PREDESIGN METIL ETIL KETON PLANT FROM 2-BUTANOL WITH DEHIDROGENATION PROCESS CAPACITY 30.000 TON/YEARS (Specialized Task of Design Reactor (RE-201))
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Grafik Prediksi Kebutuhan MEK ... 4
2. Blok diagram alir ... 11
3. Diagram Alir Pengolahan Air ... 71
4. Sistem Refrigerasi Kompresi Uap ... 81
5. Lokasi Pabrik ... 94
6. Tata Letak Pabrik ... 95
7. Tata Letak Peralatan Proses ... 122
8 .Struktur Organisasi Perusahaan ... 101
9. Grafik Analisa Ekonomi ... 134
(2)
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang……… 1
B. Kegunaan Produk ... 2
C. Ketersediaan Bahan Baku ... 3
D. Analisa Pasar ... 3
E. Kapasitas Pabrik ……… 4
II. DESKRIPSI PROSES A. Jenis Proses ... 6
B. Pemilihan Proses ... 8
C. Uraian Proses ... 10
III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK A. Sifat Bahan Baku dan Produk ... 12
B. Data Konstanta Komponen ... 13
IV. NERACA MASSA DAN ENERGI A. Neraca Massa ... 18
B. Neraca Energi ... 22
V. SPESIFIKASI PERALATAN A. Peralatan Proses ... 25
B. Peralatan Utilitas ... 35
VI. UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM A. Unit Pendukung Proses ... 64
1. Unit Penyediaan dan Pengolahan Air ... 66
2. Unit Penyedia Steam ... 77
3. Unit Penyedia Tenaga Listrik ... 78
4. Unit Penyedia Bahan bakar ... 79
5. Unit Penyedia Udara tekan ... 79
6. Unit Refrigerant ... 80
B. Pengolahan Limbah ... 83
C. Laboratorium ... 84
D. Instrumentasi dan Pengendalian Proses ... 88 VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
(3)
A. Lokasi Pabrik……….. 90
B. Tata Letak Pabrik……… 92
VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan……….. 97
B. Struktur Organisasi Perusahaan……….. 99
C. Tugas dan Wewenang... 103
D. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ... 111
E. Pembagian Jam Kerja Karyawan……… 111
F. Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karyawan……… 114
G. Kesejahteraan Karyawan... 119
H. Manajemen Produk... 124
IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI A. Investasi……….. 128
B. Evaluasi Ekonomi………... 132
X. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan………. 136
B. Saran... 136 DAFTAR PUSTAKA
(4)
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Daftar Harga Bahan Baku dan Produk ... 3
2. Data Impor MEK ke Indonesia ... 4
3. Perbandingan Proses Pembuatan MEK ... 8
4. Sifat Fisik Komponen ... 14
5. Entalpi komponen pada kondisi standar ... 14
6. Konstanta Densitas Cair ... 15
7. Konstanta viskositas cair ... 15
8. Konstanta viskositas gas ... 15
9. Konstanta viskositas gas ... 16
10. Konstanta kapasitas panas cairan ... 16
11. Konstanta kapasitas panas gas ... 16
12. Konstanta Konduktivitas Termal Gas ... 17
13. Konstanta Konduktivitas Termal Liquid ... 17
14. Neraca massa overall ... 18
15. Neraca massa pada MD-301 ... 19
16. Neraca massa di seputar Divider Point ... 19
17. Neraca massa pada SD-301 ... 19
18. Neraca massa pada CP-201 ... 20
19. Neraca Massa RE-201 ... 20
20. Neraca Massa RE-201 dalam kmol/jam ... 20
21. Neraca massa SD-101 ... 21
22. Neraca massa VP-101 ... 21
23. Neraca massa pada Mix Point ... 21
(5)
25. Neraca panas pada Vaporizer (VP-101) ... 22
26 Neraca panas pada Separator Drum (SD-101) ... 22
27. Neraca energi pada Kompresor (K-101) ... 23
28. Neraca panas pada Heater (HT-101) ... 23
29. Neraca energi pada Reaktor (R-201) ... 23
30. Neraca panas Condenser Parsial (CP-201) ... 23
31. Neraca panas pada Heat Exchanger (HE-201) ... 23
32. Neraca panas pada Separator Drum (SD - 301) ... 24
33. Neraca Panas Menara Distilasi (MD-301) ... 24
34. Neraca panas pada Cooler (CO-301) ... 24
35. Neraca energi pada D-301 ... 24
36. Spesifikasi TP-101 ... 25
37. Spesifikasi Vaporizer (VP-101) ... 25
38. Spesifikasi Separator Drum (SD-101) ... 26
39. Spesifikasi Heater (HT-101) ... 26
40. Spesifikasi Reaktor (RE-201) ... 27
41. Spesifikasi Condenser Parsial (CP-201) ... 27
42. Spesifikasi Separator Drum (SD-301) ... 28
43. Spesifikasi Heat Exchanger (HE-301) ... 29
44. Spesifikasi Menara Distilasi (MD-301) ... 29
45. Spesifikasi Condenser (CD-301) ... 30
46. Spesifikasi Accumulator (AC-301) ... 31
47. Spesifikasi Reboiler (RB–301) ... 31
48. Spesifikasi Cooler (CO-301) ... 32
49. Spesifikasi Tangki Penyimpanan (TP-301) ... 32
50. Spesifikasi Kompresor (K-101) ... 33
51. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 101) ... 33
52. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 102) ... 33
53. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 103) ... 33
54. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 301) ... 34
55. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 302) ... 34
(6)
58. Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS-401) ... 35
59. Spesifikasi Bak Penggumpal (BP-401) ... 36
60. Spesifikasi Clarifier (CF-401) ... 36
61. Spesifikasi Sand Filter (SF-401)... 36
62. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-402) ... 37
63. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-403) ... 37
64. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-404) ... 38
65. Spesifikasi Cooling Tower (CT -401) ... 38
66. Spesifikasi Cold Basin (CB-401) ... 38
67. Spesifikasi Hot Basin (HB - 401) ... 39
68. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-401) ... 39
69. Spesifikasi Anion Exchanger (AE-401) ... 39
70. Spesifikasi Tangki Air Demin (TP-408) ... 40
71. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Kaporit (TP- 405A) ... 40
72. Spesifikasi Tangki Asam Sulfat (TP-405B) ... 41
73. Spesifikasi Tangki Larutan Na.Pospat (TP-405C) ... 41
74. Spesifikasi Tangki Dispersant (TP-405D) ... 41
75. Spesifikasi Tangki Regenerant Cation Exchanger (TP-406) ... 42
76. Spesifikasi Tangki Regenerant Anion Exchanger (TP-406) ... 42
77. Spesifikasi Tangki Tawas (TP – 401A) ... 42
78. Spesifikasi Tangki Air Kapur (TP - 401B) ... 43
79. Spesifikasi Tangki Poly elektrolit (TP – 401C)... 43
80. Spesifikasi Pompa – 401 (PU – 401) ... 44
81. Spesifikasi Pompa – 402 (PU – 402) ... 44
82. Spesifikasi Pompa – 403 (PU – 403) ... 44
83. Spesifikasi Pompa – 404 (PU – 404) ... 45
84. Spesifikasi Pompa – 405 (PU – 405) ... 45
85. Spesifikasi Pompa – 406 (PU – 406) ... 46
86. Spesifikasi Pompa – 407 (PU – 407) ... 46
87. Spesifikasi Pompa – 408 (PU – 408) ... 47
(7)
89. Spesifikasi Pompa – 410 (PU – 410) ... 48
90. Spesifikasi Pompa – 411 (PU – 411) ... 48
91. Spesifikasi Pompa – 412 (PU – 412) ... 49
92. Spesifikasi Pompa – 413 (PU – 413) ... 49
93. Spesifikasi Pompa – 414 (PU – 414) ... 50
94. Spesifikasi Pompa – 415 (PU – 415) ... 51
95. Spesifikasi Pompa – 416 (PU – 416) ... 51
96. Spesifikasi Pompa – 417 (PU – 417) ... 51
97. Spesifikasi Pompa – 418 (PU – 418) ... 52
98. Spesifikasi Pompa – 419 (PU – 419) ... 52
99. Spesifikasi Pompa – 420 (PU – 420) ... 53
100.Spesifikasi Pompa – 421 (PU – 421). ... 53
101.Spesifikasi Pompa – 422 (PU – 422) ... 54
102.Spesifikasi Pompa – 423 (PU – 423) ... 54
103.Spesifikasi Pompa – 424 (PU – 424) ... 55
104.Spesifikasi Pompa – 425 (PU – 425) ... 55
105.Spesifikasi Tangki Penyimpanan Hidrazin (TP-409) ... 56
106.Spesifikasi Deaerator (DA – 401) ... 56
107.Spesifikasi Boiler – 401 (BO – 401) ... 56
108.Spesifikasi Blower Steam – 401 (BL – 401) ... 57
109.Spesifikasi Tangki Bahan Bakar (TP – 410) ... 57
110.Spesifikasi Pompa – 426 (PU – 426) ... 57
111.Spesifikasi Pompa – 427 (PU – 427) ... 58
112.Spesifikasi Pompa – 428 (PU – 428) ... 58
113.Spesifikasi Pompa – 429 (PU – 429) ... 59
114.Spesifikasi Cyclone (CN – 401) ... 59
115.Spesifikasi Air Dryer (AD – 401)... 59
116.Spesifikasi Blower (BL –402) ... 60
117.Spesifikasi Blower (BL –403) ... 60
118.Spesifikasi Blower (BL –404) ... 60
119.Spesifikasi Gen Set (GS-401) ... 60
(8)
122.Spesifikasi Expansion Valve (EV-401) ... 62
123.Spesifikasi Expansion Valve (EV-401) ... 62
124.Spesifikasi Pompa Ammonia 2 (PA-402) ... 62
125.Spesifikasi Blower Ammonia 1 (BA-401) ... 63
126.Spesifikasi Blower Ammonia 2 (BA-402) ... 63
127.Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian. ... 89
128.Pengendalian Variabel Utama Proses ... 89
129.Luas Tanah Untuk Pabrik Metil Etil Keton ... 93
130.Jadwal Kerja Masing-Masing Regu ... 113
131.Perincian Tingkat Pendidikan. ... 114
132.Jumlah Operator Peralatan Berdasarkan Jenis Alat ... 115
133.Jumlah Karyawan. ... 116
134.Sistem Gaji Karyawan ... 117
135.Fixed capital investment ... 129
136.Manufacturing cost ... 130
137.Administrative Cost ... 131
138.General expenses ... 132
139.Minimum acceptable persent return on investment ... 133
140.Acceptable payout time untuk tingkat resiko pabrik ... 133
141.Hasil uji kelayakan ekonomi ... 135
(9)
PRARANCANGAN PABRIK METIL ETIL KETON DARI
2-BUTANOL DENGAN PROSES DEHIDROGENASI
KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN
(Tugas Khusus Perancangan Reaktor (RE-201))
(Skripsi)
Oleh
ARIS DWI ARSYA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2010
(10)
2-BUTANOL DENGAN PROSES DEHIDROGENASI
KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN
(Tugas Khusus Perancangan Reaktor (RE-201))
Oleh
ARIS DWI ARSYA
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2010
(11)
ABSTRACT
PREDESIGN METIL ETIL KETON PLANT FROM 2-BUTANOL WITH DEHIDROGENATION PROCESS
CAPACITY 30.000 TON/YEARS (Specialized Task of Design Reactor (RE-201))
By
ARIS DWI ARSYA
For trhe most part, Metil Etil Keton (MEK) are used as solvent such as: nitrocellulose and acrylic. Beside as solvent, MEK also used as adhesives, magnetic tapes, print ink, and as chemical intermediate at antiocsidan and, parfum dan catalyst production.
Necesity of MEK in Indonesiaan is relative increase every years and during of MEK needing still impor from abroad . So building of Metil Etil Keton plant is very important for accsesbiltly of domestic required.
Metil Etil Keton is production by dehydrogenation 2-butanol in Reator fixed bed multitubular at temperature 250oC dan pressure 3 atm . Product From reactor are hidrogen gas, Metil Etil Keton, water,dan inert of 2-butanol. Hidrogen gas is separating in separator drum, then Mixedof Metil Etil Keton was purified bydistilation colom with 99,70% purity.
Capacity of production Plant is planning 30.000 ton/years with 330 day working in one year.Location of plant is planning at region industries in Serang, Province of Banten. The labors are needed 160 peoples with company form Perseroan Terbatas (PT) who headed by Chief executive officer and help by Director Production and Director of Finance with structure of organization is line and staff.
For Unit utilities plant are watter unit, steam unit, compress air unit, refrigerant unit an electric power generating unit.
(12)
ii
Fixed Capital Investment (FCI) = Rp. 72.919.712.787 Working Capital Investment (WCI) = Rp. 12.868.184.609 Total Capital Investment (TCI) = Rp. 85.787.897.396
Break Even Point (BEP) = 32 %
Shut Down Point (SDP) = 26,36 %
Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,41 years
Pay Out Time after taxes (POT)a = 2 years
Return on Investment before taxes (ROI)b = 79,37 %
Return on Investment after taxes (ROI)a = 67,47 %
Discounted cash flow (DCF) = 56,25 %
Conside the above summary , its proper establishment of the MEK Plant is explorer further, because the plant is frofitable and its has good prospects.
(13)
ABSTRAK
PRARANCANGAN PABRIK METIL ETIL KETON DARI 2-BUTANOL DENGAN PROSES DEHIDROGENASI
KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN (Tugas Khusus Perancangan Reaktor (RE-201))
Oleh
ARIS DWI ARSYA
Sebagian besar Metil Etil Keton (MEK) digunakan sebagai solvent misal pada nitrocellulose dan acrylic. Selain sebagai solvent, MEK juga digunakan sebagai adhesives (perekat), magnetic tapes, tinta cetak, dan sebagai bahan kimia intermediate pada produksi antioksidan, parfum dan katalis.
Kebutuhan MEK di Indonesia cenderung meningkat tiap tahunnya dan selama ini kebutuhan bahan tersebut masih diimpor dari luar negeri. Sehingga pembangunan pabrik Metil Etil Keton sangat diperlukan untuk memenuhi kebutuhan di dalam negeri.
Metil Etil Keton diproduksi dengan cara mendehidrogenasikan 2-butanol di dalam Reaktor fixed bed multitubular pada suhu 250oC dan tekanan 3 atm . Hasil keluaran reaktor berupa gas hidrogen, Metil Etil Keton, air,dan 2-butanol yg tidak beraksi. Gas hidrogen dipisahkan dalam separator drum, selanjutnya campuran Metil Etil Keton di murnikan dalam kolom Distilasi dengan kemurnian 99,70%.
Kapasitas produksi pabrik direncanakan 30.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan didirikan di daerah Kawasan Industri Serang yang terletak di Provinsi Banten. Tenaga kerja yang dibutuhkan sebanyak 160 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan dengan struktur organisasi line and staff.
(14)
ii
penyediaan air, sistem penyedia steam, sistem penyedia udara tekan, unit refrigerant dan sistem pembangkit tenaga listrik.
Dari analisis ekonomi diperoleh:
Fixed Capital Investment (FCI) = Rp.72.919.712.787
Working Capital Investment (WCI) = Rp. 12.868.184.609
Total Capital Investment (TCI) = Rp. 85.787.897.396
Break Even Point (BEP) = 32 %
Shut Down Point (SDP) = 26,36 %
Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,41 tahun
Pay Out Time after taxes (POT)a = 2 tahun
Return on Investment before taxes (ROI)b = 79,37 %
Return on Investment after taxes (ROI)a = 67,47 %
Discounted cash flow (DCF) = 56,25 %
Mempertimbangkan rangkuman di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik MEK ini dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dan mempunyai prospek yang baik.
(15)
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang……… 1
B. Kegunaan Produk ... 2
C. Ketersediaan Bahan Baku ... 3
D. Analisa Pasar ... 3
E. Kapasitas Pabrik ……… 4
II. DESKRIPSI PROSES A. Jenis Proses ... 6
B. Pemilihan Proses ... 8
C. Uraian Proses ... 10
III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK A. Sifat Bahan Baku dan Produk ... 12
B. Data Konstanta Komponen ... 13
IV. NERACA MASSA DAN ENERGI A. Neraca Massa ... 18
B. Neraca Energi ... 22
V. SPESIFIKASI PERALATAN A. Peralatan Proses ... 25
B. Peralatan Utilitas ... 35
VI. UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM A. Unit Pendukung Proses ... 64
1. Unit Penyediaan dan Pengolahan Air ... 66
2. Unit Penyedia Steam ... 77
3. Unit Penyedia Tenaga Listrik ... 78
4. Unit Penyedia Bahan bakar ... 79
5. Unit Penyedia Udara tekan ... 79
6. Unit Refrigerant ... 80
B. Pengolahan Limbah ... 83
C. Laboratorium ... 84
D. Instrumentasi dan Pengendalian Proses ... 88 VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
(16)
B. Tata Letak Pabrik……… 92
VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan……….. 97
B. Struktur Organisasi Perusahaan……….. 99
C. Tugas dan Wewenang... 103
D. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ... 111
E. Pembagian Jam Kerja Karyawan……… 111
F. Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karyawan……… 114
G. Kesejahteraan Karyawan... 119
H. Manajemen Produk... 124
IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI A. Investasi……….. 128
B. Evaluasi Ekonomi………... 132
X. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan………. 136
B. Saran... 136 DAFTAR PUSTAKA
(17)
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Pendirian Pabrik
Indonesia saat ini adalah negara berkembang yang sedang memperbaiki kondisi perekonomian. Industrialisasi adalah salah satu metode untuk meningkatkan perekonomian. Dibukanya pasar bebas, merupakan tantangan bagi Indonesia untuk membangun industri kompetitif. Salah satu industri kimia yang dinilai prospektif adalah industri Metil Etil Keton.
Metil Etil Keton (MEK) dengan rumus molekul C4H8O, adalah salah satu
senyawa keton yang banyak digunakan dalam industri dan diproduksi secara komersial. MEK berupa cairan jernih tidak berwarna, mudah terbakar, berbau seperti aseton dan stabil pada suhu kamar. MEK mudah larut dalam air dan beberapa pelarut organik lainnya. (Ullman vol A4,1989)
MEK sangat berperan pada beberapa industri kimia terutama pada industri cat, pelapisan, pernis, dan lain sebagainya. Sebagian besar MEK digunakan sebagai solvent misal pada nitrocellulose dan acrylic. Selain sebagai solvent, MEK juga digunakan sebagai adhesives (perekat), magnetic tapes, tinta cetak, dan sebagai bahan kimia intermediate pada produksi antioksidan, parfum dan katalis. Proses polimerisasi polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene dan
(18)
styrene-butadiene-rubber juga menggunakan MEK. (www.icis_news-chemical-profileMethyl-Ethyl-ketone-mek.html).
Dengan semakin meningkatnya perkembangan industri kimia di Indonesia maka diperkirakan permintaan MEK pada tahun-tahun mendatang juga akan meningkat. Oleh karena itu pabrik MEK perlu didirikan di Indonesia dengan pertimbangan sebagai berikut:
Dapat menghemat devisa Negara. Dengan adanya pabrik MEK di
Indonesia maka impor MEK dapat dikurangi bahkan dihilangkan dan jika berlebih dapat di ekspor sehingga menambah devisa negara.
Membuka lapangan kerja baru bagi penduduk di sekitar wilayah industri yang didirikan.
B. Kegunaan Produk Kegunaan MEK antara lain :
Bahan baku industri perekat (adhesive), tinta cetak (printing ink)
Bahan baku industri pita kaset (plastic record)
Bahan baku pembuatan serat sintetis, zat warna dan pigmen
Bahan baku industri cat, pernis dan film topografi
Bahan pelapis (coating)
Bahan kimia intermediate untuk produksi metil etil ketoksin, metil etil keton peroksida, dan metil isopropil keton
(19)
3
Sebagai solvent pada proses pembuatan resin, nitroselulosa, proses polimerisasi, fraksionasi minyak bumi, ekstraksi minyak dan lemak (Zakhari. et all, 2002)
C. Ketersedian Bahan Baku
Bahan baku pembuatan MEK yang akan diproduksi adalah 2-Butanol (sec-Butil Alkohol). Bahan baku ini diimpor dari Jepang yaitu dari Maruzen Petro Chemical,Ltd.
D. Analisa Pasar
Ditinjau dari segi harga bahan baku dan produk, pendirian pabrik MEK ini menguntungkan karena MEK mempunyai harga jual yang lebih tinggi dari pada harga jual bahan bakunya.
Tabel 1. Daftar Harga Bahan Baku dan Produk Jenis Bahan Harga per Kg
2-Butanol $ 1,01
MEK $ 2,102
(Sumber : CIC&www.alibaba.com)
Berkembangnya industri yang membutuhkan MEK sebagai bahan baku atau bahan intermediate dan bahan penunjang menyebabkan kebutuhan MEK terus meningkat. Hal ini dibuktikan dengan perkembangan impor MEK dari tahun 2004 sampai dengan tahun 2009 di Indonesia yang cenderung mengalami peningkatan.
(20)
E. Kapasitas Pabrik
Indonesia masih mengimpor MEK dari negara lain. Impor MEK ini setiap tahunnya cenderung mengalami peningkatan. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 2
Tabel 2. Data Impor MEK ke Indonesia Tahun Impor (ton/tahun)
2004 20900,679
2005 17405,523
2006 20114,557
2007 23275,288
2008 26068,159
2009 29029,380
Sumber:Badan Pusat Statistik tahun 2010
Data-data yang sudah ada diplotkan dalam grafik dan dilakukan pendekatan berupa garis lurus.
y = 4E-68e0,0857x R2 = 0,7493
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tahun
K
e
but
uha
n M
E
K
(T
on
/
ta
hun
)
Gambar 1. Grafik Prediksi Kebutuhan MEK
Untuk menghitung kebutuhan impor MEK tahun berikutnya maka menggunakan persamaan eksponensial :
y = a.ex
Keterangan : y = kebutuhan impor MEK, ton/tahun x = tahun ke- i
(21)
5
e = konstanta eksponen yaitu 2,71828
Diperoleh persamaan eksponen : y = (4x10(-68)) x (e(0,0857x))
Dari persamaan di atas diketahui bahwa kebutuhan impor MEK di Indonesia pada tahun 2015 adalah :
y = (4x10(-68)) x (e(0,0857x2015)) y = 47.000 ton/tahun
Seiring dengan peningkatan kebutuhan MEK di Indonesia dari tahun ke tahun, dan maka direncanakan pabrik MEK ini akan didirikan pada tahun 2015 dan berorientasi untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Maka ditetapkan kapasitas produksi pabrik MEK yang akan didirikan adalah 30.000 ton/tahun.
(22)
Perhitungan neraca massa dan energi dilakukan dengan basis perhitungan dan data konversi seperti dibawah ini :
Kapasitas : 30.000 ton/th
Operasi : 330 hari/tahun, 24 jam/hari
Proses : kontinyu
Basis : 1 jam
Bahan baku : Sec-Butyl Alkohol (SBA)/2-Butanol
Produk : Metil Etil Keton
Kapasitas produksi per tahun:
= 30.000 ton/th
jam 24
hari 1 hari 330
tahun 1 ton 1
kg 1000
= 3787,8788 kg/jam
A. Neraca Massa Neraca Massa Overall
Tabel 14. Neraca Massa Overall
Komponen Masuk
(kg/jam)
Keluar (kg/jam)
SBA 3.896,5580 13,5962
Air 19,5807 19,5807
MEK 0,0000 3.778,0169
Hidrogen 0,0000 104,9449
(23)
19 Neraca Massa per Alat
1. Menara Distilasi (MD-301)
Tabel 15. Neraca massa pada MD-301
Aliran Komponen Input Output
kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam F8
MEK 53,5220 3853,5869
SBA 1,9596 145,0069
Air 54,7705 985,8686
F9
MEK 52,4516 3776,5152
SBA 0,1484 10,9848
Air 0,0210 0,3788
F10
MEK 1,0704 77,0717
SBA 1,8111 134,0220
Air 54,7494 985,4898
Total 110,2521 4.984,4624 110,2521 4.984,4624 2. Divider Point
Tabel 16. Neraca massa di seputar Divider Point
Aliran Komponen Input Output
kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam F10
MEK 1,0704 77,0717
SBA 1,8112 134,0220
Air 54,7494 985,4898 F11
MEK 1,0496 75,5700
SBA 1,7758 131,4107
Air 53,6827 966,2879
F12
MEK 0,0209 1,5017
SBA 0,0353 2,6114
Air 1,0668 19,2019
Total 57,6310 1196,5836 57,6310 1196,5836 3. Separator Drum (SD-301)
Tabel 17. Neraca massa pada SD-301
Aliran Komponen Input Output
kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam F6
MEK 53,8554 3853,5869
SBA 1,9596 145,0069
Air 54,7705 985,8686
(24)
Lanjutan Tabel 17 Neraca massa pada SD-301
Aliran Komponen Input Output
kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam
F7 H2 52,4725 104,9449
F8
MEK 53,8554 3853,5869
SBA 1,9596 145,0069
Air 54,7705 985,8686
Total 162,7245 5089,4073 162,7245 5089,4073 4. Condensor Parsial (CP-201)
Tabel 18. Neraca massa pada CP-201
Aliran Komponen Input Output
kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam F5
MEK 53,8554 3853,5869
SBA 1,9596 145,0069
Air 54,7705 985,8686
H2 52,4725 104,9449
F6
MEK 53,8554 3853,5869
SBA 1,9596 145,0069
Air 54,7705 985,8686
H2 52,4725 104,9449
Total 162,7245 5089,4073 162,7245 5089,4073 5. Reaktor (RE-201)
Tabel 19. Neraca Massa RE-201 dalam kg/jam
Komponen Input Bereaksi Terbentuk Output Acc MEK 75,5700 0,0000 3778,0200 3853,5869 0,0000
SBA 4027,9687 3882,9650 0,0000 145,0069 0,0000
Air 985,8686 0,0000 0,0000 985,8686 0,0000
H2 0,0000 0,0000 104,9450 104,9449 0,0000
Total 5089,4073 3882,9650 3882,9650 5089,4073 0,0000 Tabel 20. Neraca Massa RE-201 dalam kmol/jam
Komponen Input Bereaksi Terbentuk Output Acc
MEK 1,0496 0,0000 52,4725 53,8554 0,0000
SBA 54,4320 52,4725 0,0000 1,9596 0,0000
Air 54,7705 0,0000 0,0000 54,7705 0,0000
H2 0,0000 0,0000 52,4725 52,4725 0,0000
(25)
21 6. Separator Drum (SD-101)
Tabel 21. Neraca massa SD-101
Aliran Komponen Input Output
kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam 3
C4H8O (g,l) 1,1417 82,2030
C4H9OH(g,l) 67,6353 5005,0116
H2O(g,l) 69,0380 1242,6847
4
C4H8O (l) 0,0921 6,6330
C4H9OH(l) 13,2033 977,0429
H2O(l) 14,2676 256,8161
5
C4H8O (g) 1,0496 75,5700
C4H9OH(g) 54,4320 4027,9687
H2O(g) 54,7705 985,8686
Total 137,8150 6329,8992 137,815 6329,8992 7. Vaporizer (VP-101)
Tabel 22. Neraca massa VP-101
Aliran Komponen Input Output
kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam 2
C4H8O (l) 1,1417 82,2030 - -
C4H9OH(l) 67,6353 5005,0116 - -
H2O(l) 69,0380 1242,6847 - -
3
C4H8O (g,l) - - 1,1417 82,2030
C4H9OH(g,l) - - 67,6353 5005,0116
H2O(g,l) - - 69,0380 1242,6847
Total 137,815 6.329,8992 137,815 6.329,8992 8. Mix Point
Tabel 23. Neraca massa pada Mix Point
Aliran Komponen Input Output
kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam 1 C4H9OH(l) 52,6562 3.896,5580
H2O(l) 1,0878 19,5807
4
C4H8O (l) 0,0921 6,6330
C4H9OH(l) 13,2033 977,0429
(26)
Lanjutan Tabel 23
11
C4H8O (l) 1,0496 75,5700
C4H9OH(l) 1,7758 131,4107
H2O(l) 53,6827 966,2879
2
C4H8O (l) 1,1417 82,2030
C4H9OH(l) 67,6353 5.005,0116
H2O(l) 69,0380 1.242,6847
Total 137,815 6.329,8992 137,815 6.329,8992 B. Neraca Energi
1. Mixed Point 1 (MP-101)
Tabel 24. Neraca panas pada mixed point 1 (MP-101)
Panas masuk Panas keluar
Keterangan kJ/jam Keterangan kJ/jam
ΔH2 52.319,4830 ΔH3 841.101,1282
ΔH26 346.210,6989
ΔH5 442.570,9463
Total 841.101,1282 Total 841.101,1282 2. Vaporizer (VP-101)
Tabel 25. Neraca panas pada Vaporizer (VP-101)
Panas masuk Panas keluar
Keterangan kJ/jam Keterangan kJ/jam ΔH2 841.101,1282 ΔH vaporisasi 4.308.831,5500
ΔHsteam 4.757.760,4204 ΔH4 cair 442.570,9463
ΔH4 uap 847.459,0523
Total 5.598.861,5486 Total 5.598.861,5486 3. Separator Drum (SD-101)
Tabel 26. Neraca panas pada Separator Drum (SD-101)
Panas Masuk Panas Keluar
Aliran Q (kJ/jam) Aliran Q (kJ/jam)
4 1.290.029,9986 5 442.570,9463
6 847.459,0523
(27)
23 4. Kompresor (K-101)
Tabel 27. Neraca energi pada Kompresor (K-101)
QInput WCompressor EKinetik Qoutput acc 847.459,0523 215.759,7617 -2042,6529 1.065.261,4668 0,0000 5. Heater (HT-101)
Tabel 28. Neraca panas pada Heater (HT-101)
Panas masuk (kJ) Panas keluar (kJ)
Q7 1.065.261,4668 Q8 2.228.003,0710
QSteam 1.162.741,6042
Total 2.228.003,0710 Total 2.228.003,0710 6. Reaktor (RE-201)
Tabel 29. Neraca energi pada Reaktor (R-201)
Input Q reaksi Q steam Output Acc
2.228.003,0710 2.862.005,624 2704146,7187 2.385.861,977 0,0000
7. Partial Condensor (CP-201)
Tabel 30. Neraca panas Condenser Parsial (CP-201)
QInput Qoutput Qpengembunan Qpendingin Acc 1073845,0792 -501.241,3679 -2.817.344,1890 -4.392.430,4230 0,0000
8. Heat Exchanger (HE-201)
Tabel 31. Neraca panas pada Heat Exchanger (HE-201)
Panas masuk Panas keluar
Keterangan kJ/jam Keterangan kJ/jam
ΔH9 2.385.861,97 ΔH10 1.073.845,0792
ΔH14 -450647,3619 ΔH15 861.369,5355
Total 1.935.214,6148 Total 1.935.214,6148 9. Separator Drum (SD - 301)
(28)
Tabel 32. Neraca panas pada Separator Drum (SD - 301)
Panas Masuk Panas Keluar
Aliran Q (kJ/jam) Aliran Q (kJ/jam)
11 -501.241,3125 12 -50594,1459
13 -450.647,1666 Total -501.241,3125 -501.241,3125 10.Menara Distilasi (MD-301)
Tabel 33. Neraca Panas Menara Distilasi (MD-301)
Panas Masuk Panas Keluar
Keterangan kJ/jam Keterangan kJ/jam
Q15 861.369,5355 QB 353.239,3617
QRB 5.263.210,2988 QD 471.733,4115
QCD 5.299.607,0611
Total 6.124.579,8343 Total 6.124.579,8343 11.Cooler (CO-301)
Tabel 34. Neraca panas pada Cooler (CO-301)
QInput Qoutput Qpendingin acc 471.735,8473 41.852,5149 429.883,3324 0,0000
12.Divider Point (D-301)
Tabel 35. Neraca energi pada D-301
Panas masuk (kJ) Panas keluar (kJ)
Q23 353.239,3617 Q24 6882,738552
Q 25 346210,6989
(29)
V. SPESIFIKASI PERALATAN
A. Peralatan Proses
1. Tangki Penyimpanan 2-Butanol (TP-101) Tabel 36. Spesifikasi TP-101.
Alat Tangki Penyimpanan 2-Butanol
Kode TP - 101
Fungsi Menyimpan 2-Butanol pada suhu 30oC dan pada tekanan atmosferik selama 15 hari
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical Kapasitas 31310,1533 ft3
Dimensi Diameter (D) = 40 ft Tinggi shell (Hs) = 32 ft Tutup atas Bentuk torispherical head Tekanan Desain 29,2516 psi
Tebal head 1 3/8 in Tutup bawah Bentuk plat Bahan
konstruksi
Carbon Steel SA-283 grade C
Jumlah 2 buah
2.Vaporizer (VP-101)
Tabel 37. Spesifikasi Vaporizer (VP-101) Fungsi
Untuk menguapkan sebagian bahan baku 2-Butanol dengan medium pemanasnya adalah steam temperatur 300 oC
Jenis Shell and Tube (Counter Current) Dimensi
Shell Diameter dalam (ID) = 12 in Baffle space (B) = 3 in
(30)
Tabel 37. Lanjutan
Tube Diameter luar (OD) = 1 in Diameter dalam (ID) = 0,87 in Susunan tube = square pitch Pitch (pt) = 1,25 in
Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube = 45 buah Luas Perpindahan
Panas A = 141,372 ft
2
Pressure drop ΔP ΔP Shell = 1,451 psi tube = 0,039 psi
3. Separator Drum (SD-101)
Tabel 38. Spesifikasi Separator Drum (SD-101)
Fungsi Memisahkan fasa uap dan fasa cair yang keluar dari Vaporizer (VP-101)
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan bentuk head dan bottom torispherical head
Dimensi Shell
IDs = 21,0114 in
Tinggi (L) = 72,9533 in Tebal = 3/16 in Dimensi Head
dan Bottom
Tinggi = 5,7479 in Tebal = 1/4 in Holding Time 5 menit
Tekanan Desain 35,28 psi
Bahan konstruksi Carbon Stell SA 285 grade C
Jumlah 1 Buah
4. Heater (HT-101)
Tabel 39. Spesifikasi Heater (HT-101) Fungsi
Untuk Memanaskan Fluida sebelum bereaksi di reaktor dari temperatur 141,95 0C menjadi 250 0C. Menggunakan steam sebagai media pemanas
Jenis Shell and Tube (Counter Current) Dimensi
Shell Diameter dalam (ID) = 8 in Baffle space (B) = 1,6 in
(31)
27 Tabel 39 Lanjutan
Tube Diameter luar (OD) = 1 in Diameter dalam (ID) = 0,87 in
Susunan tube = triangular pitch Pitch (pt) = 1 1/4 in
Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube = 32 buah Luas Perpindahan
Panas A = 100,5312 ft
2
Pressure drop ΔP ΔP Shell = 0,061 psi tube = 2,964 psi
4. Reaktor (RE-201)
Tabel 40. Spesifikasi Reaktor (RE-201) Fungsi
Tempat terjadinya proses perubahan bahan baku sec-butil alkohol menjadi produk metil etil keton dan gas hidrogen
Kode RE - 201
Jenis Reaktor Fixed Bed Multitubular Kondisi Operasi T = 250
o
C P = 3 atm
Dimensi
Diameter = 1,775 m Tinggi = 10,4336 m Jumlah tube = 500 Tinggi bed = 9,72 m Diameter tube = 0,0525 m Rancangan Alat
Material = Carbon Steel SA type 283 Tebal dinding = 3/8 in
Posisi alat = vertikal
Jumlah 1 Buah
5. Condenser Parsial (CP-201)
Tabel 41. Spesifikasi Condenser Parsial (CP-201)
Fungsi
Mengkondensasikan uap dan gas yang berasal dari reaktor. Dengan menggunakan amonia sebagai refrigerant. Dimana gas H2, sebagai gas non
condensable tidak akan terkondensasi, sedangkan gas lainnya seluruhnya akan terkondensasi menjadi cairan
(32)
Tabel 41. Lanjutan
Jenis Shell and Tube (Counter Current)
Dimensi
Shell Diameter dalam (ID) = 13,5 in Baffle space (B) = 3,375 in
Passes = 1
Tube Diameter luar (OD) = 3/4 in Diameter dalam (ID) = 0,62 in
Susunan tube = Triangular Pitch Pitch (pt) = 1 in
Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube = 151 buah Luas Perpindahan
Panas A = 355,6956 ft
2
Pressure drop ΔP ΔP Shell = 0,396 psi tube = 0,257 psi
6. Separator Drum (SD-301)
Tabel 42. Spesifikasi Separator Drum (SD-301)
Fungsi Memisahkan fasa uap dan fasa cair yang keluar dari Condensor
Bentuk Silinder horizontal dengan bentuk head dan bottom torispherical head
Dimensi Shell
IDs = 24,1856 in
Panjang (L) = 110,3637 in Tebal = 1/4 in Dimensi Head
dan Bottom
Panjang (L) = 6,3455 in Tebal = 1/4 in Holding Time 8 menit
Tekanan Desain 44,1 psi
Bahan konstruksi Carbon Stell SA 285 grade C Jumlah 1 buah
7. Heat Exchanger (HE-301)
(33)
29
Fungsi
Memanaskan umpan sebelum masuk ke menara distilasi dengan memanfaatkan panas yang terkandung dalam komponen yang keluar dari Reaktor
Jenis Shell and Tube (Counter Current)
Dimensi
Shell Diameter dalam (ID) = 10 in Baffle space (B) = 2,5 in
Passes = 2
Tube Diameter luar (OD) = 1 in Diameter dalam (ID) = 0,87 in Susunan tube = square pitch Pitch (pt) = 1 1/4 in
Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube = 26 buah Luas Perpindahan
Panas A = 81,6816 ft
2
Pressure drop ΔP Shell =2,227 psi ΔP tube = 0,133 psi
8. Menara Distilasi (MD-301)
Tabel 44. Spesifikasi Menara Distilasi (MD-301)
Fungsi Memurnikan produk Methyl Ethyl Ketone sehingga di dapatkan produk dengan kemurnian 99,7 % fraksi masa
Jenis Sieve Tray
Kondisi : Tekanan operasi = 1 atm - Temperatur :
o Feed = 89,3 oC o Top = 65,4 oC o Bottom = 99,59 oC Dimensi Kolom : ID = 1,08 m
OD = 1,09 m H = 12,9455 m ts = 3/16 in
Material = Carbon Steel SA-212 Grade B Dimensi plate : Diameter hole ( dh ) = 0,005 m
Jumlah tray = 20
Hole pitch ( lp ) = 0,013 m Tray spacing = 0,5 m Plate thickness = 0,005 m Panjang weir = 0,78 m Tinggi weir = 0,05 m Material plate = Carbon steel Dimensi hole : Luas Hole = 0,034 m2
(34)
Tabel 44. Lanjutan
Bentuk : Silinder tegak (vertikal) dengan dasar atap (head) berbentuk Torispherical dished heads
Sistem pemipaan: : - Feed
Nominal Pipe Size (NPS) = 2 in - Uap keluar dari puncak menara Nominal Pipe Size (NPS) = 12 in - Cairan refluks dari puncak menara Nominal Pipe Size (NPS) = 1,5 in - Cairan keluar dari bottom menara Nominal Pipe Size (NPS) = 1,5 in - Pipa uap refluks dari reboiler ke kolom Nominal Pipe Size (NPS) = 14 in Pressure drop 0,31 atm
Jumlah 1 buah
9. Condenser (CD-301)
Tabel 45. Spesifikasi Condenser (CD-301)
Fungsi Untuk mengkondensasikan uap yang berasal dari Menara Distilasi (MD-301)
Jenis Shell and Tube (Counter Current)
Dimensi
Shell Diameter dalam (ID) = 31 in Baffle space (B) = 7,75 in
Passes = 4
Tube Diameter luar (OD) = 1 in Diameter dalam (ID) = 0,87 in Susunan tube = square Pitch (pt) = 1,25 in
Panjang tube (L) = 16 ft Jumlah tube = 380 buah Luas Perpindahan
Panas A = 1591,744 ft
2
Pressure drop ΔP ΔP Shell = 0,461 psi tube = 0,490 psi
(35)
31 10. Accumulator (AC-301)
Tabel 46. Accumulator (AC-301)
Fungsi : Menyimpan produk atas (distilat) Menara Distilasi (MD-301)
Bentuk : Silinder horizontal dengan elliptical dished head sebagai tutup atas dan tutup bawah
Kapasitas : 1,7291 m3 = 61,0611 ft3 Waktu tinggal : 5 menit
Dimensi : Diameter (D) = 0,893 m Tinggi (Hs) = 2,67910 m Tebal shell = 1/4 in Tinggi head (OA) = 0,2948 m Tebal head = 1/2 in Tekanan desain : 15,5716 psi
Tebal Head : 1/2 in Bahan
konstruksi
: Carbon Steel SA-212 Grade B
Jumlah : 1 buah
11. Reboiler (RB-301)
Tabel 47. Spesifikasi Reboiler (RB–301)
Fungsi Memanaskan Bottom Product dari Distilasi 301
Jenis Shell and Tube
Dimensi
Shell Diameter dalam (ID) = 21,25 in
Passes = 1
Tube Diameter luar (OD) = 1 in Diameter dalam (ID) = 0,78 in Susunan tube = square pitch Pitch (pt) = 1,25 in
Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube = 158 buah Luas Perpindahan Panas A = 27,019 ft2
Pressure drop ΔΔP Shell = 0,040 psi
(36)
12. Cooler (CO-301)
Tabel 48.Spesifikasi Cooler (CO-301)
Fungsi Mendinginkan Produk MEK sebelum disimpan dalam tangki penyimpanan (TP – 301)
Jenis Shell and Tube (Counter Current)
Dimensi
Shell Diameter dalam (ID) = 12 in Baffle space (B) = 2 in
Passes =1
Tube Diameter luar (OD) = 1 in Diameter dalam (ID) = 0,87 in
Susunan tube = triangular pitch Pitch (pt) = 1 1/4 in
Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube = 52 buah Luas Perpindahan
Panas A = 163,3632 ft
2
Pressure drop ΔP Shell = 1,206 psi ΔP tube = 0,024 psi
13. Tangki Penyimpanan (TP-301)
Tabel 49. Spesifikasi Tangki Penyimpanan (TP-301)
Alat Tangki Penyimpanan MEK
Kode TP – 301
Fungsi Menyimpan Produk MEK pada suhu 30oC dan pada tekanan atmosferik selama 15 hari
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical
Kapasitas 45485,2 ft3
Dimensi Diameter (D) = 40 ft Tinggi shell (Hs) = 32 ft Tutup atas Bentuk torispherical head Tekanan Desain 29,2516 psi
Tebal head 7/8 in Tutup bawah Bentuk plat
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 grade C
(37)
33 14. Kompresor (K-101)
Tabel 50. Spesifikasi Kompresor (K-101)
Fungsi Untuk Menaikan tekanan yang keluar dari Separator Drum (SD-101) dari 2 atm menjadi 3 atm.
Jenis alat Centrifugal Compressor
Stage 1 stage
Kerja polytropik, W 1330,7382 kJ/kmol Kerja aktual 215759,7617 Efisiensi polytropik 68 %
Power kompresor 81 HP
15.Pompa Proses (PP-101)
Tabel 51. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 101)
Fungsi Mengalirkan bahan baku SBA dari tangki penyimpanan ke MP-101
Tipe Pompa sentrifugal
Kapasitas 23,65983 gpm Tenaga Pompa 1 HP
NPSHA 10,3122 m
NPSHr 2,2014 m
Bahan Low Alloy Steel SA 353
Jumlah 2 buah
16.Pompa Proses (PP-102)
Tabel 52. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 102)
Fungsi mengalirkan baku SBA dari MP-101
menuju Vaporizer (VP – 101)
Tipe Pompa sentrifugal
Kapasitas 37,0533 gpm
Tenaga Pompa 1 HP
NPSHA 16,9718 m
NPSHr 2,6255m
Bahan Low Alloy Steel SA 353
(38)
17.Pompa Proses (PP-103)
Tabel 53. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 103)
Fungsi Mengalirkan produk bawah SD-101 menuju
Mix Point (MP-101)
Tipe Pompa sentrifugal
Kapasitas 7,23316 gpm
Tenaga Pompa 1 HP
NPSHA 3,7644 m
NPSHr 1,1093 m
Bahan Low Alloy Steel SA 353
Jumlah 1 buah
18.Pompa Proses (PP-301)
Tabel 54. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 301)
Fungsi Mengalirkan produk bawah SD-301 menuju
HE-301
Tipe Pompa sentrifugal
Kapasitas 25,2598 gpm
Tenaga Pompa 1 HP
NPSHA 30,7644 m
NPSHr 3,2463 m
Bahan Low Alloy Steel SA 353
Jumlah 1 buah
19.Pompa Proses (PP-302)
Tabel 55. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 302)
Fungsi Mengalirkan aliran refluks
Tipe Pompa sentrifugal
Kapasitas 54,3838 gpm
Tenaga Pompa 1 HP
NPSHA 30,7644 m
NPSHr 3,2463 m
Bahan Low Alloy Steel SA 353
(39)
35 20.Pompa Proses (PP-303)
Tabel 56. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 303)
Fungsi Mengalirkan produk menuju ST – 301
Tipe Pompa sentrifugal
Kapasitas 20,9968 gpm
Tenaga Pompa 1 HP
NPSHA 32,8839 m
NPSHr 2,5073 m
Bahan Low Alloy Steel SA 353
Jumlah 2 buah
21.Pompa Proses (PP-304)
Tabel 57. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 304)
Fungsi Mengalirkan recycle dari MD – 301 menuju mixed point 01 Tipe Pompa sentrifugal
Kapasitas 5,3208 gpm Tenaga Pompa 2 HP
NPSHA 7,7433 m
NPSHr 1,0561 m
Bahan Low Alloy Steel SA 353
Jumlah 1 buah
B. Peralatan Utilitas
1. Bak Sedimentasi (BS-401)
Tabel 58. Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS-401)
Alat Bak Sedimentasi
Fungsi Mengendapkan Lumpur dan kotoran air sungai sebanyak 3,3848 kg/jam dengan waktu tinggal 2 jam Bentuk Bak rectangular
Kapasitas 158,25 m3
Dimensi Panjang = 9,7442 m Lebar = 3,2480 m Kedalaman = 5 m Tebal Dinding = 12 cm
(40)
2. Bak Penggumpal (BP-401)
Tabel 59. Spesifikasi Bak Penggumpal (BP-401)
Alat Bak Penggumpal
Fungsi Menggumpalkan kotoran yang tidak mengendap di bak penampungan awal dengan menambahkan alum
Al2(SO4)3 dan soda abu Na2CO3
Bentuk Silinder Vertikal Kapasitas 46,4759 m3
Dimensi Diameter = 5,7073 m Tinggi = 5,7073 m
Pengaduk Turbine
Diameter pengaduk = 1,9024 m Power = 1,5 Hp
Jumlah 1 buah
3. Clarifier (CF-401)
Tabel 60. Spesifikasi Clarifier (CF-401)
Alat Clarifier
Fungsi Mengendapkan gumpalan-gumpalan
kotoran dari bak penggumpal Bentuk Bak berbentuk kerucut terpancung
Kapasitas 87,0337 m3
Dimensi Tinggi = 4,572 m
Diameter atas = 6,0583 m Diameter bawah = 3,6956 m
Jumlah 1 buah
4. Sand Filter (SF-401)
Tabel 61. Spesifikasi Sand Filter (SF-401)
Alat Sand Filter
Fungsi Menyaring kotoran yang masih terbawa air dengan media penyaring pasir
Bentuk Silinder vertikal silinder tegak dengan tutup atas dan bawah torispherical
Kapasitas 79,1175 m3/jam
Dimensi Tinggi = 5,720 m
Diameter = 1,7844 m
Waktu Backwash 18,1842 menit
(41)
37 5. Tangki Air Filter (TP-402)
Tabel 62. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-402)
Fungsi Tempat penyimpanan bahan baku air untuk kebutuhan steam dan proses pada suhu 30 oC dan pada tekanan atmosferik
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical
Dimensi Diameter shell (D) = 24 ft Tinggi shell (Hs) = 24 ft Tebal shell (ts) = 5/8 in
Tebal head (th) = 5/8 in
Tinggi atap = 1,076 ft Jumlah course = 4 Tutup atas Bentuk conical
Tekanan Desain 27,5549 psi
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-221 Grade B
Jumlah 1 buah
6. Tangki Air Filter (TP-403)
Tabel 63. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-403)
Fungsi Tempat penyimpanan bahan baku air untuk keperluan umum (general uses) pada suhu 30 oC dan pada tekanan atmosferik selama 1 shift (8 jam) Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat
bottom) dan atap (head) berbentuk conical Dimensi Diameter shell (D) = 12 ft
Tinggi shell (Hs) = 10 ft Tebal shell (ts) = 1/4 in
Tebal heal (th) = 1/4 in
Tinggi atap = 0,6226 ft Jumlah course = 2
Tutup atas Bentuk conical Tekanan Desain 20,4579 psi
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-2831 Grade C
Jumlah 1 buah
(42)
Tabel 64. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-404)
Fungsi Tempat penyimpanan air filter untuk pemadam kebakaran
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical
Dimensi Diameter shell (D) = 9 ft Tinggi shell (Hs) = 11 ft Tebal shell (ts) = 5/16 in
Tebal heal (th) = 3/16 in
Tinggi atap = 0,851 ft Jumlah course = 2 Tutup atas Bentuk conical
Tekanan Desain 20,4579 psi
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-2831 Grade C
Jumlah 1 buah
8. Cooling Tower (CT-401)
Tabel 65. Spesifikasi Cooling Tower (CT -401)
Fungsi Mendinginkan air pendingin yang telah digunakan oleh peralatan proses dengan menggunakan media pendingin udara dari temperatur 50 oC menjadi 30 oC
Tipe Inducted Draft Cooling Tower
Dimensi Menara:
L = 10,5571 ft P = 13,1964 ft Tinggi = 19,685 ft Tenaga motor 17,5 Hp
Bahan konstruksi Beton
Jumlah 1 buah
9. Cold Basin (CB-401)
Tabel 66. Spesifikasi Cold Basin (CB-401)
Fungsi Menampung air keluaran dari cooling tower dan make up water dari filtered water tank.
Bentuk Bak rektangular
Kapasitas 87,0162 m3
Dimensi Panjang = 3,5171 m Lebar = 3,5171 m Tinggi = 7,0347 m Tebal dinding = 12 cm
(43)
39 10. Hot Basin (HB - 401)
Tabel 67. Spesifikasi Hot Basin (HB - 401)
Fungsi Menampung air keluaran dari cooling tower dan make up water dari filtered water tank.
Bentuk Bak rektangular
Kapasitas 87,0162 m3
Dimensi Panjang = 3,5171 m Lebar = 3,5171 m Tinggi = 7,0347 m Tebal dinding = 12 cm
Jumlah 1 buah
11.Cation Exchanger (CE-401)
Tabel 68. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-401)
Fungsi Menghilangkan ion-ion positif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torisperical.
Kapasitas 44,7152 gpm
Dimensi Diameter (D) = 1,094976 ft Tinggi (H) = 0,309 ft
Tebal shell (ts) = 1/4 in
Tinggi atap = 29,19349 in Tekanan Desain 16,657 psi
Tebal head 1/4 in
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316 Jumlah 2 buah (1 cadangan saat regenerasi resin)
12.Anion Exchanger (AE-401)
Tabel 69. Spesifikasi Anion Exchanger (AE-401)
Fungsi Menghilangkan ion-ion negatif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torisperical.
Kapasitas 44,7152 gpm
Dimensi Diameter (D) = 1,094976 ft Tinggi (H) = 0,309 ft
Tebal shell (ts) = 1/4 in
Tinggi atap = 29,19349 in Tekanan Desain 16,657 psi
Tebal head 1/4 in
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316 Jumlah 2 buah (1 cadangan saat regenerasi resin)
(44)
13.Tangki Penyimpanan Air Demin (TP-408)
Tabel 70. Spesifikasi Tangki Air Demin (TP-408) Fungsi Tempat penyimpanan air demin
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical
Dimensi Diameter shell (D) = 6 ft Tinggi shell (Hs) = 6 ft Tebal shell (ts) = 1/4 in
Tebal heal (th) = 1/4 in
Tinggi atap = 0,168 ft Jumlah course = 3 Tutup atas Bentuk conical
Tekanan Desain 19,0162 psi
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-2831 Grade C
Jumlah 1 buah
14.Tangki Kaporit (TP-405A)
Tabel 71. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Kaporit (TP- 405A)
Fungsi Tempat penyimpanan larutan kaporit sebagai injeksi ke tangki TP-402 dan CT-401
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 675,42 ft3
Dimensi Diameter shell (D) = 12 ft Tinggi shell (Hs) = 12 ft Tebal shell (ts) = 7/16 in
Tebal head (ts) = 1/2 in
Tinggi atap = 11,4160 m Jumlah course = 3
Tutup atas Bentuk Torisphercal Tekanan Desain 21,8624 psi
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-212 Grade B
Jumlah 1 buah
15.Tangki Asam Sulfat (TP-405B)
Tabel 72. Spesifikasi Tangki Asam Sulfat (TP-405B)
Fungsi Tempat penyimpanan larutan asam sulfat sebagai injeksi ke CT-401
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 614,02 ft3
(45)
41 Lanjutan Tabel 72
Dimensi Diameter shell (D) = 12 ft Tinggi shell (Hs) = 12 ft Tebal shell (ts) = 7/16 in
Tebal head (ts) = 1/2 in
Tinggi atap = 11,4160 m Jumlah course = 3
Tutup atas Bentuk Torisphercal Tekanan Desain 23,7967 psi
Bahan konstruksi Stainless stell 316 CF-20
Jumlah 1 buah
16. Tangki Natrium Pospat (TP-405C)
Tabel 73. Spesifikasi Tangki Larutan Na.Pospat (TP-405C) Fungsi
Tempat penyimpanan larutan natrium pospat sebagai injeksi ke CT-401
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 706,29 ft3
Dimensi Diameter shell (D) = 15 ft Tinggi shell (Hs) = 12 ft Tebal shell (ts) = 1/2 in
Tebal head (ts) = 1/2 in
Tinggi atap = 2,79 ft Jumlah course = 2 Tutup atas Bentuk Torispherical Tekanan Desain 21,8900 psi
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283-Grade C
Jumlah 1 buah
17. Tangki Dispersant (TP-405D)
Tabel 74. Spesifikasi Tangki Dispersant (TP-405D)
Fungsi Tempat penyimpanan larutan dispersant sebagai injeksi ke CT-401
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 614,02 ft3
Dimensi Diameter shell (D) = 15 ft Tinggi shell (Hs) = 12 ft Tebal shell (ts) = 1/2 in
Tebal head (ts) = 1/2 in
Tinggi atap = 0,5923 m Jumlah course = 3
(46)
Lanjutan Tabel 74
Tutup atas Bentuk Torisphercal Tekanan Desain 23,7967 psi
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283-Grade C
Jumlah 1 buah
18. Tangki Regenerant Cation Exchanger (TP-406)
Tabel 75. Spesifikasi Tangki Regenerant Cation Exchanger (TP-406) Fungsi Tempat penyimpanan larutan asam sulfat
konsentrasi 4% volum selama 14 hari sebagai resin penukar kation
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 2,6557 ft3
Dimensi Diameter shell (D) = 1,5013 ft Tinggi shell (Hs) = 1,5013 ft
Jumlah 1 buah
19. Tangki Regenerant Anion Exchanger (TP-407)
Tabel 76. Spesifikasi Tangki Regenerant Anion Exchanger (TP-406) Fungsi Tempat penyimpanan soda kaustik konsentrasi 45%
volum selama 4 hari sebagai regenean resin penukar anion
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 0,4308 ft3
Dimensi Diameter shell (D) = 2,6102 ft Tinggi shell (Hs) = 2,6102 ft
Jumlah 1 buah
20. Tangki Tawas (TP – 401A)
Tabel 77. Spesifikasi Tangki Tawas (TP – 401A) Alat Tangki Tawas
Fungsi Melarutkan dan membuat larutan Tawas 5 % yang akan diumpankan ke dalam flokulator dengan kecepatan total 127,6447 kg/jam.
Bentuk Silinder vertikal Kapasitas 25,7332 m3
Dimensi Diameter = 3,0112 m Tinggi = 3,6134 m
(47)
43 Lanjutan Tabel 77
Pengaduk Marine propeller
Diamater pengaduk = 1,0037 m Power = 3 hp
Jumlah 1 buah
21. Tangki Air Kapur (TP - 401B)
Tabel 78. Spesifikasi Tangki Air Kapur (TP - 401B) Alat Tangki Air Kapur
Kode TP - 401B
Fungsi Melarutkan dan membuat larutan Kapur 5 % yang akan diumpankan kedalam flokulator
Bentuk Silinder vertikal Kapasitas 44,4520 m3
Dimensi Diameter = 3,6130 m Tinggi = 4,3357 m Pengaduk Marine propeller
Diamater pengaduk = 1,2043 m Power = 5 hp
Jumlah 1 buah
22. Tangki Polyelektrolit (TP - 401C)
Tabel 79. Spesifikasi Tangki Poly elektrolit (TP – 401C)
Fungsi Melarutkan dan membuat larutan Poly elektrolit 5 % sebagai umpan flokulator
Bentuk Silinder vertikal Kapasitas 1,9308 m3
Dimensi Diameter = 1,2701 m Tinggi = 1,5241 m Pengaduk Marine propeller
Diamater pengaduk = 0,4234 m Power = 1 Hp
Jumlah 1 buah
23. Pompa Utilitas Unit Pengolahan Air a. Pompa – 401 (PU – 401)
(48)
Tabel 80. Spesifikasi Pompa – 401 (PU – 401)
Fungsi Mengalirkan air sungai ke bak pengendapan Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 755,25 gpm
Efisiensi 73 %
Dimensi NPS = 6 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 15 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 6311,6 rpm
Power motor 5 hp
NPSH 32,0665 ft
Jumlah 2 buah
b. Pompa – 402 (PU – 402)
Tabel 81. Spesifikasi Pompa – 402 (PU – 402)
Fungsi Mengalirkan larutan tawas (TP-401A) menuju bak penggumpal (BP-401)
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 0,6183 gpm
Efisiensi 40 %
Dimensi NPS = 0,125 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 17 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 181,9709 rpm
Power motor 1 Hp
NPSH 32,3946 ft
Jumlah 2 buah
c. Pompa – 403 (PU – 403)
Tabel 82. Spesifikasi Pompa – 403 (PU – 403)
Fungsi Mengalirkan larutan kapur (TP-401B) menuju bak penggumpal (BP-401)
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 1,0680 gpm
Efisiensi 40 %
Dimensi NPS = 0,125 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 14 m
(49)
45 Lanjutan Tabel 82
Power motor 0,5 hp
NPSH 17,4249 ft
Jumlah 2 buah
d. Pompa – 404 (PU – 404)
Tabel 83. Spesifikasi Pompa – 404 (PU – 404)
Fungsi Mengalirkan larutan polyelektrolit (TP-401C) menuju bak penggumpal (BP-401)
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 0,0036 gpm
Efisiensi 40 %
Dimensi NPS = 0,125 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 12 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 28,0457 rpm
Power motor 0,5 hp
NPSH 36,9379 ft
Jumlah 2 buah
e. Pompa – 405 (PU – 405)
Tabel 84. Spesifikasi Pompa – 405 (PU – 405)
Fungsi Mengalirkan air dari bak Sedimentasi (BS-410) menuju bak penggumpal (BP-401)
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 755,22 gpm
Efisiensi 73 %
Dimensi NPS = 6 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 20 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 12166,061 rpm
Power motor 2 hp
NPSH 42,5871 ft
(50)
f. Pompa – 406 (PU – 406)
Tabel 85. Spesifikasi Pompa – 406 (PU – 406)
Fungsi Mengalirkan air dari bak penggumpal (BP-401)ke clarifier (CF-401)
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 755,22 gpm
Efisiensi 80 %
Dimensi NPS = 6 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 22,5 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 9194,1758 rpm
Power motor 2 hp
NPSH 45,8183 ft
Jumlah 2 buah
g. Pompa – 407 (PU – 407)
Tabel 86. Spesifikasi Pompa – 407 (PU – 407)
Fungsi Mengalirkan air dari Clarifier (CF-401) ke saringan pasir (SF-401)
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 755,14 gpm
Efisiensi 73 %
Dimensi NPS = 6 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 28,5 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 5626,3196 rpm
Power motor 5 hp
NPSH 42,3919 ft
(51)
47 h. Pompa – 408 (PU – 408)
Tabel 87. Spesifikasi Pompa – 408 (PU – 408)
Fungsi Mengalirkan air dari saringan pasir (SF-401) ke Filtered water tank (TP-402), dan Tangki Air Filter (TP-404)
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 754,66 gpm
Efisiensi 73 %
Dimensi NPS = 6 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 25 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 6430,3552 rpm
Power motor 5 hp
NPSH 42,4759 ft
Jumlah 2 buah
l. Pompa – 409 (PU – 409)
Tabel 88. Spesifikasi Pompa – 409 (PU – 409)
Fungsi Mengalirkan kaporit dari tangki kaporit menuju filtered water tank (TP-402) dan Cooling Tower (CT-401)
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 3,4740 gpm
Efisiensi 42 %
Dimensi NPS = 0,375 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 23 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 192,06336rpm
Power motor 1 hp
NPSH 24,8779 ft
(52)
k. Pompa – 410 (PU – 410)
Tabel 89. Spesifikasi Pompa – 410 (PU – 410)
Fungsi Mengalirkan air dari TP-402 ke Cation Exchanger (CE-401).
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 7,497 gpm
Efisiensi 80 %
Dimensi NPS = 1 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 15 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 1941,7415 rpm
Power motor 1 hp
NPSH 46,1385 ft
Jumlah 2 buah
i. Pompa – 411 (PU – 411)
Tabel 90. Spesifikasi Pompa – 411 (PU – 411)
Fungsi Mengalirkan air dari Filtered water tank (TP-402) ke tangki keperluan umum (TP-403)
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 7,9802 gpm
Efisiensi 41 %
Dimensi NPS = 0,75 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 20 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 645,8426 rpm
Power motor 1 hp
NPSH 43,5753 ft
(53)
49 j. Pompa – 412 (PU – 412)
Tabel 91. Spesifikasi Pompa – 412 (PU – 412)
Fungsi Mengalirkan air dari tangki keperluan umum (TP-403) untuk kebutuhan umum.
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 37,7807 gpm
Efisiensi 50 %
Dimensi NPS = 1,5 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 50 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 1602,1873 rpm
Power motor 1,5 hp
NPSH 35,2991 ft
Jumlah 2 buah
m. Pompa – 413 (PU – 413)
Tabel 92. Spesifikasi Pompa – 413 (PU – 413)
Fungsi Mengalirkan air dari tangki (TP-402) untuk
kebutuhan air make – up Cooling Tower (CT-401). Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 1,4479 gpm
Efisiensi 80 %
Dimensi NPS = 0,125 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 40 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 64,4769 rpm
Power motor 1 hp
NPSH 11,6459 ft
(54)
j. Pompa – 414 (PU – 414)
Tabel 93. Spesifikasi Pompa – 414 (PU – 414)
Fungsi Mengalirkan air dari tangki hidrant (TP-404) untuk pemadam kebakaran
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 37,7807 gpm
Efisiensi 50 %
Dimensi NPS = 1,5 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 50 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 1602,1873 rpm
Power motor 1,5 hp
NPSH 35,2991 ft
Jumlah 2 buah
n. Pompa – 415 (PU – 415)
Tabel 94. Spesifikasi Pompa – 415 (PU – 415)
Fungsi Mengalirkan inhibitor dari tangki penyimpanan (TP-405B) menuju cooling tower (CT-401). Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 0,5954 gpm
Efisiensi 80 %
Dimensi NPS = 0,125 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 19 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 182,49016 rpm
Power motor 0,5 hp
NPSH 10,2397 ft
(55)
51 o. Pompa – 416 (PU – 416)
Tabel 95. Spesifikasi Pompa – 416 (PU – 416)
Fungsi Mengalirkan H2SO4 dari tangki penyimpanan
(TP-405C) menuju cooling tower (CT-401). Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 1,4786 gpm
Efisiensi 80 %
Dimensi NPS = 0,125 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 13 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 124,7003 rpm
Power motor 1 hp
NPSH 13,9998 ft
Jumlah 2 buah
p. Pompa – 417 (PU – 417)
Tabel 96. Spesifikasi Pompa – 417 (PU – 417)
Fungsi Mengalirkan dispersan dari tangki penyimpanan (TP-405D) menuju cooling tower (CT-401). Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 1,5257 gpm
Efisiensi 40 %
Dimensi NPS = 0,125 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 8 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 162,8829 rpm
Power motor 1 hp
NPSH 13,3912 ft
(56)
q. Pompa – 418 (PU – 418)
Tabel 97. Spesifikasi Pompa – 418 (PU – 418)
Fungsi Mengalirkan air pendingin dari cooling tower (CT-401) ke alat proses.
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 671,114 gpm
Efisiensi 80 %
Dimensi NPS = 10 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 50,5 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 13450,686 rpm
Power motor 15 hp
NPSH 32,7972 ft
Jumlah 2 buah
s. Pompa – 419 (PU – 419)
Tabel 98. Spesifikasi Pompa – 419 (PU – 419)
Fungsi Mengalirkan asam sulfat (TP-406) ke cation exchanger (CE-401).
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 0,4325 gpm
Efisiensi 41%
Dimensi NPS = 0,125 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 19 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 173,7623 rpm
Power motor 1 hp
NPSH 31,1049 ft
(57)
53 t. Pompa – 420 (PU – 420)
Tabel 99. Spesifikasi Pompa – 420 (PU – 420)
Fungsi Mengalirkan air dari cation exchanger (CE-401) menuju anion exchanger (AE-401).
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 7,52955 gpm
Efisiensi 41%
Dimensi NPS = 0,75 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 19 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 655,6819 rpm
Power motor 1 hp
NPSH 24,5305 ft
Jumlah 2 buah
u. Pompa – 421 (PU – 421)
Tabel 100. Spesifikasi Pompa – 421 (PU – 421)
Fungsi Mengalirkan NaOH (TP-407) menuju anion exchanger (AE-401).
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 0,3255 gpm
Efisiensi 80%
Dimensi NPS = 0,125 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 19 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 182,9697 rpm
Power motor 1 hp
NPSH 32,0360 ft
(58)
v. Pompa – 422 (PU – 422)
Tabel 101. Spesifikasi Pompa – 422 (PU – 422)
Fungsi Mengalirkan air dari anion exchanger (AE-401) ke tangki air demin (TP-408).
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 7,52955 gpm
Efisiensi 41%
Dimensi NPS = 0,75 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 19 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 655,6819 rpm
Power motor 1 hp
NPSH 24,5305 ft
Jumlah 2 buah
y. Pompa – 423 (PU – 423)
Tabel 102. Spesifikasi Pompa – 423 (PU – 423)
Fungsi Mengalirkan air dari tangki air demin (TP-408) menuju deaerator (DA-401).
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 7,52955 gpm
Efisiensi 80%
Dimensi NPS = 0,75 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 19 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 982,77842 rpm
Power motor 1 hp
NPSH 34,3729 ft
(59)
55 x. Pompa – 424 (PU – 424)
Tabel 103. Spesifikasi Pompa – 424 (PU – 424)
Fungsi Mengalirkan air dari proses menuju hot basin (HB-401).
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 671,114 gpm
Efisiensi 82%
Dimensi NPS = 14 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 36 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 13115,346 rpm
Power motor 20 hp
NPSH 37,0438 ft
Jumlah 2 buah
w. Pompa – 425 (PU – 425)
Tabel 104. Spesifikasi Pompa – 425 (PU – 425)
Fungsi Mengalirkan air dari hot basin (HB-401) menuju cooling tower (CT-401).
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
Kapasitas 671,114 gpm
Efisiensi 80%
Dimensi NPS = 14 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L) : 26 m
Putaran spesifik pompa (Ns) = 16045,631 rpm
Power motor 15 hp
NPSH 47,0539 ft
(60)
24.Unit Penyediaan Steam 1. Tangki Hidrazin (TP-409)
Tabel 105. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Hidrazin (TP-409)
Fungsi Menyiapkan dan menyimpan hidrazin untuk diinjeksikan ke Deaerator
Bentuk Silinder vertical Laju alir massa 17,028 kg/jam
Dimensi Diameter shell (D) = 10 ft m Tinggi tangki (H) = 10 ft m Tebal shell = 5/16 in Tebal Head = 5/16 in Tinggi Head = 3,627 m Bahan Kontruksi stainless 316 tipe CF-20
Jumlah 1 buah
2. Deaerator (DA-401)
Tabel 106. Spesifikasi Deaerator (DA – 401)
Fungsi Menghilangkan gas-gas terlarut dalam air, seperti: O2 dan CO2, agar korosif dan kerak tidak terjadi,
diinjeksikan hydrazine (O2 scavanger) serta
senyawaan fosfat.
Bentuk Tangki horizontal dengan head berbentuk ellips dilengkapi sparger.
Kapasitas 1,7101 m3/jam
Dimensi Diameter shell (D) = 0,6017 m Panjang shell (L) = 1,8051 m Tebal shell (ts) = 3/16 in
Tekanan Desain 18,498 psi Tebal head 3/16 in
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah 1 buah
3. Boiler (BO-401)
Tabel 107. Spesifikasi Boiler – 401 (BO – 401)
Fungsi Memproduksi kebutuhan steam yang
digunakan oleh unit proses Jenis steam yang dihasilkan Saturated steam
Kondisi operasi Temperatur = 300 oC Tekanan = 8592,7 kPa
Kapasitas 2995,729 Btu/jam
(61)
57 Lanjutan Tabel 107
Efisiensi 80%
Bahan bakar Solar
Steam yang dihasilkan 9952,8541 kg/jam Heating surface 83,1395 m2 Kebutuhan bahan bakar 561 liter/jam
Jumlah 1 buah
4. Blower Steam-401 (BL-401)
Tabel 108. Spesifikasi Blower Steam – 401 (BL – 401)
Fungsi Mengalirkan steam yang diperlukan dalam unit proses
Jenis Sentrifugal
Dimensi Ws = 0,17237 kW Power motor = 1 hp
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah 1 buah
5. Tangki Bahan Bakar (TP – 410)
Tabel 109. Spesifikasi Tangki Bahan Bakar (TP – 410)
Fungsi Menampung bahan bakar solar untuk kebutuhan boiler
Bentuk Silinder tegak (vertikal) Kapasitas 15,6324 m3
Dimensi
Diameter shell (D) = 12 ft Tinggi shell (Hs) = 12 ft Tebal shell (ts) = 3/8 in
Tebal head (th) = 1/2 in
Tekanan Desain 21,8624 psi
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah 1 buah
6. Pompa Utilitas Unit Pengolahan Steam a. Pompa – 426 (PU – 426)
Tabel 110. Spesifikasi Pompa – 426 (PU – 426)
Fungsi Mengalirkan hidrazin dari tangki hidrazin menuju deaerator (DA-401).
Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel
(1)
133 Tabel 139. Minimum acceptable persent return on investment
Industri
Persen Return on Investment Sebelum Pajak Sesudah Pajak Low Avr High Low Avr High Chemical proses 15 30 45 7 15 21
Drugs 25 43 56 13 23 30
Petroleum 18 29 40 12 20 28
Metal 10 17 25 5 9 13
2. Pay Out Time (POT)
Pay out time merupakan waktu minimum teoritis yang dibutuhkan untuk pengembalian modal tetap yang diinvestasikan atas dasar keuntungan setiap tahun setelah ditambah dengan penyusutan dan dihitung dengan menggunakan metode linier (Timmerhaus, hal 309). Waktu pengembalian modal pabrik MEK adalah 2 tahun. Angka 2 tahun menunjukkan lamanya pabrik dapat mengembalikan modal dimulai sejak pabrik beroperasi. Berdasarkan kriteria nilai persen ROI minimum untuk beragam pabrik (Tabel 6.21 Vilbrant 1959), maka kriteria maksimal payback period (payout time) untuk beragam pabrik adalah:
Tabel 140. Acceptable payout time untuk tingkat resiko pabrik
Pay Out Time
Industri Sebelum Pajak Sesudah Pajak
Low Avr High Low Avr High
Chemical proses 6,7 3,3 2,2 14,3 6,7 4,8
Drugs 4,0 2,3 1,8 7,7 4,3 3,3
Petroleum 5,6 3,4 2,5 8,3 5,0 3,6
Metal 10,0 5,9 4,0 20,0 11,1 7,7
3. Break Even Point (BEP)
BEP adalah titik yang menunjukkan jumlah biaya produksi sama dengan jumlah pendapatan. Nilai BEP pada prarancangan Pabrik MEK ini adalah 32%. Nilai BEP tersebut menunjukkan pada saat pabrik beroperasi 32% dari
(2)
134 kapasitas maksimum pabrik 100%, maka pendapatan perusahaan yang masuk sama dengan biaya produksi yang digunakan untuk menghasilkan produk sebesar 32% tersebut.
4. Shut Down Point (SDP)
Shut down point adalah suatu titik di mana pada kondisi itu jika proses dijalankan maka perusahaan tidak akan memperoleh laba tapi juga tidak mengalami kerugian. Jika pabrik beroperasi pada kapasitas di bawah SDP maka akan mengalami kerugian. Nilai SDP pada prarancangan pabrik MEK ini adalah 26,36 %, jadi pabrik MEK akan mengalami kerugian jika beroperasi di bawah 26,36 % dari kapasitas produksi total. Grafik BEP, SDP ditunjukkan pada Gambar 9 berikut ini.
Rp0 Rp100 Rp200 Rp300 Rp400 Rp500 Rp600
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
R
p
/T
a
h
u
n
(
M
il
y
a
r)
Kapasitas Produksi (%)
BEP
Sales Expenses Total Cost Variabel Cost Fixed Cost
BEP
SDP
Gambar 9. Grafik Analisa Ekonomi
C. Angsuran Pinjaman
Total pinjaman pada prarancangan pabrik MEK ini adalah 56,78 % dari total investasi yaitu Rp. 48.710.815.578. Angsuran pembayaran pinjaman tiap tahun ditunjukkan pada lampiran E Tabel E.12.
(3)
135 D. Discounted Cash Flow (DCF)
Metode discounted cash flow merupakan analisa kelayakan ekonomi yang berdasarkan aliran uang masuk selama masa usia ekonomi pabrik. Periode pengembalian modal secara discounted cash flow ditunjukkan pada Tabel E.13 dan E.14 lampiran E dan kurva Cummulative Cash Flow. Payout time pabrik MEK adalah 2 tahun dan internal rate of return pabrik MEK adalah 67,47%.
Gambar 10. Cummulative Cash Flow Metode DCF
Hasil evaluasi atau uji kelayakan ekonomi pabrik MEK disajikan dalam Tabel di bawah ini :
Tabel 141. Hasil uji kelayakan ekonomi
No Analisa Kelayakan Persentase (%) Batasan Keterangan
1. ROI 67,47% Min. 21 % Layak
2. POT 2 tahun Maks. 4,8 tahun Layak
3. BEP 32 % 30 – 60% Layak
4. SDP 26,36 %
5. DCF 56,25% Min. 15 % Layak
(Rp200) (Rp100) Rp0 Rp100 Rp200 Rp300 Rp400 Rp500 Rp600
-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 WC
C u m m u la t iv e C a s h P o s it io n R p ( d a la m Mi ly a r )
(4)
X. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan Pabrik Metil Etil Keton dari 2-Butanol dengan Proses Dehidrogenasi Kapasitas 30.000 Ton/Tahun dapat ditarik simpulan sebagai berikut :
1. Percent Return on Investment (ROI) sebesar 67,47% sesudah pajak. 2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak 2 tahun (metode linier)
3. Break Even Point (BEP) sebesar 32%. dimana syarat umum pabrik di Indonesia adalah 30 – 60 % kapasitas produksi. Shut Down Point (SDP) sebesar 26,36 %, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik harus berhenti berproduksi karena merugi.
4. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sebesar 56,25%, lebih besar dari suku bunga bank sekarang sehingga investor akan lebih memilih untuk berinfestasi ke pabrik ini dari pada ke bank.
B. Saran
Pabrik Metil Etil Keton dari 2-Butanol dengan Proses Dehidrogenasi Kapasitas 30.000 Ton/Tahun sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses, maupun ekonominya.
(5)
DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik, 1999-2009, Buletin Statistik Perdagangan Luar negeri vol II, BPS, Jakarta.
Badger.W.L.& Banchero.J.L., 1957, Introduction to Chemical Engineering, McGraw-Hill, Australia.
Brown.G.George., 1956, Unit Operation 6ed, Wiley&Sons, USA.
Brownell.L.E. and Young.E.H., 1979, Process Equipment Design 3ed, John Wiley & Sons, New York.
Carl R. Branan., 2002, Rules of Thumb for Chemical Engineers, Gulf Professional Publishing, New York
Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1989, Chemical Engineering vlo 6, Pergamon Press Inc, New York.
Fogler.A.H.Scott, 1999, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall International Inc, New Jersey.
Froment&Bischoff, 1990, Chemical Reactor Analysis & Design, John Wiley & Sons, US.
Geankoplis.Christie.J., 1993, Transport Processes and unit Operation 3th ed, Allyn & Bacon Inc, New Jersey.
Hewwit.G.F., 2000, Process Heat Transfer, Begell House Inc, New York.
Himmeblau.David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.
J.N. Keuler a, L. Lorenzen a, S. Miachon, 2001, “The dehydrogenation of 2- butanol over copper-based catalysts: optimising catalyst composition and determining kinetic parameters”, Applied Catalysis A: General 218 (2001) 171–180
Kern.D.Q., 1983, Process Heat Transfer, McGraw-Hill Book Company, New York.
(6)
Kirk.R.E.and Othmer.D.F., 1977, Encyclopedia of Chemical Technology 18ed, John Wiley&Sons, New York.
Levenspiel.O., 1972, Chemical Reaction Engineering 2nd edition, John Wiley and Sons Inc, New York.
Ludwig.E.Ernest., 1984, Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants vol I, Gulf Publishing Company, Houston.
McCabe.W.L. and Smith.J.C., 1985, Operasi Teknik Kimia, Erlangga, Jakarta. McKetta.J.J., Encyclopedia of Chemical Process & Design, The International Inc,
New York.
Megyesy.E.F., 1983, Pressure Vessel Handbook, Pressure Vessel Handbook Publishing Inc, USA.
Perry.R.H. and Green.D., 1997, Perry’s Chemical Engineer Handbook 7th ed, McGraw-Hill Book Company, New York.
Peter.M.S. and Timmerhause.K.D., 1981, Plant Design an Economic for Chemical Engineering 3ed, McGraww-Hill Book Company, New York. Reklaitis, 1984, Mass & Energy Balance, John Wiley and Sons, New York.
Smith.J.M. and Van Ness.H.C., 2001, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics 3ed, McGraww-Hill Inc, New York.
Treyball.R.E., 1984, Mass Transfer Operation 3ed, McGraw-Hill Book Company, New York.
Ulman’s, 2007, Encyclopedia of Industical Chemistry vol VI, New york.
Ulrich.G.D., 1987, A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics. John Wiley & Sons Inc, New York.
Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers, Stoneham USA.
www.icis_news-chemical-profileMethyl-Ethyl-ketone-mek.html Accesed Juni 2010 www.Alibaba.com, Accesed Juli 2010
www.Chemical Market Reported, Accesed Juni 2010. www.msds.chem.ox.ac.uk Accesed Mei 2010
www.echinachem.com/English Accesed Juni 2010 www.Freepatentonline.com, Accesed Juni 2010.