping (kirk-Othmer, 1998).

2.5 Pemilihan Proses

Proses yang dipilih adalah proses Kolbe-Schmitt karena faktor-faktor sebagai berikut:

• Temperatur yang dibutuhkan tidak terlalu tinggi sehingga lebih mudah dalam pengendalian suhu dan proses serta perancangan alat perpindahan panas lebih mudah dan hemat energi

• Bahan baku mudah diperoleh dan lebih murah • Proses pemurnian yang tidak rumit

• Konversinya besar

• Dihasilkan produk samping berupa garam

• Alat yang mudah diperoleh sehingga penggantian alat mudah dilakukan 2.6 Deskripsi Proses

2.6.1 Proses Pembuatan Asam salisilat

Pra perancangan pabrik pembuatan asam salisilat adalah menggunakan proses Kolbe Schmitt. Proses ini lebih dipilih karena reaksi karboksilasi dapat dilakukan pada temperatur sekitar 180 0C, yaitu antara CO2 dengan Sodium phenolate yang

terlebih dahulu dibuat dengan mereaksikan Natrium hidroksida dengan senyawa phenol. Kemajuan sintesis yang telah dikembangkan ini meningkatkan jumlah asam salisilat yang dihasilkan. Selain itu diperoleh konversi phenol yang lebih tinggi serta proses pemurnian asam salisilat yang tidak begitu rumit. Selain penghematan energi karena temperatur yang digunakan lebih rendah, juga bahan baku yang digunakan seperti phenol cukup murah dan mudah didapat.

2.6.2 Proses Persiapan Sodium Phenolate

Phenol berlebih (1%) pada suhu 30 0C dan sodium hidroksida (50%) dialirkan menuju mix point untuk selanjutnya di umpankan ke Reaktor I (R-101). Produk reaktor ini adalah sodium phenolate dengan kandungan air yang masih tinggi maka kemudian dievaporasi pada temperatur 109,05760C untuk memperoleh sodium phenolate dengan kadar air kecil. Sodium phenolate selanjutnya diumpankan ke dalam reaktor II (R-201) untuk proses karboksilasi.

2.6.3 Proses Karboksilasi

Karbon dioksida berlebih pada tekanan 7 atm diumpankan ke dalam Reaktor II (R-201) untuk direaksikan dengan sodium phenolate. Karbon dioksida berlebih sangat diperlukan untuk memperoleh konversi yang tinggi dari asam salisilat. Temperatur dijaga tetap pada suhu 1800C untuk menjaga agar reaksi karboksilasi

dapat berlangsung sempurna. Produk yang keluar dari reaktor II (R-201) berupa campuran sodium salisilat.

2.6.4 Pemurnian Sodium Salisilat

Setelah proses karboksilasi berjalan dengan baik, sodium salisilat yang dihasilkan dicuci dalam tangki pencuci (WT-201) Penambahan asam kuat pada air yang berisi sodium salisilat dilakukan dengan penambahan asam sulfat dengan konsentrasi antara 60 % pada temperatur 60 0C yang akan yang diumpankan ke Reaktor III (R-301). Kemudian dialirkan ke decanter (FL-301) untuk memisahkan sodium salisilat untuk di gunakan kembali pada Reaktor III (R-301). Campuran yang terdiri dari Asam salisilat, Phenol dan natrium sulfat kemudian dicuci pada tangki pencuci (WT-301), di sentrifusi (FF-301) untuk memisahkan pengotor yang terlarut dalam air. Campuran kemudian Di decanter (FL-302) dimana dipisahkan natrium sulfat sebagai produk samping yang di tampung dalam tanki penyimpanan natrium sulfat (TK-402). Produk yang berupa asam salisilat kemudian dikeringkan dalam rotary dryer pada suhu 1000

Adapun proses pembuatan asam salisilat (C6H4(OH)COOH) adalah sebagai

berikut :

C yang kemudian dibawa dengan menggunakan screw conveyor (C-302) ke gudang penyimpanan produk. (TK-401)

C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O

C6H5ONa + CO2 → C6H4 (OH) (COONa)

C6H4 (OH) (COONa) + H2SO4 → C6H4 (OH) (COOH) + Na2SO4

2.7Unit Pengolahan Limbah

2.7.1 Unit Pengolahan Limbah Cair

Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau atmosfer, karena limbah tersebut mengandung berbagai macam zat yang dapat membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah.

Sumber – sumber limbah cair pabrik pembuatan Asam salisilat ini meliputi: 1. Limbah proses dan limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik.

Limbah proses ini berasal dari hasil destilat yang mengandung banyak komponen sehingga sulit untuk mengolahnya lebih lanjut dan dibuang ke unit utilitas. Sedangkan limbah hasil cair pencucian peralatan pabrik diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik. 2. Limbah domestik. Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan

yang berasal dari kamar mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah cair.

3. Limbah laboratorium.

Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan – bahan kimia yang digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan mutu produk yang dihasilkan, serta yang dipergunakan untuk penelitian dan pengembangan proses.

Pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan dengan menggunakan activated sludge (sistem lumpur aktif), mengingat cara ini dapat menghasilkan effluent dengan BOD yang lebih rendah (20 – 30 mg/l) (Perry, 1997).

Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah Diperkirakan jumlah air buangan pabrik:

1. Limbah proses = 6.295,7209 kg/jam = 6.405,3679 L/jam Limbah pencucian peralatan pabrik = 30 L/jam

2. Limbah domestik dan kantor

Dari Tabel 3–2 hal 157 Metcalf & Eddy, 1991, diperoleh : • Limbah domestik untuk kantor per orang = 19 L/hari

• Limbah domestik untuk perumahan karyawan per orang = 50 L/hari • Limbah domestik untuk kantin per orang = 35 L/hari

Jadi, total limbah domestik yang dihasilkan:

= (155 orang × (19 + 50 + 35) L/hari.orang)/24 jam = 671,667 L/jam

3. Laboratorium = 15 L/jam

Jadi, total air buangan = (6.405,3679 + 30 + 671,667 + 15) L/jam

2.7.2 Bak Penampungan (BP)

Fungsi : Tempat menampung air buangan sementara.

Laju volumetrik air buangan = 7.122,0345 L/jam = 7,122 m3 Waktu penampungan air buangan = 7 hari

/jam

Volume air buangan = 7,122 × 7 × 24 = 1.196,5018 m

Kolam dijaga agar terisi 90 %. Maka volume =

3 9 , 0 1.196,5018

= 1.329,4464 m

Direncanakan akan digunakan 1 bak penampungan, sehingga:

3

Volume kolam = 1.329,4464 m

Direncanakan ukuran kolam yaitu sebagai berikut:

3

- panjang bak (p) : lebar (l) : tinggi (t) = 3 : 2 : 1 - tinggi bak (t) = lebar bak (l) Maka : Volume kolam = p × l × t

1.329,4464 m3

t = 6,0512 m

= 3t × 2t × 1t

Jadi, panjang kolam = 18,1535 m

Lebar kolam = 12,1024 m

Tinggi kolam = 6,0512 m

Luas = 219,70046 m

2.7.3 Bak Pengendapan Awal

2

Fungsi : Tempat menampung air buangan sementara. Laju volumetrik air buangan = 7,122 m3

Waktu tinggal air = 4 jam

/jam

Volume air buangan = 7,122 m3/jam × 4 = 28,4881 m Bak dijaga agar terisi 90 %. Maka volume bak =

3 9 , 0 m3 28,4881

= 31,6534 m

Direncanakan ukuran bak yaitu sebagai berikut:

3

- panjang bak (p) : lebar (l) : tinggi (t) = 2 : 1 : 1 - tinggi bak (t) = lebar bak (l) Maka : Volume bak = p × l × t

32,6534 m3

l = 2,5107 m

Jadi, panjang bak = 5,0214 m

Lebar bak = 2,5107 m

Tinggi bak = 2,5107 m

Luas = 12,6074 m

2.7.4 Bak Netralisasi

2

Fungsi: Tempat menetralkan PH limbah

Air buangan pabrik yang mengandung bahan organik mempunyai pH = 5 (Hammer 1998). Penetralan limbah dilakukan dengan menginjeksikan laruitan soda abu dan Natrium Karbonat (Na2CO3). Kebutuhan Na2CO3 untuk menetralkan pH air

limbah menjadi pH = 7 adalah adalah 0,15 gr Na2CO3/ 30 ml air limbah (Lab.

Analisa FMIPA USU, 2009).

Jumlah volumetrik buangan = 7,122 m3 Kebutuhan Na2CO3 = (7,122 m

/jam

3

/jam) × 106

gr 1000 1kg x ml 30 gr 0,15 x m ml x

= 356,1017 kg/jam

Laju alir larutan 30% Na2CO3 =

3 , 0

356,1017

= 1.187,0058 kg/jam

Densitas larutan 30% Na2CO3 = 1327 kg/m3

Volume larutan 30% Na2CO3 =

(Perry, 1997)

1327 1.187,0058

= 0,8945 m3/jam

Laju volumetrik total = (7,122 + 0,8945) m3/jam = 8,0165 m3/jam Direncanakan waktu penampungan air buangan selama 12 jam

Maka volume air buangan = 8,0165 m3/jam x 12 jam = 96,1985 m3 Direncanakan menggunakan 1 buah bak penetralan

Bak yg digunakan direncanakan terisi 90% bagian.

Volume bak = 106,8872 m3 0,9

96,1985

=

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut :

- panjang bak (p) : lebar (l) : tinggi (t) = 4 : 2 : 1 - tinggi bak (t) = lebar bak (l)

106,8872 m3 = 4t × 2t × t l = 2,3729 m Jadi, panjang bak = 9,4916 m Lebar bak = 2,3729 m Tinggi bak = 4,7458 m

Luas = 22,5225 m2

2.7.5Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge (Lumpur Aktif)

Proses lumpur aktif merupakan proses aerobis di mana flok biologis (lumpur yang mengandung bahan-bahan biologis) tersuspensi di dalam campuran lumpur yang mengandung oksigen. Biasanya mikroorganisme yang digunakan merupakan kultur campuran. Flok biologis ini sendiri merupakan makanan bagi mikroorganisme ini sehingga akan diresirkulasi kembali ke tangki aerasi.

Data:

Laju volumetrik (Q) air buangan = 7.122,0345 liter/ jam = 45.155,9530 gal/hari Karena pabrik yang akan didirikan termasuk dalam pabrik organik maka:

BOD5 (So) = 1100 mg/l (www.onlinelibrary.wiley.com, 2008)

Efisiensi (E) = 95% (Perry, 1997) Koefisien pertumbuhan yield (Y) = 0,8 mg VSS/mg BOD5 (Metcalf & Eddy, 1991)

Koefisien endogenous decay (Kd) = 0,06 hari-1 (Tabel 14.2, Metcalf & Eddy,1998) Mixed Liquor Suspended Solid = 441 mg/l (Metcalf & Eddy, 1991) Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (X) = 353 mg/l (Metcalf & Eddy, 1991) Direncanakan:

Waktu tinggal sel (θc) = 10 hari

1. Penentuan BOD Effluent (S)

100

S S S E

o o

s ×

−

= (Pers. 14.17, Punmia & Ashok, 1998)

100

S S S 95

o o − × =

S = 55 mg/l

) .θ k (1 S)θ (S Q Y V x c d c o + − × ×

= (Pers. 14.15a, Punmia & Ashok, 1998) V 10) 0,06 (1 mg/l) (353 hari) (10 )mg/l 55 (1100 gal/hari) 39 (45.155,95 (0,8) × + × × − × × =

= 668.384,8573gal = 2.530,1315 m3 3. Penentuan Ukuran Kolam Aerasi

Direncanakan : (Metcalf & Eddy, 1991) Panjang bak : lebar bak : tinggi bak = 2 : 1,5 : 1,5

Selanjutnya :

V = p × l × t

V = 2t × 1,5t × 1,5t 2.530,1315 m3= 4,5 t3

t = 8,2536 m

Jadi, ukuran tangki aerasi sebagai berikut: Panjang = 16,5072 m

Lebar = 12,3804 m

Faktor kelonggaran = 0,5 m di atas permukaan air (Metcalf & Eddy, 1991) Tinggi = (8,2536 + 0,5 ) m = 8,7536m

4. Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi (Qr)

Tangki aerasi

Tangki sedimentasi

Q _{Q + Qr}

X

Qr

Xr

Qw

Qw' Xr

Qe

Xe

Asumsi:

Qe = Q = 45.155,9530 gal/hari

Xe = 0,001 X = 0,001 × 353 mg/l = 0,353 mg/l

Xr = 0,999 X = 0,999 × 353 mg/l = 352,647 mg/l

Px = Qw × Xr (Metcalf & Eddy, 1991)

c d obs _θ k 1 Y Y +

= (Metcalf & Eddy, 1991)

) (0,06.(10) 1 0,8 Y_obs +

= = 0,50

Px = (0,50) × (45.155,9530 gal/hari) × (1100– 55)mg/l

= 23.593.985,4635gal.mg/l.hari

Neraca massa pada tangki sedimentasi:

Akumulasi = jumlah massa masuk – jumlah massa keluar 0 = (Q + Qr)X – Qe Xe – Qw Xr

0 = QX + QrX – Q(0,001X) – Px

353 ,4635 23.593.985 1) (0,001 )(353) 30 (45.155,95 X P 1) QX(0,001 Q x r + − = + − =

= 21.727,6886gal/hari = 905,3203 gal/jam 5. Penentuan Waktu Tinggal di Aerator (θ)

0 45.155,953 gal 73 668.384,85 Q Vr

θ_{= =} = 14,8017 hari = 355,2408 jam

6. Penentuan Daya yang Dibutuhkan

Tipe aerator yang digunakan adalah surface aerator.

Kedalaman air = 5 m, dari Tabel 10–11, Metcalf & Eddy, 1991 diperoleh daya aeratornya 10 hp.

2.7.6Tangki Sedimentasi

Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian diresirkulasi kembali ke tangki aerasi.

Laju volumetrik air buangan = (21.727,6886 + 45.155,9530) gal/hari = 66.883,6417 gal/hari = 253,1841 m3/hari

Diperkirakan kecepatan overflow maksimum = 33 m3/m2.hari (Perry, 1997) Direncanakan kecepatan overflow = 5 m3/m2 . hari

Waktu tinggal air = 24 jam = 1 hari (Perry, 1997) Volume tangki (V) = 253,1841 m3/hari × 1 hari = 253,1841 m3

Luas tangki (A) = (253,1841 m3/hari) / (5 m3/m2 hari)

= 50,6368 m2

A = ¼ π D2 D = (4A/π)1/2

= (4 × 50,6368 / 3,14 )1/2 = 8,0315 m Kedalaman tangki, H = V/A = 253,1841 /50,6368 = 5 m.

BAB III NERACA MASSA

Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan asam salisilat dilaksanakan untuk kapasitas produksi sebesar 7.500 ton/tahun, dengan ketentuan sebagai berikut:

1 tahun = 330 hari kerja 1 hari kerja = 24 jam Basis = 1 jam

Maka kapasitas produksi tiap jam adalah:

=                   ton 1 kg 1.000 x jam 24 hari 1 x hari 330 tahun 1 x tahun ton 500 . 7

= 946,9697 kg/jam

3.1 Mixer (M-101)

Tabel 3.1 Neraca Massa Di Mixer (M-201)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 1 Alur 2 Alur 3

NaOH _280,8005 - _280,005

Air - _{280,8005 280,005}

∑ 280,8005 280,005

561,6009 561,6009

3.2 Mix point (MP-101)

Tabel 3.2 Neraca Massa Di Mixer (MP-201)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 3 Alur 4 Alur 6

Phenol _{- 667,5147 667,5147}

NaOH _280,8005 - _280,8005

Air _280,8005 - _280,8005

∑ 561,6009 667,5147 1229,1156

1229,1156

Tabel 3.3 Neraca Massa Di Reaktor I (R-101)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 6 Alur 7

Phenol _{667,5147 6,6751}

NaOH _280,8005

-Air _{280,8005 407,1923}

Sodium Phenolate - _815,2482

∑ 1229,1156 1229,1156

3.4 Evaporator I (FE-101)

Tabel 3.4 Neraca Massa Di Evaporator I (FE-101)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 7 Alur 8 Alur 9

Phenol 6,6751 6,6751 -

Air _{407,1923 20,3596 386,8327}

Sodium Phenolate _815,2482 815,2482 -

∑ 1229,1156 842,2830 386,8327

1229,1156

3.5 Reaktor II (R-201)

Tabel 3.5 Neraca Massa Di Reaktor II (R-201)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 8 Alur 10 Alur 11

Phenol 6,6751 - 6,6751

Air _20,3596 - 20,3596

Sodium Phenolate 815,2482 - _16,3050

CO2 - _{816,4094 513,6308}

Sodium salisilat - - _1101,7218

∑ 842,2829 816,4094 1658,6923

1658,6923

Tabel 3.6 Neraca Massa Di Cyclone (FG-201)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 11 Alur 13 Alur 12

Phenol 6,6751 6,6751 -

Air 20,3596 - 20,3596

Sodium Phenolate _16,3050 16,3050

CO2 _513,6308 - 513,6308

Sodium salisilat _1101,7218 11017218 -

∑ 1658,6923 1124,7019 533,9904

1658,6923

3.7 Knock Out Drum (FG-202)

Tabel 3.7 Neraca Massa Di Knock Out Drum (FG-202)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 12 Alur 36 Alur 37

CO2 513,6308 513,6308 -

Air 20,3596 - 20,3596

∑ 533,9904 513,6308 20,3596

533,9904

3.8 Tangki Pencuci (WT-201)

Tabel 3.8 Neraca Massa Di tangki pencuci (WT-201)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur13 Alur 14 Alur 15

Phenol 6,6751 - 6,6751

Air - _{2862,6539 2862,6539}

Sodium Phenolate 16,3050 16,3050

Sodium salisilat 1101,7218 - 1101,7218

∑ 11247019 2862,6539 _3987,3558

3987,3558

Tabel 3.9 Neraca Massa Di Sentrifusi I (FF-201)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 15 Alur 16 Alur 17

Phenol _6,6751 - 6,6751

Air _{2862,6539 2805,4008 57,2531}

Sodium Phenolate _{16,3050 15,9789 0,3261}

Sodium salisilat _1101,7218 - 1101,7218

∑ _3987,3558 2821,3797 1165,7876

3987,3558

3.10 Mixer II (M-201)

Tabel 3.10 Neraca Massa Di Mixer (M-201)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 19 Alur 20 Alur 21

H2SO4 336,2737 - 336,2737

Air - 224,1824 224,1824

∑ 336,2737 224,1824 560,4561

560,4561

3.11 Mix point (MP-201)

Tabel 3.11 Neraca Massa Di Mix point (MP-201)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 17 Alur 30 Alur 18

Phenol 6,6751 - 6,6751

Air _57,2531 - _57,2531

Sodium Phenolate _0,3261 - 0,3261

Sodium salisilat 1101,7218 189,8630 _1291,5848

∑ 1165,9761 189,8630 _1355,8391

1355,8391

Tabel 3.12 Neraca Massa Di Reaktor III (R-301)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 18 Alur 21 Alur 22

Phenol 6,6751 - 6,6751

Air _57,2531 224,1824 281,4355

Sodium Phenolate 0,3261 - 0,3261

Sodium salisilat _1291,5848 - 193,7377

H2SO4 - 336,2737 -

Na2SO4 _- - 487,1511

Asam salisilat - - 946,9697

∑ 1355,8391 560,4561 1916,2952

1916,2952

3.13 Decanter (FL-301)

Tabel 3.13 Neraca Massa Di Decanter II (FL-301)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 22 Alur 23 Alur 24

Phenol 6,6751 - 6,6751

Air 281,4355 _{275,8068 5,6287}

Sodium Phenolate 0,3261 _{0,3196 0,0065}

Sodium salisilat 193,7377 _{189,8630 3,8747}

Na2SO4 487,1511 _- 487,1511

Asam salisilat 946,9697 - 946,9697

∑ 1916,2952 465,9894 1450,3058

3.14 Tangki Pencuci (WT-301)

Tabel 3.14 Neraca Massa Di Tangki Pencuci (WT-301)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 24 Alur 25 Alur 26

Phenol 6,6751 - 6,6751

Air _{5,6287 4.790,7380 4796,3667}

Sodium Phenolate _{0,0065 0,0065}

Sodium salisilat _3,8748 - 3,8748

Na2SO4 487,1511 - 487,1511

Asam salisilat 946,9697 - 946,9697

∑ 1450,3059 4.790,7380 6.241,0439

6.241,0439

3.15 Sentrifuge (FF-301)

Tabel 3.15 Neraca Massa Di Sentrifusi II (FF-301)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 26 Alur 27 Alur 28

Phenol 6,6751 _{6,5416 0,1335}

Air _{4.796,3667 4700,4394 95,9273}

Sodium Phenolate _{0,0065 0,0065 -}

Sodium salisilat 3,8748 _{3,7973 0,0775}

Na2SO4 487,1511 _{- 487,1511}

Asam salisilat 946,9697 - 946,9697

∑ 6.241,0439 4.710,7848 1.530,2591

3.15 Decanter (FL-302)

Tabel 3.15 Neraca Massa Di Decanter (FL-302)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 28 Alur 29 Alur 32

Phenol _{0,1335 0,1308} 0,0027

Air _{95,9273 94,0087 1,9186}

Sodium salisilat _{0,0775 0,0759 0,0016}

Na2SO4 _{487,1511 477,4081 9,7430}

Asam salisilat 946,9697 - 946,9697

∑ 1530,2591 571,6235 958,6356

1530,2591

3.16 Evaporator II (FE-301)

Tabel 3.16 Neraca Massa Di Evaporator II (FE-301)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 23 Alur 30 Alur 31

Sodium salisilat _189,8630 189,8630 -

Air _{275,8068 13,7903 262,0165}

Sodium Phenolate _0,3196 0,3196 -

∑ 465,9894 203,9729 262,0165

465,9894

3.18 Rotary dryer (DD-301)

Tabel 3.18 Neraca Massa Di Rotary dryer (DD-301)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 32 Alur 33 Alur 34

Phenol 0,0027 0,0027

Air _{1,9186 0,9785 0,9401}

Sodium salisilat _{0,0015 0,0015}

Na2SO4 _{9,7430 9,7430}

Asam salisilat 946,9697 946,9697

∑ 958,6355 0,9785 957,657

BAB IV

NERACA ENERGI

Basis perhitungan : 1 jam operasi Satuan operasi : kJ/jam

Temperatur basis : 25oC atau 298 K

4.1 Mixer (M-101)

Tabel 4.1 Neraca Energi pada Mixer (M-101)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan _{4.675,2715 -}

Produk _{- 109.233,9231}

Panas Pengenceran _{98.684,3059 -}

H2O _5.874,3456

Total _{109.233,9231 109.233,9231}

4.2 Heater (E-101)

Tabel 4.2 Neraca Energi pada Heater (E-101)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan _{114.021,8461 -}

Produk _{- 199.388,0219}

Steam _{85.366,1758 -}

4.3 Reaktor I (R-101)

Tabel 4.3 Neraca Energi pada Reaktor I (R-101)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 199.388,0219

Produk - 185.863,1761

Panas Reaksi 282,3439 -

Steam - 13.807,1897

Total 199.670,3658 199.670,3658

4,4 Evaporator I (FE-101)

Tabel 4.4 Neraca Energi pada Evaporator I (FE-101)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 181.799,2333 -

Produk - _{1101.178,1044}

Steam _919.378,8711 -

Total 1101.178,1044 1101.178,1044

4.5 Water Condenser (E-102)

Tabel 4.5 Neraca Energi pada Water Condenser (E-102)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan _{1002.231,9305} -

Produk - _873.730,1973

Air Pendingin _- 128.501,7332

4.6 Heater (E-103)

Tabel 4,6 Neraca Energi pada Heater (E-103)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 98.946,1739 -

Produk - _182.743,5573

Steam _83.797,3834 -

Total 182.743,5573 182.743,5573

4,7 Reaktor II (R-201)

Tabel 4,7 Neraca Energi pada Reaktor II (R-201)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan _394.020,6536 -

Produk - _386.543,3020

Panas Reaksi _620,0079

Air pendingin _8.097,3595

Total _{394.640,6615 394.640,6615}

4.8 Tangki pencuci I (WT-201)

Tabel 4.8 Neraca Energi pada Tangki pencuci

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan _259.497,4520 -

Produk - _259.497,4520

4.9 Heater (E-201)

Tabel 4.9 Neraca Energi pada Heater (E-201)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 29.645,1152 -

Produk - _53.052,3989

Steam _23.348,2837

Total 53.052,3989 53.052,3989

4.10 Cooler (E-302)

Tabel 4.10 Neraca Energi pada cooler (E-302)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan _23.265,9100 -

Produk - 9.523,5122

Air Pendingin - 13.742,3978

Total 23.265,9100 23.265,9100

4.11 Reaktor III (R-301)

Tabel 4.11 Neraca Energi pada Reaktor III (R-301)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 115.607,7179 -

Produk - _102.037,5577

Panas Reaksi _299,5880

Air pendingin _{- 13.769,8855}

4.12 Evaporator II (FE-301)

Tabel 4.12 Neraca Energi pada Evaporator II (FE-301)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 12.305,3688 -

Produk - 698.395,8207

Steam 686.090,4519

Total 698.395,8207 698.395,8207

4.13 Tangki pencuci II (WT-301)

Tabel 4.13 Neraca Energi pada Tangki pencuci (WT-301)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 198.033,2547 -

Produk - 198.033,2547

Total 198.033,2547 198.033,2547

4.14 Water Condenseor (E-301)

Tabel 4.14 Neraca Energi pada Water condenser (E-301)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan _675.130,6417 -

Produk - _591.810,7642

Air Pendingin _{- 83.319,8775}

Total _{675.130,6417 675.130,6417}

4.15 Cooler (E-104)

Tabel 4.15 Neraca Energi pada cooler (E-104)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan _125.138,5874 -

Produk - 53.891,2278

Air Pendingin - 71.247,3596

4.16 Rotary Drier (DD-301)

Tabel 4.16 Neraca Energi pada Rotary Drier (DD-301)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan _7.958,0562 -

Produk - _86.036,7595

Steam _{78.078,7033 -}

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Gudang Penyimpanan NaOH (TK-101)

Fungsi : Tempat penyimpanan NaOH selama 30hari

Bentuk : Segi empat beraturan

Bahan konstruksi : Beton

Kapasitas NaOH : 280,8005 kg/jam

Jumlah : 1 unit

Kondisi penyimpanan :

Temperatur : 30 0C Tekanan : 1 atm Kondisi fisik :

Lebar gudang : 9,83 m Tinggi gudang : 3,51 m Panjang gudang : 17,55 m

5.2 Gudang Penyimpanan Phenol (TK-102)

Fungsi : Tempat penyimpanan Phenol selama 30hari

Bentuk : Segi empat beraturan

Bahan konstruksi : Beton

Kapasitas Phenol : 445,0098 kg/jam

Jumlah : 1 unit

Kondisi penyimpanan :

Temperatur : 30 0C Tekanan : 1 atm Kondisi fisik :

Lebar gudang : 15,678 m Tinggi gudang : 3,51 m Panjang gudang : 26 m

5.3 Tangki Penyimpanan CO2 (TK-103)

Fungsi : Tempat menyimpan Karbon dioksida umpan

Bentuk : Silinder horizontal dengan alas dan tutup hemispherical Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-318

Jumlah : 2 unit Kebutuhan perancangan : 2 hari

Laju massa : 816,4094kg/jam

Kondisi operasi :

Temperatur = 40 °C Tekanan = 7 atm Ukuran Silinder

Diameter = 12,3243 m Tinggi = 15,4054 m Tebal = 1 ¾ in Ukuran Tutup

Diameter = 12,3243 m Tinggi = 3,0811 m Tebal = 1 ½ in

5.4 Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (TK-104)

Fungsi : Penyimpanan bahan baku asam sulfat Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 336,2737 kg/jam Kebutuhan perancangan : 30 hari

Kondisi Penyimpanan : Temperatur : 300C

Kondisi fisik

Diameter : 4,6505 m Tinggi : 9,3009 m Tebal : ½ in

5.5 Tangki Penyimpanan Natrium Sulfat (TK-402)

Fungsi : Penyimpanan Produk samping natrium sulfat Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 571,3065 kg/jam

Kondisi Penyimpanan : Temperatur : 300C

Tekanan : 1 atm

Kondisi fisik

Diameter : 3,7781 m Tinggi : 7,5563 m Tebal : ½ in

5.6 Gudang Produk Asam salisilat (TK-401)

Fungsi : Tempat penyimpanan Asam salisilat selama 7hari

Bentuk : Segi empat beraturan

Bahan konstruksi : Beton

Jumlah : 1 unit

Kapasitas Asam salisilat : 957,6559 kg/jam

Kondisi penyimpanan :

Temperatur : 30 0C Tekanan : 1 atm

Kondisi fisik :

Lebar gudang : 16,25 m Tinggi gudang : 3,51 m Panjang gudang : 8,424 m

5.7 Mixer (M-101)

Fungsi : Tempat mencampur NaOH dan air hingga komposisi NaOH 50%

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 561,6009 kg/jam

Kondisi penyimpanan :

Temperatur : 30 0C Tekanan : 1 atm Kondisi fisik :

Diameter : 0,6628 m

Tinggi : 1,3225 m

Tebal : ¼ in

Tutup :

Diameter : 0,6628 m

Tinggi : 0,1657 m

Tebal : ¼ in

Pengaduk :

Jenis : turbin impeller daun enam Jumlah baffle : 4 buah

Diameter : 0,2209 m Daya motor : 1/10 hp

5.8 Mixer (M-102)

Fungsi : Tempat mencampur H2SO4 dan air hingga komposisi H2SO4

60%

Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup elipsoidal Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 560,4561 kg/jam

Kondisi penyimpanan :

Temperatur : 30 0C Tekanan : 1 atm Kondisi fisik :

Diameter : 0,6775 m

Tinggi : 1,3551 m

Tebal : ¼ in

Tutup :

Diameter : 0,6775 m

Tinggi : 0,2258 m

Tebal : ¼ in

Pengaduk :

Jenis : turbin impeller daun enam Jumlah baffle : 4 buah

Diameter : 0,2258 m Daya motor : 1/10 hp

5.9 Tangki Pencuci (WT-201)

Fungsi : Tempat untuk pencucian campuran sodium salisilat Jenis : Continuous Stirred Tank

Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C

Kondisi fisik Silinder

Diameter : 1,7973 m Tinggi : 2,6960 m Tebal : ¼ in Tutup

Diameter : 1,5701 m Tinggi : 0,4493 m Tebal : ¼ in Pengaduk

Jenis : High efficiency impeller Jumlah baffle : 4 buah

Diameter : 0,5991 m Daya motor : 1/5 hp

5.10 Tangki Pencuci (WT-301)

Fungsi : Tempat untuk pencucian asam salisilat Jenis : Continuous Stirred Tank

Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kondisi fisik Silinder

Diameter : 1,7455 m Tinggi : 2,6182 m Tebal : ¼ in Tutup

Diameter : 1,7455 m Tinggi : 0,4364 m Tebal : ¼ in

Pengaduk

Jenis : High efficiency impeller Jumlah baffle : 4 buah

Diameter : 0,5818 m Daya motor : 1/4 hp

5.11 Reaktor (R-101)

Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi Jenis : plug flow reactor

Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-285

Jumlah : 1 unit

Ukuran : -. Silinder

- Diameter = 3,258 m - Tinggi = 15 m - Tebal = 3/4 in -. Tutup

- Diameter = 2,835 m - Tinggi = 0,8145 m - Tebal = 3/4 in - Tube:

- Diameter = 15 cm - Panjang = 15 m

- Pitch = 15 square pitch - Jumlah = 16

- Pipa pendingin:

- Ukuran nominal = 2 in - Schedule = 40

- ID = 2,067 in

- OD = 2,38 in

5.12 Reaktor II (R-201)

Fungsi : Tempat Mengkonversi sodium phenolate menjadi Sodium salisilat

Jenis : Reaktor Unggun Fluidisasi

Bentuk : silinder tegak, tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : Casting Stell SA-336, Grade F25

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

• Temperatur : 180 oC • Tekanan : 7 atm

Kecepatan minimum fluidisasi (Umf) = 0,239 cm/s Kecepatan gas (Uo) = 2,39 cm/s

Kecepatan akhir gas (Ut) = 17,306 cm/s Pressure drop (∆pd) = 17,939 kPa Diameter reaktor (Dt) = 1 m Tinggi reaktor = 12,2444 m

5.13 Reaktor (R-301)

Fungsi : Mereaksikan Sodium salisilat dengan larutan H2SO4 60 %

untuk memperoleh asam alisilat

Jenis : tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal

Kondisi operasi : Temperatur (T) : 60oC

Tekanan (P) : 1 atm = 101,325 kPa Bahan konstruksi : Carbon steel, SA-285, Gr. A

Waktu tinggal (τ) : 120 menit = 2 jam Fmasuk umpan total : 1.916,2952 kg/jam

Volume tangki : 8,7931 m3 Diameter tangki : 2,040 m Tinggi tutup ellipsoidal : 0,340 m

Tinggi shell : 3,060 m Tinggi tangki : 3,740 m Tebal silinder : 1 ½ in Tebal head : 1 ½ in Tebal jaket : 1 ½ in Diameter pengaduk : 0,680 m Daya pengaduk : 22 hp

5.14 Evaporator I (FE-101)

Fungsi : untuk menaikkan konsentrasi larutan Sodium phenolate dengan menguapkan air.

Bentuk : Long-tube Vertical Evaporator Tipe : Single Effect Evaporator Jenis : 1-2 shell and tube exchanger

Dipakai : 1 in OD Tube 18 BWG, panjang = 12 ft Jumlah : 1 unit

Diameter luar tube (OD) = 1 in

Jenis tube = 18 BWG

Pitch (PT) = 1 1/4 in triangular pitch

Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube: 118 tube dengan ID shell 17,25 in.

5.15 Evaporator II (FE-301)

Fungsi : untuk menaikkan konsentrasi larutan Sodium salisilat dengan menguapkan air.

Bentuk : Long-tube Vertical Evaporator Tipe : Single Effect Evaporator Jenis : 1-2 shell and tube exchanger

Dipakai : 1 in OD Tube 18 BWG, panjang = 12 ft Jumlah : 1 unit

Diameter luar tube (OD) = 1 in

Jenis tube = 18 BWG

Pitch (PT) = 1 1/4 in triangular pitch

Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube: 66 tube dengan ID shell 13,25 in.

5.16 Heater 1 (E-101)

Fungsi : Untuk memanaskan NaOH dan phenol yang akan masuk ke Reaktor (R-101)

Bentuk : Horizontal heater

Jenis : 2-4 shell and tube exchanger

 Diameter luar tube (OD) = 1 1/4 in

 Jenis tube = 18 BWG

 Pitch (PT) = 1 in triangular pitch

 Panjang tube (L) = 3 ft

 Jumlah tube = 66 tube

 Diameter dalam (ID) = 13,25 in 5.17 Heater II (E-103)

Fungsi : Untuk memanaskan Sodium phenolate yang akan masuk ke Reaktor (R-201)

Bentuk : Horizontal heater

Jenis : 2-4 shell and tube exchanger

 Diameter luar tube (OD) = 3/4 in

 Jenis tube = 18 BWG

 Pitch (PT) = 1 in Square pitch

 Panjang tube (L) = 10 ft

 Jumlah tube = 40 tube

5.18 Heater III (E-201)

Fungsi : Untuk memanaskan Sodium salisilat yang akan masuk ke Reaktor (R-301)

Bentuk : Horizontal heater

Jenis : 2-4 shell and tube exchanger

 Diameter luar tube (OD) = 1 in

 Jenis tube = 18 BWG

 Pitch (PT) = 1 ¼ in Square pitch

 Panjang tube (L) = 3 ft

 Jumlah tube = 54 tube

 Diameter dalam (ID) = 15,25 in 5.19 Cooler (E-302)

Fungsi : Untuk mendinginkan hasil keluaran bawah Evaporator II Bentuk : Horizontal condensor

Jenis : 2-4 shell and tube exchanger

 Diameter luar tube (OD) = 3/4 in

 Jenis tube = 18 BWG

 Pitch (PT) = 1 in triangular pitch

 Panjang tube (L) = 2,5 ft

 Jumlah tube = 14 tube

 Diameter dalam (ID) = 8 in 5.20 Cooler (E-104)

Fungsi : Untuk mendinginkan hasil keluaran atas Cyclone Bentuk : Horizontal condensor

Jenis : 2-4 shell and tube exchanger

 Diameter luar tube (OD) = 3/4 in

 Jenis tube = 18 BWG

 Panjang tube (L) = 12 ft

 Jumlah tube = 75 tube

 Diameter dalam (ID) = 12 in 5. 21 Water Condenser (E-102)

Fungsi : Mengubah fasa uap air menjadi fasa cair Bentuk : Horizontal condensor

Jenis : 2-4 shell and tube exchanger

 Diameter luar tube (OD) = 1 in

 Jenis tube = 18 BWG

 Pitch (PT) = 1 ¼ in triangular pitch

 Panjang tube (L) = 7 ft

 Jumlah tube = 72 tube

 Diameter dalam (ID) = 15,25 in 5.22 Water Condenser (E-301)

Fungsi : Mengubah fasa uap air menjadi fasa cair Bentuk : Horizontal condensor

Jenis : 2-4 shell and tube exchanger

 Diameter luar tube (OD) = 1 in

 Jenis tube = 18 BWG

 Pitch (PT) = 1 ¼ in triangular pitch

 Panjang tube (L) = 18 ft

 Jumlah tube = 90 tube

 Diameter dalam (ID) = 17,25 in 5.23 Belt Conveyor (C-101)

Fungsi : Mengangkut NaOH padat dari gudang penyimpanan (TK-101) menuju Mixer (M-101)

Bahan konstruks : carbon steel Jumlah : 1 unit

Jarak angkut = 35 ft = 10,668 m

Lebar belt = 14 in

Kecepatan = 100 rpm

• Ukuran konveyor

Velocity (v) = 0,7312 ft/min

Panjang konveyor desain (L) = 35,1337 ft Ketinggian konveyor (H) = 3,0621 ft Daya conveyor = 2 hp

5.24 Belt Conveyor (C-102)

Fungsi : Mengangkut Phenol padat dari gudang penyimpanan (TK-102) menuju Mix Point (MP-101)

Jenis : horizontal belt conveyor Bahan konstruksi : carbon steel

Jumlah : 1 unit

Jarak angkut = 50 ft = 15,24 m

Lebar belt = 14 in

Kecepatan = 100 rpm

• Ukuran konveyor

Velocity (v) = 1,7383 ft/min

Panjang konveyor desain (L) = 50,191ft Ketinggian konveyor (H) = 4,3744 ft Daya conveyor = 2 hp

5.25 Belt Conveyor (C-201)

Fungsi : Mengangkut keluaran bawah dari Cyclone menuju ke tangki pencuci (WT-201)

Jenis : horizontal belt conveyor Bahan konstruksi : carbon steel

Jarak angkut = 50 ft = 15,24 m

Lebar belt = 14 in

Kecepatan = 100 rpm

• Ukuran konveyor

Velocity (v) = 2,92891 ft/min

Panjang konveyor desain (L) = 50,191ft Ketinggian konveyor (H) = 4,3744 ft Daya conveyor = 2 hp

5.26 Screw Conveyor (C-301)

Fungsi : mengangkut asam salisilat ke drier

Jenis : Screw conveyor

Bahan Konstruksi : carbon steel

- Panjang ( L ) = 20 ft - Tinggi ( Z ) = 6 ft - Lebar = 14 in

- Rpm conveyor ( ω) = 1,33453 rpm - Daya conveyor = 3 hp

5.27 Screw Conveyor (C-302)

Fungsi : mengangkut Asam salisilat ke gudang asam salisilat

Jenis : Screw conveyor

- Panjang ( L ) = 20 ft - Tinggi ( Z ) = 6 ft

- Lebar = 14 in - Rpm conveyor ( ω) = 1,3325 rpm - Daya conveyor = 3 hp

5.28 Sentrifuge (FF-201)

Fungsi : memisahkan Sodium salisilat dengan campuran Jenis : Scroll conveyer centrifuge

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 6,3299 m3/jam Kecepatan : 4000 rpm Daya motor : 2 hp

5.29 Sentrifuge (FF-301)

Fungsi : memisahkan Sodium salisilat dengan campuran Jenis : Scroll conveyer centrifuge

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 5,7981 m3/jam Kecepatan : 4000 rpm Daya motor : 3 hp

5.30 Decanter (FL-301)

Fungsi : memisahkan larutan Sodium salisilat dengan larutan lainnya. Bentuk : horizontal silinder

Bahan : Carbon steel, SA – 283, Gr.C

Jumlah : 1 unit

Panjang : 2,31460033 m

Diameter : 0,77153343 m

5.31 Decanter (FL-302)

Fungsi : memisahkan larutan Sodium salisilat dengan larutan lainnya. Bentuk : horizontal silinder

Bahan : Carbon steel, SA – 283, Gr.C

Jumlah : 1 unit

Panjang : 1,4516 m

Diameter : 0,4839 m

Waktu tinggal : 0,2668 jam

5.32 Pompa Bahan NaOH (J-101)

Fungsi : memompa NaOH ke reaktor (R-101) Jenis : Pompa sentrifugal

Bahan Konstruksi : commercial steel

Jumlah : 1 unit

Laju pompa : 0,3438 lbm/s Daya motor : 1/4 hp

Tabel LC.9 Hasil perhitungan untuk semua pompa proses Nama

Pompa

Laju alir (lbm/s)

Diameter

pipa (in) NRe

∆f (ft.lbf/lbm)

Daya (hp)

J-102 0.7525 1 7.316,5788 1,0614 1/10

J-103 0.5157 1/4 153.7970 1.4786 1/5

J-201 0.7907 1/2 145.9582 1.6299 1/10

J-202 0.343124 3/4 440.1499 0.6764158 1/10

J-301 1,173199 1 1/4 368.7474 1.2684126 1/10

J-302 0.171557 1/4 81.414598 1.3491704 1/10

J-303 0.350009 1/2 1714.7343 1.292691 1/10

J-304 0.887909 1 142.42257 1.2513157 1/10

J-305 0.28727347 3/4 198.47389 1.3977008 1/5

J-306 0.9368 ½ 279,3977 1.1202607 1/4

5.33 Rotary Dryer (DD-301)

Fungsi : Menguapkan H2O yang masih terikut pada produk yang keluar dari conveyor yang merupakan produk akhir

Jenis : Co-Current with Rotary Atomizer (FSD-4) Waktu tinggal (θ) : 4,655 menit

Jumlah : 1 unit Kondisi operasi

Temperatur saturated steam = 250 0C = 482 0F

Temperatur umpan masuk rotary dryer = 30,66 0C = 87,188 0F Temperatur umpan keluar rotary dryer = 100 0C = 212 0F Kondisi fisik

Diameter : 0,8031 ft Panjang : 4,0153 ft Rotasi : 20 rpm

5.34 Cyclone (FG-201)

Fungsi : Memisahkan gas dari padatan Bahan konstruksi : Carbon steel

Bentuk : Lapple Conventional Cyclone with 4 inch insulation (Vesuvius Cercast 3300 castable refractory)

Jumlah : 1 unit

Lebar inlet cyclone : W = 0,45 m

Kecepatan aliran masuk cyclone : V = 0,003 m/s

= 10,179 m/jam

Tinggi inlet cyclone : H = 1,125 m

Panjang badan cyclone : Lb = 3,375 m

Panjang kerucut cyclone : Lc = 5,625 m

Jumlah putaran di dalam vorteks terluar : Ne = 5,5

Diameter badan cyclone : D = 2,25m

Diameter outlet gas : De = 1,125 m

Diameter pemecah vorteks : S = 1,125 m

Diameter outlet partikel : Dd = 0,844 m

LC.35 Knock Out Drum (FG-202)

Fungsi : Menampung sekaligus memisahkan produk dari reaktor yang berupa gas setelah didinginkan.

Bentuk : Silinder vertikal

Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : 1 unit

Ukuran tangki

Diameter tangki = 3,93596 ft Tinggi kolom uap minimum = 5,5 ft

Waktu tinggal = 3 menit = 180 s Tinggi cairan = 0 0044 ft

Panjang kolom = 5,50044 ft

5.36 Kompresor (JC – 101)

Fungsi : Menaikkan tekanan CO2 sebelum dimasukkan ke

Reaktor (R–210).

Jenis : Reciprocating compressor

Jumlah :1 unit

Bahan konstruksi : Carbon steel Tekanan masuk : 1 atm

Tekanan keluar : 7 atm

Laju alir volum : 0,02966 ft3/detik

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Pengoperasian suatu pabrik kimia harus memenuhi beberapa persyaratan yang ditetapkan dalam perancangannya. Persyaratan tersebut meliputi keselamatan, spesifikasi produk, peraturan mengenai lingkungan hidup, kendala operasional, dan faktor ekonomi. Pemenuhan persyaratan tersebut berhadapan dengan keadaan lingkungan yang berubah-ubah, yang dapat mempengaruhi jalannya proses atau yang disebut disturbance (gangguan) (Stephanopoulus, 1984). Adanya gangguan tersebut menuntut pemantauan secara terus-menerus maupun pengendalian terhadap jalannya operasi suatu pabrik kimia untuk menjamin tercapainya tujuan operasional pabrik. Pengendalian atau pemantauan tersebut dilaksanakan melalui penggunaan peralatan dan engineer (sebagai operator terhadap peralatan tersebut) sehingga kedua unsur ini membentuk satu sistem kendali terhadap pabrik.

Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk, pencatat, dan pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis) (Peters, et.al., 2004).

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah (Considine,1985):

= Rp 20.894.465.709,- 1.1.6 Biaya Administrasi Umum

Biaya administrasi umum selama 1 tahun (U) = Rp. 1.340.177.341,-

1.1.7 Biaya Pemasaran dan Distribusi

Biaya pemasaran selama 1 tahun = Rp 1.340.177.341,-

Biaya distribusi diperkirakan 50 % dari biaya pemasaran, sehingga : Biaya distribusi = 0,5 x Rp 1.340.177.341 = Rp 670.088.671,- Biaya pemasaran dan distribusi (V) = Rp 2.010.266.012,- 1.1.8 Biaya Laboratorium, Penelitan dan Pengembangan

Diperkirakan 5 % dari biaya tambahan industri (Timmerhaus et al, 2004). Biaya laboratorium (W) = 0,05 x Rp 20.894.465.709,-

= Rp 1.044.723.285.- 1.1.9 Hak Paten dan Royalti

Diperkirakan 1% dari modal investasi tetap (Timmerhaus et al, 2004). Biaya hak paten dan royalti (X) = 0,01 x Rp 104.472.328.543,-

= Rp 1.044.723.285.- 1.1.10 Biaya Asuransi

1. Biaya asuransi pabrik. adalah 3,1 permil dari modal investasi tetap langsung (Asosiasi Asuransi Jiwa Indonesia-AAJI, 2009).

= 0,0031 × Rp 83,620,459,623,- = Rp 259.223.425.-

2. Biaya asuransi karyawan.

Biaya asuransi pabrik adalah 4,24% dari gaji (PT. Jamsostek, 2007). Maka biaya asuransi karyawan = 0,0424 x Rp 6.700.886.705,-

= Rp 284.117.596,- Total biaya asuransi (Y) = Rp 543.341.021.-

1.1.11 Pajak Bumi dan Bangunan

Dasar perhitungan Pajak Bumi dan Bangunan (PBB) mengacu kepada Undang-Undang RI No. 20 Tahun 2000 Jo UU No. 21 Tahun 1997 tentang Bea Perolehan Hak atas Tanah dan Bangunan sebagai berikut:

 Yang menjadi objek pajak adalah perolehan hak atas tanah dan atas bangunan (Pasal 2 ayat 1 UU No.20/00).

 Dasar pengenaan pajak adalah Nilai Perolehan Objek Pajak (Pasal 6 ayat 1 UU No.20/00).

 Tarif pajak ditetapkan sebesar 5% (Pasal 5 UU No.21/97).

 Nilai Perolehan Objek Pajak Tidak Kena Pajak ditetapkan sebesar Rp. 30.000.000,- (Pasal 7 ayat 1 UU No.21/97).

 Besarnya pajak yang terutang dihitung dengan cara mengalikkan tarif pajak dengan Nilai Perolehan Objek Kena Pajak (Pasal 8 ayat 2 UU No.21/97). Maka berdasarkan penjelasan di atas, perhitungan PBB ditetapkan sebagai berikut :

Wajib Pajak Pabrik Pembuatan Asam Salisilat Nilai Perolehan Objek Pajak

• Tanah Rp 2.663.500.000,-

• Bangunan Rp 16.702.500.000,-

Total NPOP Rp 19.366.000.000,-

Nilai Perolehan Objek Pajak Tidak Kena Pajak Rp. 30.000.000,- Nilai Perolehan Objek Pajak Kena Pajak Rp 19.396.000.000,- Pajak yang Terutang (5% x NPOPKP) (Z) Rp 969.800.000,-

Total Biaya Tetap = P + Q + R + S + T + U +V + W + X + Y +Z

1.2 Biaya Variabel

1.2.1_{Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas per tahun}

Biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 330 hari adalah Rp 285.463.333.481,-

Biaya Variabel Tambahan

1. Perawatan dan Penanganan Lingkungan Diperkirakan 1% dari biaya variabel bahan baku Biaya variabel Perawatan dan Penanganan Lingkungan:

= 0,01 × Rp 285.463.333.481,- = Rp 2.854.633.335,-

2. Biaya Variabel Pemasaran dan Distribusi

Diperkirakan 10 % dari biaya variabel bahan baku

Biaya Pemasaran dan Distribusi = 0,1 × Rp 2.854.633.335 = Rp 28.546.333.348.- Total biaya variabel tambahan = Rp 31.400.966.683.-

1.2.2_{Biaya Variabel Lainnya}

Diperkirakan 5 % dari biaya variabel tambahan = 0,05 × Rp 31.400.966.683.-

= Rp 1.570.048.343,-.-

Total biaya variabel = Rp. 318.434.348.498,-

Total biaya produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel

= Rp 56.787.593.932,.- + Rp 318.434.348.498,- = Rp 375.221.942.430,-

III. Penentuan Harga Jual Produk 1. Perhitungan total penjualan

Direncanakan target profit Pabrik pembuatan asam salisilat ini adalah sebesar 12 %.

Total biaya produksi = Rp 375.221.942.430,- Maka :

Total penjualan = 1,12 x Rp 375.221.942.430,- = Rp. 420.248.575.522,-

2. Perhitungan harga Produk

Total penjualan sebesar Rp. 420.248.575.522,- merupakan hasil penjualan dari produk utama asam salisilat dengan produk samping natrium sulfat. Di asumsikan 95 % dari total penjualan adalah penjualan untuk asam salisilat maka :

Penjualan asam salisilat = 0,96 x Rp. 420.248.575.522,- = Rp 400.612.500.000,- Harga per kilogram =

jam) 24 x hari 330 x kg (946,9697

,-0.000 400.612.50

Rp

= Rp.53.415,-

Penjualan Natrium Sulfat = (1-0,96) x Rp. 419.973.128.166,- = Rp 19.360.628.166.-

Harga per kilogram =

jam) 24 x hari 330 x kg (631,3131

-. .166 19.360.628

Rp

= Rp.5.018,-

IV. Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan 1. Perhitungan laba/rugi

1.1 Laba Sebelum Pajak (Bruto)

Laba atas penjualan = total penjualan – total biaya produksi = Rp 420.248.575.522 - Rp 375.221.942.430

= Rp 44.751.185.736,-

Bonus perusahaan untuk karyawan 0,5 % dari keuntungan perusahaan = 0,005 x Rp 44.751.185.736,-

= Rp 223.755.929,-

Pengurangan bonus atas penghasilan bruto sesuai dengan UURI No. 17/00 Pasal 6 ayat 1 sehingga :

= Rp 44.527.429.808.-

1.2 Pajak Penghasilan

Berdasarkan Keputusan Menteri Keuangan nomor: 421/KM.1/2011

Tahun 2011, Tentang Pajak Penghasilan adalah

 Penghasilan sampai dengan Rp 50.000.000,- dikenakan pajak sebesar 5%.

 Penghasilan diatas Rp 50.000.000,- sampai dengan Rp 250.000.000,- dikenakan pajak sebesar 15 %.

 Penghasilan diatas Rp 250.000.000,- sampai dengan Rp 500.000.000,- dikenakan pajak sebesar 25 %.

 Penghasilan di atas Rp 500.000.000,- dikenakan pajak sebesar 30 %.

Maka pajak penghasilan yang harus dibayar adalah:

- 5 %× Rp 50.000.000 = Rp 2.500.000,- - 15 %× (Rp 250.000.000- Rp 50.000.000) = Rp 30.000.000,- - 25 %× (Rp 500.000.000- Rp 250.000.000) = Rp 62.500.000,- - 30%× (Rp 44.527.429.808 – Rp 500.000.000) = Rp 13.208.228.942.- Total PPh = Rp 13.303.228.942 ,- Laba setelah pajak

Laba setelah pajak = laba sebelum pajak – PPh

= Rp 44.527.429.808.- – Rp 13.303.228.942 ,- = Rp 31.224.200.865,-

2 Analisa Aspek Ekonomi 2.1 Profit Margin (PM)

PM =

penjualan total

pajak sebelum Laba

× 100 %

PM = x 100%

5.522 420.248.57 Rp

.808,-44.527.429 Rp

2.2 Break Even Point (BEP) BEP = Variabel Biaya Penjualan Total Tetap Biaya

− × 100 %

BEP = x 100%

8.498 318.434.34 Rp 5.522 420.248.57 Rp. .932 56.787.593 Rp

= 55,93 %

Kapasitas produksi pada titik BEP = 55,93 % × 7.500 ton/tahun = 4.194,7500 ton/tahun

Nilai penjualan pada titik BEP = 55,93 % x Rp.420.248.575.522,-

` = Rp 234.878.373.983,-

2.3 Return on Investment (ROI)

ROI =

investasi modal Total pajak setelah Laba

× 100 %

ROI = x 100%

2.029,-132.655.67 Rp .865,-31.224.200 Rp

= 23,54 %

5.4 Pay Out Time (POT) POT = x 1 tahun

0,2354 1 POT = 4,2 tahun

5.5 Return on Network (RON)

RON =

sendiri Modal

pajak setelah Laba

× 100 %

RON = x 100%

,-.217 79.593.403 Rp .865,-31.224.200 Rp