PRARANCANGAN PABRIK PABRIK TRICRESYL PHOSPHATE DARI CRESOL DAN PHOSPHORUS OXYCHLORIDE KAPASITAS 25.000 TON/TAHUN

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN... iii

SANWACANA... viii

ABSTRAK... x

DAFTAR ISI... xi

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR... xiii

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik ... 3

1.3 Lokasi Pabrik ... 4

II. DESKRIPSI PROSES 2.1 Jenis-Jenis Proses ... 8

2.2 Tinjauan Ekonomi Tiap Proses ... 10

2.3 Tinjauan Termodinamika ... 11

2.4 Uraian Proses ... 11

III. SPESIFIKASI BAHAN DAN PRODUK 3.1 Bahan Baku ... 21

3.2 Produk ... 23

3.3 Produk Samping ... 24

IV. NERACA MASSA DAN ENERGI 4.1 Neraca Massa ... 28

4.2 Neraca Energi... 36

V. SPESIFIKASI PERALATAN 5.1. Peralatan Proses ... 41

VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH 6.1 Unit Pendukung Proses ... 60

2. Sistem Pembangkit Tenaga Listrik ... 71

3. Unit Penyediaan Bahan Bakar ... 72

4 Unit Penyediaan Udara tekan... 73

6.2 Pengolahan Limbah... 74

6.3 Laboratorium... 74

6.4 Instumentasi Dan Pengendalian Proses... 75

VII. TATA LETAK DAN LOKASI PABRIK 7.1 Lokasi Pabrik ... 79

7.2 Tata Letak Pabrik ... 82

VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN 8.1 Bentuk Perusahaan ... 89

8.2 Struktur Organiasi Perusahaan ... 92

8.3 Tugas dan Wewenang ... 94

8.4 Status Karyawan dan Sistem Pengupahan ... 102

8.5 Pembagian Jam Kerja Karyawan ... 103

8.6 Penggolongan Karyawan dan Jumlah Karyawan... 105

8.7 Kesejahteraan Karyawan... 109

IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI 9.1 Investasi ... 113

9.2 Evaluasi Ekonomi ... 116

9.3 Angsuran Pinjaman ... 118

9.4Discounted Cash Flow... 118

X. SIMPULAN DAN SARAN 10.1 Simpulan ... 120

10.2 Saran... 120 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI LAMPIRAN C SPESIFIKASI PERALATAN

LAMPIRAN D UTILITAS

LAMPIRAN E INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI LAMPIRAN F TUGAS KHUSUS

KAPASITAS 25.000 TON/TAHUN

(Perancangan Reaktor ( RE-301))

(Skripsi)

Oleh

AGNESIA AFRIDA PASARIBU

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2013

KAPASITAS 25.000 TON/TAHUN

(Perancangan Reaktor ( RE-301))

Oleh

AGNESIA AFRIDA PASARIBU

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2013

OXYCHLORIDE

(POCl

3

)

KAPASITAS 25.000 TON/TAHUN

(Perancangan Reaktor (RE - 301))

Oleh

AGNESIA AFRIDA PASARIBU

0715041017

(Skripsi)

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

Sarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2013

OXYCHLORIDE (POCl3) KAPASITA 25.000

TON/TAHUN

(Perancangan Reaktor (RE - 301)) Nama Mahasiswa : Agnesia Afrida Pasaribu

No.Pokok Mahasiswa : 0715041017 Jurusan : Teknik Kimia

Fakultas : Teknik

MENYETUJUI 1. Komisi Pembimbing

Taharuddin, S.T., M.Sc. Dr. Elida Purba, S.T., M. Sc. NIP. 197001261995121001 NIP. 196103121981022001

2. Ketua Jurusan

Panca Nugrahini F, S.T., M.T. NIP. 197302032000032001

1. Tim Penguji

Ketua : Taharuddin, S.T., M.Sc. ...

Sekretaris : Dr. Elida Purba, S.T., M. Sc. ...

Penguji

Bukan Pembimbing : Sri Ismiyati D., S.T., M. Eng. ...

Darmansyah, S. T., M. T. ...

2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung

Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A NIP. 196505101993032008

Penulis dilahirkan di Bandar Lampung, pada tanggal 25 April 1989, sebagai putri ketiga dari lima bersaudara, dari pasangan Bapak Piter Pasaribu dan Ibu Dewi Sitorus.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar Sejahtera IV tahun 2001, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Fransiskus, Tanjung Karang Bandar Lampung pada tahun 2004, dan Sekolah Menengah Atas Immanuel, Teluk Betung Bandar Lampung pada tahun 2007.

Pada tahun 2007, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) 2007.

Pada tahun 2011, penulis melakukan Kerja Praktek di P.T. Pupuk Sriwidjaja, Dinas Operasi PUSRI IV, Sumatera Selatan dengan Tugas Khusus “Evaluasi

Kinerja Reaktor Ammonia Converter (105-D”. Selain itu, penulis melakukan penelitian dengan judul “Kinetika Reaksi Esterifikasi dari Palm Fatty Acid Destillate (PFAD) menjadi Metil Ester”. Penulis juga pernah menjadi anggota Departemen Hubungan Luar (2008), dan anggota Departemen Kaderisasi (2009).

Dengan segenap hati kupersembahkan tugas akhir ini kepada:

Tuhan Yesus Kristus,

Atas kehendak-Nya semua ini ada

Atas rahmat-Nya semua ini aku dapatkan

Atas kekuatan dari-Nya aku bisa bertahan.

Orang tuaku sebagai tanda baktiku, terima kasih atas segalanya,

doa, kasih sayang, pengorbanan, dan keikhlasannya.

Ini hanyalah setitik balasan yang tidak bisa dibandingkan dengan berjuta-juta

pengorbanan dan kasih sayang

yang tidak pernah berakhir.

Kakak- kakak, Adik-adik ku dan keluarga besarku atas segalanya, kasih sayang

dan doa.

Guru-guruku sebagai tanda hormatku,

terima kasih atas ilmu yang telah diberikan.

Kepada Almamaterku tercinta,

semoga kelak berguna dikemudian hari

.

Even in the dark ness there is always a hope of light.

Do your best and God will do the rest

Don t predict the future but create the future

Sebab Aku ini mengetahui rancangan- rancangan apa yang

ada pada-Ku mengenai kamu, demikianlah firman Tuhan,

yaitu rancangan damai sejahtera bukan rancangan kecelakaan,

untuk memberikan kepadamu hari depan yang penuh harapan

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah yang Mahakuasa dan Maha Penyayang, atas segala rahmat-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul

“Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol Dan Phosphorus Oxychloride Kapasitas Dua Puluh Lima Ribu Ton Per Tahun” dapatdiselesaikan dengan baik.

Tugas akhir ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat guna memperoleh derajat kesarjanaan (S-1) di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung.

Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari beberapa pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Panca Nugrahini F., S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas Lampung.

2. Taharudin, S.T., M.Sc., selaku dosen pembimbing I, yang telah memberikan pengarahan, masukan, bimbingan, kritik dan saran selama penyelesaian tugas akhir. Semoga ilmu bermanfaat yang diberikan dapat berguna dikemudian hari.

3. Dr. Elida Purba, S.T., M.Sc. selaku Dosen Pembimbing II, atas semua ilmu, saran, masukan dan pengertiannya dalam penyelesaian tugas akhir.

4. Sri Ismiyati D., S.T., M. Eng. dan Darmansyah, S. T., M. T. selaku Dosen Penguji yang telah memberikan saran dan kritik, juga selaku dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.

6. Keluargaku tercinta, Papa dan Mama, atas pengorbanan, doa, cinta dan kasih sayang yang selalu mengiringi disetiap langkahku. Kakak- kakak, Adik-adik ku,dan Yulius Simanjuntak atas kasih sayang, doa, dukungan, kepercayaan, ketulusan, bantuan dan semangat. Semoga Allah yang Mahakuasa dan Maha Penyayang memberikan perlindungan dan Karunia-Nya.

7. Grafellia Sudarman, selaku partner pengerjaan Tugas Akhir. Terima kasih atas perjuangannya sampai akhirnya kita lulus

8. Teman-teman seperjuangan 2007 Dinda,Kenjiro, Hari, Tika, Rangga, Suhesti, Reza, April, Oza, Tya, dan semua teman –teman 2007 lainnya. Kakak-kakak angkatan 2005, 2006. Terimakasih atas bantuannya selama penulis menyelesaikan tugas akhir ini.

9. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

Semoga Allah membalas semua kebaikan mereka terhadap penulis dan semoga skripsi ini berguna.

Bandar Lampung, Januari 2013 Penulis,

v

Tabel Halaman

1.1 Kapasitas Pabrik yang Sudah Berdiri 4

1.2 ImportFerrosulfat Heptahydratdi Indonesia 4 1.3 KonsumenFerrosulfat Heptahydratdi Indonesia 7

2.1 Kriteria Penilaian Pemilihan Proses 13

4.1 Neraca MassaMixing Tank (MT-101) 22

4.2 Neraca MassaEvaporator(EV-101) 22

4.3 Neraca MassaMix Point(MP-201) 22

4.4 Neraca MassaReactor (RE-201) 23

4.5 Neraca MassaCentrifuge(SE-201) 23

4.6 Neraca MassaEvaporator(EV-301) 23

4.7 Neraca MassaMix Point(MP-301) 24

4.8 Neraca MassaCooler(CO-301) 24

4.9 Neraca MassaCrystallizer(CR-301) 24

4.10 Neraca MassaCentrifuge(SE-301) 25

4.11 Neraca MassaRotary Dryer(RD-301) 25

4.12 Neraca PanasMixing Tank (MT-101) 26

4.13 Neraca PanasEvaporator(EV-101) 27

4.14 Neraca PanasMix Point(MP-201) 27

4.15 Neraca PanasReactor (RE-201) 27

4.16 Neraca PanasCentrifuge(SE-201) 28

4.17 Neraca PanasEvaporator(EV-301) 28

4.18 Neraca PanasMix Point(MP-301) 28

4.19 Neraca PanasCooler(CO-301) 28

4.20 Neraca PanasCrystallizer(CR-301) 29

4.21 Neraca PanasCentrifuge(SE-301) 29

4.22 Neraca PanasRotary Dryer(RD-301) 29

vi (ST-101)

5.2 Spesifikasi Pompa Proses (PO-103) 32

5.3 Spesifikasi Tangki Penyimpana Asam Sulfat (ST-102) 32

5.4 Spesifikasi Pompa Proses (PO-101) 33

5.5 SpesifikasiMixing Tank (MT-101) 33

5.6 Spesifikasi Pompa Proses (PO-102) 34

5.7 SpesifikasiEvaporator(EV-101) 34

5.8 Spesifikasi Pompa Proses (PO-104) 35

5.9 SpesifikasiReactor (RE-201) 35

5.10 Spesifikasi Pompa Proses (PO-201) 36

5.11 SpesifikasiCentrifuge(SE-201) 36

5.12 Spesifikasi Pompa Proses (PO-202) 37

5.13 Spesifikasi Pompa Proses (PO-203) 37

5.14 SpesifikasiEvaporator(EV-301) 38

5.15 Spesifikasi Pompa Proses (PO-301) 38

5.16 SpesifikasiCooler(CO-301) 39

5.17 SpesifikasiCrystallizer(CR-301) 39

5.18 Spesifikasi Pompa Proses (PO-302) 40

5.19 SpesifikasiCentrifuge(SE-301) 41

5.20 Spesifikasi Pompa Proses (PO-303) 41

5.21 SpesifikasiScrew Conveyor(SC-301) 42

5.22 SpesifikasiRotary Dryer(RD-301) 42

5.23 SpesifikasiAir Hearter(AH-301) 43

5.24 SpesifikasiFan(F-301) 43

5.25 SpesifikasiFan(F-302) 44

5.26 SpesifikasiFan(F-303) 44

5.27 SpesifikasiScrew Conveyor(SC-302) 44

5.28 SpesifikasiBucket Elevator(BE-401) 45

5.29 SpesifikasiSolid Storage(SS-401) 45

vii

5.36 SpesifikasiCondensor(CD-301) 47

5.37 Spesifikasi Tangki Penyimpanan HCl (ST-401) 48

5.38 Spesifikasi pompa utilitas (PU–01) 49

5.39 Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS- 101) 49

5.40 Spesifikasi pompa utilitas (PU–02) 50

5.41 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Alum (TP-101) 50 5.42 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Klorin (TP–102) 51 5.43 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Soda Kaustik

(TP–103)

51

5.44 Spesifikasi Bak Penggumpal (BP-101) 52

5.45 Spesifikasi pompa utilitas (PU–03) 52

5.46 SpesifikasiClarifier(CL–101) 53

5.47 Spesifikasi pompa utilitas (PU–04) 53

5.48 SpesifikasiSand Filter (SF–101) 54

5.49 Spesifikasi pompa utilitas (PU–05) 55

5.50 SpesifikasiFilter Water Tank (TP-04) 55

5.51 Spesifikasi pompa utilitas (PU–06) 56

5.52 Spesifikasi pompa utilitas (PU–07) 57

5.53 SpesifikasiHot Basin ( HB–101) 57

5.54 Spesifikasi pompa utilitas (PU–08) 58

5.55 Spesifikasi Tangki Inhibitor ( TP–201) 58 5.56 Spesifikasi Tangki Dispersant (TP-202) 59

5.57 SpesifikasiCooling Tower(CT–101) 59

5.58 Spesifikasi pompa utilitas (PU–09) 60

5.59 SpesifikasiCold Basin(CB-101) 60

5.60 Spesifikasi pompa utilitas (PU–10) 61

5.61 Spesifikasi Tangki Air Kondensat (TP-301) 61

5.62 Spesifikasi pompa utilitas (PU–11) 62

5.63 Spesifikasi Tangki Asam Sulfat (TP-302) 63 5.64 SpesifikasiCation Exchanger(CE-101) 63

viii

5.67 Spesifikasi pompa utilitas (PU–13) 65

5.68 Spesifikasi Tangki Air Proses (TP-303) 66

5.69 Spesifikasi pompa utilitas (PU–14) 66

5.70 Spesifikasi Tangki Hidrazin (TP-401) 67

5.71 Spesifikasi Deaerator (DA-401) 68

5.72 Spesifikasi pompa utilitas (PU–15) 68

5.73 Spesifikasi Tangki Air Demin (TP- 402) 69

5.74 Spesifikasi pompa utilitas (PU–16) 70

5.75 SpesifikasiBoiler 70

6.1 Peralatan yang Membutuhkan Air Pendingin 74

6.2 Peralatan yang MembutuhkanSteam 78

6.3 Peralatan yang Menggunakan Air Proses 80

6.4 Kebutuhan Air Pabrik 80

6.5 Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian

97

6.6 Penyediaan Variabel Utama Proses 97

8.1 Siklus PergantianShiftdalam Satu Bulan 117 8.2 Jumlah Operator Proses Berdasarkan Jenis Alat 120 8.3 Jumlah Operator Utilitas Berdasarkan Jenis Alat 120

8.4 Jumlah Karyawan 121

9.1 Fixed Capital Investment 126

9.2 Manufacturing Cost 127

9.3 General Expenses 128

9.4 Biaya Administratif 128

9.5 Minimum Acceptable Presense Return on Investment 129 9.6 Acceptable Pay out Timeuntuk Tingkat Resiko Pabrik 130

ix

Gambar Halaman

1.1 Grafik Prediksi Kenaikan Linier Jumlah Impor

Ferrosulfat Heptahydratdi Indonesia

5

6.1 Cooling Tower 76

6.2 Diagram Cooling Water System 77

6.3 Daerator 79

6.4 Diagram Alir Pengolahan Air 81

6.5 DiagramAmmonia Refrigerant Sistem 90

7.1 Peta Kabupaten Gersik 102

7.2 Tata Letak Pabrik 103

7.3 Tata Letak Alat Proses 104

8.1 Struktur Organisasi Perusahaan 124

9.1 Grafik Analisis Ekonomi 131

KAPASITAS 25.000 TON/TAHUN

Oleh

AGNESIA AFRIDA PASARIBU 0715041017

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2013

PRARANCANGAN PABRIK PABRIK TRICRESYL PHOSPHATE DARI CRESOL DAN PHOSPHORUS OXYCHLORIDE

KAPASITAS 25.000 TON/TAHUN Oleh

AGNESIA AFRIDA PASARIBU

Pabrik Tricresyl Phosphate berbahan baku cresol dan phosphorus oxychloride, akan didirikan di Gresik, Jawa Timur. Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja yang mudah didapatkan dan kondisi lingkungan.

Pabrik direncanakan memproduksi tricresyl phosphate sebanyak 25.000 ton/tahun, dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah cresol sebanyak 2.829,4289 kg/jam danphosphorus oxychloride

sebanyak 1.323,9667 kg/jam.

Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik tricresyl phosphate berupa: pengadaan air, pengadaan listrik, kebutuhan bahan bakar, dan pengadaan udara kering.

Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur organisasilinedanstaffdengan jumlah karyawan sebanyak 129 orang.

Dari analisis ekonomi diperoleh:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 266.168.873.334

Working Capital Investment (WCI) = Rp 46.970.977.647

Total Capital Investment (TCI) = Rp 307.816.473.515

Break Even Point (BEP) = 37,6987 %

Shut Down Point (SDP) = 29,5843 %

Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,00 years Pay Out Time after taxes (POT)a = 1,22 years Return on Investment before taxes (ROI)b = 75,90 % Return on Investment after taxes (ROI)a = 60,72 %

Discounted cash flow (DCF) = 50,50 %

Mempertimbangkan paparan di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik tricresyl phosphate ini dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dan mempunyai masa depan yang baik.

MANUFACTURE OF TRICRESYL PHOSPHATE FROM CRESOL AND PHOSPHORUS OXYCHLORIDE

CAPACITY 25.000 TONS/YEAR (Design Reactor -301 (RE-301))

By

AGNESIA AFRIDA PASARIBU

Tricresyl Phosphateplant produced by reacting cresol dan phosphorus oxychloride was plan to be in industrial plant in the region of Gresik, in East Java Province. Plant was established by considering the availability of raw materials, transportation facilities, readily available labor and environmental conditions.

Plant's production capacity is planned 25,000 tons / year, with operating time of 24 hours / day and 330 working days in a year. The raw materials used are much cresol 2.829,4289 kg / hr and phosphorus oxychloride as 1.323,9667 kg / hr.

Provision of utility plant needs a treatment system and water supply, steam supply systems, instrument air supply systems, and power generation systems. Labor needed as many as 129 people with a business entity form Limited Liability Company (PT) which is headed by a Director who is assisted by the Director of Production and Director of Finance with line and staff organizational structure.

From the economic analysis is obtained:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 266.168.873.334

Working Capital Investment (WCI) = Rp 46.970.977.647

Total Capital Investment (TCI) = Rp 307.816.473.515

Break Even Point (BEP) = 37,6987 %

Shut Down Point (SDP) = 29,5843 %

Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,00 years Pay Out Time after taxes (POT)a = 1,22 years Return on Investment before taxes (ROI)b = 75,90 % Return on Investment after taxes (ROI)a = 60,72 %

Discounted cash flow (DCF) = 50,50 %

Consider the summary above, it is proper establishment of tricresyl phosphate plant to studied further, because the plant is profitable and has good prospects.

1.1 Latar Belakang

Sebagai negara berkembang, Indonesia berusaha semaksimal mungkin untuk mengurangi ketergantungan dari negara lain. Untuk itu dilakukanlah pembangunan di segala sektor, terutama pembangunan di bidang industri. Industri kimia merupakan salah satu industri yang diharapkan dapat memajukan pembangunan di Indonesia. Karena keadaan yang demikian ini, industri kimia mengalami peningkatan secara kualitas maupun kuantitas baik industri yang mengolah bahan baku maupun bahan penunjang untuk menjadi bahan setengah jadi ataupun bahan jadi.

Salah satu bahan kimia yang kebutuhannya belum terpenuhi dari dalam negeri adalah tricresyl phosphate yang merupakan senyawa organik (ester) dengan rumus molekul C21H21PO4. Sebutan lain untuktricresyl phosphate(TCP) adalah tritolyl phosphate, tritolyl ester, phosphoric acid tris (methyl phenyl) ester dan

Gambar 1.1Tricresyl Phosphate(TCP)

Bentuk dan wujud TCP berupa cairan kental, tidak berwarna, tidak berbau, tidak mudah terbakar, tidak larut dalam air, larut dalam cairan organik, tidak menyerap air dan sedikit sekali menguap (non volatil).

TCP merupakan bahan kimia yang digunakan sebagai bahan plasticizer (bahan pelunak). Menurut Waldo L. Semon (1926), PVC menjadi sangat elastis jika dipanaskan dalam cairan TCP. Semakin banyak TCP yang digunakan, PVC akan semakin elastis dan sebaliknya PVC akan menjadi keras bila TCP yang digunakan semakin sedikit. Contoh aplikasi seperti kulit imitasi, plastik untuk alas meja dan sebaginya.

TCP juga digunakan sebagai lubricants (bahan pelumas),cable coating (pelapis kabel) dan bahan penyusun cat kuku (Kirk and Othmer, 1978).

CH3 CH3

CH3

P O

O O

Melihat dari manfaat yang dapat diperoleh cukup besar, maka diperkirakan kebutuhan akan TCP pada tahun-tahun mendatang akan semakin meningkat. Pabrik TCP ini belum ada di Indonesia dan selama ini kebutuhan akan TCP masih impor dari Cina, Amerika, India dan Jepang. Dalam perancangan ini digunakan cresol (C7H8O) dan phosphorus oxychloride (POCl3) sebagai bahan

baku untuk TCP.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan tersebut diatas maka pabrik ini layak didirikan di Indonesia. Kehadiran pabrik TCP di Indonesia akan mendatangkan beberapa keuntungan, antara lain :

1. Produk TCP segera mungkin dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri sehingga mengurangi ketergantungan impor.

2. Membuka peluang bagi didirikannya industri lain yang menggunakan TCP sebagai bahan baku.

3. Membuka lapangan kerja baru dalam rangka mengurangi jumlah atau tingkat pengangguran serta menambah tingkat perekonomian masyarakat Indonesia.

4. Selain itu pendirian pabrik ini bertujuan untuk diversifikasi produk menjadi bahan yang mempunyai nilai ekonomi yang tinggi sehingga akan menunjang pendapatan negara.

1.2 Kapasitas Perancangan

Kebutuhan TCP di Indonesia diperkirakan akan terus meningkat dalam beberapa tahun mendatang, hal ini dikarenakan semakin berkembangnya industri

plasticizer. Pabrik TCP yang telah berdiri di luar negeri adalah di Negara China, kapasitas produksi mencapai 800 – 1.000 ton/tahun, Negara Jepang 33.000 ton/tahun, dan USA mencapai 54.000 ton/tahun (RIVM report, 2005).

Berikut adalah data import TCP ke Indonesia menurut Badan Pusat Statistik dari tahun 2006–2010.

Tabel 1.1 Data impor TCP Indonesia (2006–2010) Tahun Tahun ke Jumlah Impor (ton)

2006 1 17.338

2007 2 18.371

2008 3 20.516

2009 4 16.572

2010 5 19.143

Sumber: Data Badan Pusat Statistik Tahun 2011

Berdasarkan data pada Tabel 1.1, produksi TCP pada tahun 2009 mengalami

penurunan yang drastis, hal ini dikarenakan adanya krisis global sehingga berdampak pada produksi bahan kimia termasuk TCP.

Data Tabel 1.1 kemudian dibuat regresi linier yang menyatakan hubungan antara tahun dengan jumlah impor TCP.

Gambar 1.2 Grafik Impor TCP Indonesia (2006–2010)

Persamaan garis hasil regresi linier yang diperoleh adalah sebagai berikut : y = 181,1x + 17.845

Pada tahun 2016 saat pembuatan pabrik TCP, diperkirakan impor sebanyak (ton/tahun) = 181,1x + 17.845

= 181,1 (11) + 17.845 = 19.837,1 ton/tahun

Berdasarkan perhitungan tersebut diasumsikan bahwa TCP yang diimpor ke Indonesia sepenuhnya digunakan untuk kebutuhan dalam negeri. Hal ini dikarenakan tidak adanya data ekspor untuk TCP (BPS, 2010).

Untuk meningkatkan devisa negara, maka kapasitas rancangan pabrik TCP yang akan didirikan pada tahun 2016 sebesar 25.000 ton/tahun. Dengan kapasitas produksi tersebut diharapkan dapat mencukupi kebutuhan dalam negeri dan kemungkinan sisanya dapat diekspor ke negara di Benua Asia. Berikut ini adalah tabel data impor TCP Benua Asia bagian tenggara :

Tabel 1.2 Data impor TCP Asia Tenggara (2010)

Negara Jumlah Impor (ton/per kapita) Thailand 6.050

Singapura 4.250 Filipina 2.300 Malaysia 1.000

Brunei 700

Myanmar 500

Laos 250

Sumber: Data Encarta Encyclopedia Tahun 2011

seperti Thailand. Dasar pertimbangan ekspor ke Thailand karena Thailand masih memerlukan PVC dalam jumlah yang cukup besar (sebagaiplasticizer). Produksi PVC di Negara Thailand sebesar 119.000 ton/tahun, sedangkan Indonesia sebesar 605.000 ton/tahun. Berdasarkan banyaknya produksi PVC di Indonesia ini, Thailand berencana ingin membeli 10% PVC di Indonesia. Oleh karena itu dapat diambil kesimpulan bahwa kebutuhan PVC di Thailand ini belum terpenuhi dan akan berusaha untuk memenuhi kebutuhan tersebut sehingga produk TCP diperlukan di Negara Thailand.

1.3 Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik merupakan hal yang sangat penting sehingga dilakukan perhitungan yang baik, secara ekonomi maupun teknis, tanpa melupakan

keadaan sosial dan kemungkinan pengembangan dimasa mendatang. Pabrik TCP akan didirikan di daerah Gresik, Jawa Timur.

Dasar pertimbangan utama yang diambil dalam pemilihan lokasi pabrik adalah : 1. Kemudahan mendapatkan bahan baku

Beroperasinya suatu pabrik sangat tergantung pada ketersediaan bahan baku. Oleh karena itu, bahan baku sangat penting dalam pengoperasian pabrik. Pabrik TCP menggunakan bahan bakucresolyang diperoleh dari PT. Diamond Trading Internasional, Indonesia yang telah berdiri sejak tahun 2002 dengan memiliki kualitas yang sama dengan impor. Bahan bakuphosphorus oxychloridediperoleh dariGreat Lake Chemical, Nitro, USA. Pengirimanphosphorus oxychloridediterima melalui pelabuhan Tanjung Perak, Surabaya.

2. Pemasaran Produk

Faktor yang perlu diperhatikan adalah letak wilayah pabrik yang

membutuhkan TCP dan jumlah kebutuhannya. Di Jawa timur khususnya Gresik merupakan kabupaten yang dianggap maju karena terdapat

berbagai macam pabrik. Pabrik yang menggunakan bahan baku TCP adalah Pabrik Maspion (Perusahaan Siam Maspion) dengan kapasitas produksi sebesar 70.000 ton/tahun dengan penggunaan TCP sebesar 20% dari kapasitas produksi. Selain PT. Maspion, Pertamina juga

menggunakan bahan baku TCP sebagailubricants(minyak pelumas) sebesar 5%. Penggunaan TCP sebagai bahan/ zat pembantu untuk produk

intermediatebanyak juga ditemukan di industri kometik (cat kuku sebesar 7%) yang juga banyak berlokasi di daerah Pulau Jawa.

3. Transportasi

Transportasi sangat dibutuhkan sebagai penunjang utama untuk penyediaan bahan baku dan pemasaran produk. Pemilihan lokasi pabrik di Gresik, Jawa Timur karena dekat dengan Pelabuhan Tanjung Perak, sehingga arus dari bahan baku import lebih mudah dan lancar serta transportasi darat yang memiliki infrastruktur yang cukup baik. Keadaan tersebut dapat mempermudah pemasaran produk.

4. Tenaga Kerja

Tenaga kerja merupakan hal yang cukup penting untuk menunjang kelancaran proses produksi. Tenaga kerja yang dibutuhkan adalah tenaga kerja yang berpendidikan menengah atau kejuruan. Penyediaan tenaga

kerja diperoleh dari daerah Gresik, Jawa Timur dan sekitarnya. Sehingga dalam perekrutan tenaga kerja tidak mengalami kendala.

5. Utilitas

Utilitas merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam pengoperasian suatu pabrik. Utilitas utama meliputi penyediaan air, bahan bakar dan listrik yang mengharuskan lokasi pabrik dekat dengan sumber tersebut.

Pabrik TCP memerlukan air yang cukup banyak untuk kebutuhan utilitas, rumah tangga, pencuci peralatan, media pendingin dan sebagainya. Untuk memenuhi kebutuhan ini pengadaan air diambil langsung dari saluran induk Sungai Bengawan Solo yang dekat dengan daerah Gresik. Bahan bakar digunakan untuk generator listrik adalah solar, yang diperoleh dari distributor PT. Pertamina.

Kebutuhan listrik disuplai oleh PT. PLN (Perusahaan Listrik Negara) dan generator cadangan hanya dipergunakan jika terjadi pemadaman listrik oleh PLN.

6. Lahan

Faktor ini berkaitan dengan rencana pengembangan pabrik lebih lanjut. Gresik merupakan daerah kawasan industri yang sedang berkembang yang ditandai dengan berdirinya beberapa pabrik-pabrik di kawasan

tersebut sehingga lahan di daerah tersebut sudah disiapkan untuk pendirian atau pengembangan suatu pabrik. Semakin meningkatnya pemintaan produk akan menuntut adanya perluasan pabrik.

7. Karakteristik lokasi

Karakteristik lokasi menyangkut iklim didaerah tersebut, yang tidak rawan terjadinya banjir, serta kondisi sosial masyarakatnya. Dalam hal ini daerah Gresik, Jawa Timur bisa digunakan sebagai lokasi pendirian Pabrik TCP.

8. Kebijakan Pemerintah

Pendirian suatu pabrik perlu mempertimbangkan faktor kebijakan pemerintah yang terkait didalamnya, kebijaksanaan pengembangan industri, hubungannya dengan pemerataan kesempatan kerja dan kesejahteraan masyarakat. Di samping itu, pabrik yang didirikan juga harus berwawasan lingkungan, artinya keberadaan pabrik tersebut tidak mengganggu atau merusak lingkungan sekitarnya. Letak pabrik ini di daerah yang memang telah disediakan oleh pemerintah daerah Jawa Timur khusus untuk kawasan industri terpadu (jauh dari kepadatan penduduk dan tersedianya cadangan air yang cukup banyak). Oleh karena itu pembangunan dan pengembangan di daerah tersebut tidak bertentangan dengan kebijakan pemerintah.

2.1 Jenis Proses Berdasarkan Bahan Baku

Tricresyl phosphate (TCP) dapat dibuat melalui beberapa proses berdasarkan bahan baku yang bervariasi. Berdasarkan bahan baku ada 2 proses komersial yang di pakai untuk memproduksi TCP yaitu :

1. Proses dengan bahan bakucresoldanphosphorus pentachloride

2. Proses dengan bahan bakucresoldanphosphorus oxychloride

Uraian kedua proses diatas adalah sebagai berikut :

1. Proses dengan bahan baku cresoldanphosphorus pentachloride.

Salah satu proses dalam pembuatan TCP adalah dengan mereaksikan senyawa cresoldenganphosphorus pentachloride.

Reaksinya adalah sebagai berikut :

3 C7H8O + PCl5→C21H21O3PCl2+ 3 HCl

C21H21O3PCl2+ H2O→C21H21PO4+ 2 HCl

Prinsip dalam pembuatan TCP dengan bahan baku cresol dan phosphorus pentachlorideadalah sebagai berikut :

Cresol dimasukkan ke dalam reaktor kemudian ditambahkan PCl5 secara

perlahan. Penambahan secara kontinyu dengan laju alir 5 lb per menit untuk 900 lb cresol. Reaksi berlangsung secara eksothermis dan temperatur dipelihara pada suhu 80oC dengan cara mengatur laju alir penambahan PCl5.

Setelah semua PCl5dimasukkan laju udara dari uap air dilanjutkan sampai

reaksi hidrolisis sempurna. HCl yang diperoleh diambil dan dipindahkan ke sistem recovery. TCP mentah kemudian dipindahkan dari reaktor dan dimurnikan,

Kelemahan dari proses ini adalah kebutuhan air untuk reaksi lebih banyak sehingga kurang efisien.

2. Proses dengan bahan bakucresoldanphosphorus oxychloride

Proses inilah yang sejauh ini diketahui sebagai proses yang dilakukan untuk pabrikasi. Reaksinya adalah sebagai berikut :

3 C7H8O + POCl3→C21H21PO4+ 3 HCl

Proses pembuatan TCP dengan bahan baku cresoldanphosphorus oxychlorideadalah sebagai berikut :

Cresol dan phosphorus oxychloride dimasukkan kedalam reaktor secara kontinyu. Reaksi berlangsung secara eksotermis dan temperatur dipelihara

pada suhu 150oC dengan tekanan 10 atm. Produk utama yang dihasilkan berupa TCP dimurnikan di Menara Distilasi untuk mendapatkan produk dengan kemurnian yang tinggi. Uap HCl yang dihasilkan dikondensasi dan disimpan sebagai produk samping.

Konversi yang dihasilkan sebesar 77% dengan reaktan berlebih 10%

phosphorus oxychloride(US. Patent 2.960.524)

2.2 Tinjauan Ekonomi Masing-Masing Proses Pembentukan TCP

2.2.1 Proses menggunakan cresol (C7H8O) dan phosphorus pentachloride

(PCl5)

Tabel 2.1 Harga bahan baku dan produk TCP daricresoldan

phosphorus pentachloride

Bahan Baku dan Produk BM (kg/mol) Harga (US $/kg)

C7H8O 108,14 1,63

PCl5 208,22 1,98

C21H21PO4 368,35 5,76

Sumber:www.merck-chemicals.co.id, 2012.

www.icis.com, 2012.

Dengan reaksi :

3 C7H8O + PCl5→C21H21O3PCl2+ 3 HCl

C21H21O3PCl2+ H2O→C21H21PO4+ 2 HCl

• C7H8O = US$ x 108,14 x 3 mol = US$ 528,8046

• PCl5= US$ x 208,22 x 1 mol = US$ 412,2756

• C21H21PO4= US$ x 368,35 x 1 mol = US$ 2.121,696

Keuntungan = [(harga produk - harga bahan baku)] x Kapasitas = [(US$ 2.121,696)–(US$ 528,8046 + US$ 412,2756)] x 25.000 = US$ 29.515.395 (asumsi US$1 = Rp 9.320)

= Rp 275.083.481.000

2.2.2 Proses menggunakan cresol (C7H8O) dan phosphorus oxychloride

(POCl3)

Tabel 2.2 Harga bahan baku dan produk TCP daricresoldan

phosphorus oxychloride

Bahan Baku dan Produk BM (kg/mol) Harga (US $/kg)

C7H8O 108,14 1,63

POCl3 153,35 1,47

C21H21PO4 368,35 5,76

Sumber:www.merck-chemicals.co.id, 2012.

www.icis.com, 2012.

Dengan reaksi :

3 C7H8O + POCl3 → C21H21PO4+ 3 HCl

• POCl3= US$ x 153,35 x 1 mol = US$ 225,4245

• C21H21PO4= US$ x 368,35 x 1 mol = US$ 2.121,696

Keuntungan = [(harga produk - harga bahan baku)] x Kapasitas = [(US$ 2.121,696)–(US$ 528,8046 + US$ 225,4245)] x 25.000 = US$ 34.186.672,50 (asumsi US$1 = Rp 9.320)

= Rp 318.619.788.000

2.3 Tinjauan Termodinamika

Tinjauan secara termodinamika ditujukan untuk mengetahui sifat reaksi (endotermis/eksotermis). Penentuan panas reaksi yang berjalan secara eksotermis atau endotermis dapat dihitung dengan perhitungan panas

pembentukan standar (Δ H°f) pada P = 1 atm dan T = 298 K.

2.3.1 Proses dengan bahan bakucresoldanphosphorus pentachloride

Dengan reaksi :

3 C7H8O + PCl5→C21H21O3PCl2+ 3 HCl

C21H21O3PCl2+ H2O→C21H21PO4+ 2 HCl

Tabel 2.3Nilai Δ H°f Komponen Untuk Pembuatan TCP dariCresoldan

Phosphorus Pentachloride

Δ H°r298 K= Δ H°f produk-Δ H°f reaktan

= [(Δ H°f(C21H21PO4)+(5 xΔ H°fHCl)]–[(3x Δ H°fC7H8O)+(Δ H°fPCl5)+(Δ H°fH2O)]

= [3.385,7621 + (5 x -18.102,6900)] – [(3 x 29.789,7790) + (73.426,6900) + (37.811,0350)] = - 106.508 kj/mol

Karena nilai Δ H°r 298 Knegatif, maka reaksi bersifat eksothermis.

2.3.2 Proses TCP dengan bahan bakucresoldanphosphorus oxychloride

Dengan reaksi :

3 C7H8O + POCl3 C21H21PO4 + 3 HCl

Tabel 2.4Nilai Δ H°f Komponen Untuk Pembuatan TCP dariCresoldan

Phosphorus Oxychloride

Komponen Δ H°f, kJ/mol

C7H8O 29.789,7790

PCl5

H2O

73.426,6900 37.811,0350 C21H21PO4

HCl

3.385,7621 18.102,6900

Komponen Δ H°f, kJ/mol

C7H8O 29.789,77

POCl3 62.842,86

C21H21PO4

HCl

3.585,76 18.102,69

Δ H°r298 K= Δ H°f produk-Δ H°f reaktan

= [(Δ H°f(C21H21PO4)+(3 xΔ H°fHCl)]–[(3x Δ H°fC7H8O)+(Δ H°fPOCl3)]

= [3.585,7621 + (3 x 18.102,6900)]–[(3 x 29.789,7790) + (62.842,8659)] = -94.318,3708 kj/mol

Karena nilai Δ H°r 298 Kpositif, maka reaksi bersifat eksothermis

Berdasarkan perhitungan nilai ekonomi dan tinjauan termodinamika, maka dibuat tabel perbandingan untuk proses pembuatan TCP sebagai berikut :

Tabel 2.5 Karakteristik Proses Pembuatan TCP

No. Karakteristik 1 2

1 Bahan Baku Cresol, phosphorus pentachloridedan air

Cresoldanphosphorus oxychloride

2 Fase bahan baku Cair-cair Cair-cair

4 Δ H°f (kj/kmol) -106.507,8495

(eksothermis)

-94,318,3708 (eksothermis)

5 Keuntungan (Rp) 275.083.481.000 304.000.000.000

6 Limbah HCl_{(per mol produk)} 5 3

Berdasarkan pada tabel 2.5 proses pembuatan TCP menggunakan bahan bakucresol

dan phosphorus oxychloride memiliki keuntungan yang paling besar dibandingkan menggunakan bahan baku cresol dan phosphorus pentachloride dan air. Selain itu proses nomor 2 melepas panas lebih sedikit dibandingkan proses nomor 1 sehingga kebutuhan air pendingin lebih sedikit.

3.1 Spesifikasi Bahan Baku

3.1.1 Cresol

Sifat fisis :

Rumus molekul : C7H8O

Berat molekul : 108,14 kg/kmol

Fase : Cair

Kemurnian : 98%cresol, 2%phenol

Densitas : 0,3726 kg/lt (25oC) Titik lebur : 12oC

Titik didih : 202,2oC

Viskositas : 1,2217 cp

Temperatur kritis : 430oC Tekanan kritis : 49,40 atm

Cp,j/mol K :–166.220 + 2.994,3T + (-7,6203)T2+ 0,0069T3

Kelarutan : 2,5g/100gdalam air (40oC)

Sifat kimia : 1. Hidrogenasi

CH3C6H4OH + 3H2→ CH3C6H10OH

2. Oksidasi

CH3C6H4OH + O2→ CH3C6H3O2+ H2O

3. Subtitusicresoldengan halogen CH3C6H4OH + Br2→ CH3C6H4OBr

4. Nitrasi

CH3C6H4OH + HNO3→ CH3C6H4ONO2+H2O

(Kirk and Othmer,1994)

3.1.2 Phosphorus Oxychloride

Sifat fisis :

Rumus molekul : POCl3

Berat molekul : 153,3322 kg/kmol

Fase : Cair

Kemurnian : 99,98% POCl30,02% PCl3

Densitas : 0,3341 kg/lt (25oC) Titik beku : 44,200C

Titik didih : 105,800C

Viskositas : 1,0433 cp

Temperatur kritis : 329,150C Tekanan kritis : 76 atm

Cp,j/mol K : 367.040 + (-1.604,1)T + 2,7478T2+ 0,00021T3

Kelarutan : larut dalam benzen dan carbon disulfida Kenampakan : cairan putih

Sifat kimia

1. POCl3bereaksi dengancresolmembentuktricresyl phosphatedan HCl

3CH3C6H4OH + POCl3→ (CH3C6H4O)3PO + 3HCl

2. POCl3dalam air akan terurai atau terhidrolisis

POCl3+ 3H2O→ H3PO4+ 3HCl

(Kirk and Othmer,1994)

3.2 Spesifikasi Produk

3.2.1 Tricresyl Phosphate

Rumus molekul : C21H21PO4

Berat molekul : 368,3729 kg/kmol

Fase : Cair

Kemurnian : 99,9974% TCP 0,026%cresol

Densitas : 0,3826 kg/lt (25oC) Titik Didih : 410oC

Titik beku : -33oC Viskositas : 38,8 cp

Temperatur kritis : 526,85oC Tekanan kritis : 12 atm

Cp,j/mol K : 607,875 - 0,60106 T–0,3884T2

Kelarutan : larut dalam alkohol eter

Kenampakan : cairan bening agak kekuningan

3.3 Spesifikasi Produk Samping

3.3.1 Hydrochloride Acid

Sifat fisis :

Rumus Molekul : HCl

Berat molekul : 36,4610 kg/kmol

Fase : Cair

Kemurnian : 32%

Titik lebur : -141,18oC Titik didih : -85,05oC

Densitas : 1,6362 kg/lt (25oC) Viskositas : 1,60 cp

Temperatur kritis : 51,65oC Tekanan kritis : 82 atm Cp,j/mol K : 47.300 + 90T

Kelarutan : 72g/100ml air

Sifat kimia :

1. HCl bereaksi dengan methanolpada suhu 340–350

o

C membentuk

methyl klorida

CH

3OH + HCl→ CH3Cl + H2O

2. The Deacon Process

Oksidasi fase uap dengan udara/oksigen dengan katalis mangan pada suhu optimum 430–475

o

C 4HCl + O

2→ 2Cl2+ 2H2O

1. Reaksi dengan zat pengoksidasi HCl dan O

2bereaksi dalam keadaan gas menghasilkan klorin

HCl + O

2→ 2Cl2+ H2O

3.4 SpesifikasiImpurities

3.4.1 Phenol

Rumus molekul : C6H6O

Berat molekul : 94,11 kg/mol

Fase : cair

Kemurnian : 98% phenol, 2% air Titik beku : 410C

Titik didih : 1820C

Viskositas : 3,437 cp Temperatur kritis : 421,10C

Cp, j/mol K : 101.720 + 317,61T

Kelarutan : larut dalam air, benzene, sangat larut dalam alkohol, khlor, alkali

Kenampakan : tidak berwarna

3.4.2 Phosphorus Trichloride

Rumus molekul : PCl3

Berat molekul : 137,33 kg/kmol

Fase : Cair

Kemurnian : 99,95% PCl30,05% POCl3

Densitas : 0,4223 kg/lt (25oC) Titik beku : -93,600C

Titik didih : 76,100C Viskositas : 0,438 cp Temperatur kritis : 285,50C Tekanan kritis : 55,96 atm

A. Peralatan Proses

Peralatan proses Pabrik Tricresyl Phosphate dengan kapasitas 25.000 ton/tahun terdiri dari :

1. Tangki PenyimpananPhosphorus Oxychloride (ST-101)

Tabel. 5.1 Spesifikasi TangkiPhosphorus Oxychloride(ST-101) Alat Tangki PenyimpananPhosphorus Oxychloride

Kode ST-101

Fungsi Menyimpanphosphorus oxychloridedengan kapasitas 953.256 kg

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar(flat bottom) dan atap(head)berbentukconical roof.

Kapasitas 1.156,7155 m3

Dimensi Diametershell(D) = 40 ft Tinggishell(Hs) = 28 ft Tebalshell(ts) = 1,62 in

Tinggi atap = 0,80 ft Tinggi total = 28,80 ft Tekanan Desain 53,5393 psi

2. Tangki PenyimpananCresol(ST-102)

Tabel. 5.2. Spesifikasi TangkiCresol(ST-102) Alat Tangki PenyimpananCresol

Kode ST-102

Fungsi Menyimpancresoldengan kapasitas 203.719kg Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar(flat bottom) dan atap(head)berbentukconical roof

Kapasitas 271.6457 m3

Dimensi Diametershell(D) = 25 ft Tinggishell(Hs) = 18 ft Tebalshell(ts) = 0,5 in

Tinggi atap = 1,46 ft Tinggi total = 19,46 ft Tekanan Desain 23,5306 psi

Bahan Carbon Steel SA-283GradeC 3. Pompa (PP-101)

Tabel 5.3 Spesifikasi Pompa (PP–101)

Alat Pompa

Fungsi Mengalirkan phosohorus oxychloride dari Storage Tank(ST-101) menuju keheater(HE-101)

Jenis Centrifugal pump,single suction,single stage

Bahan Konstruksi Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316

Kapasitas 6,89 gpm

Efisiensi Pompa 44%

Dimensi NPS = 0,75 in

Sch = 40 in

Beda ketinggian = 8 m Power motor 0,5 hp

4. Pompa -102 (PP-102)

Tabel 5.4 Spesifikasi Pompa (PP–102)

Alat Pompa

Fungsi Mengalirkan cresol dari Storage Tank (ST-102) menuju ke Menara Distilasi (MD-201)

Jenis Centrifugal pump,single suction,single stage

Bahan Konstruksi Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316 Kapasitas 61,89 gpm

Efisiensi Pompa 62%

Dimensi NPS = 1,5 in

Sch = 40 in

Beda ketinggian = 8 m Power motor 1,5 hp

NPSHA 44,94 m

5. Heater101 (HE-101)

Tabel 5.5 SpesifikasiHeater(HE-101) Kode Alat Heat Exchanger

Nama Alat Heater101

Fungsi Memanaskan temperaturfresh feed(phosphorus oxychloride) dari temperatur 35oC menjadi temperatur 150oC dengan media pemanas berupaliquid pemanaspada temperatur 398,89ºC.

Bentuk Double pipe Heat Exchanger

Dimensi pipa Annulus

(liquid pemanas)

IPS 2 in

Sch. No 40

OD 2,38 in

ID 2,06 in

0,0079 psi

Pipe

(phosphorus oxychloride)

IPS 1,25 in

Sch. No 40

OD 1,66 in

ID 1,38 in

0,0051psi Jumlah Hairpin

Bahan konstruksi

1 buah

Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316 Pa



Pa

6. Heater(HE-102)

Tabel 5.6 SpesifikasiHeater(HE-102) Kode Alat Heat Exchanger

Nama Alat Heater102

Fungsi Memanaskan temperaturcresoldari temperatur 35oC menjadi temperatur 190,67oC dengan media pemanas berupa liquid pemanas pada temperatur 398,89ºC Bentuk Double pipe Heat Exchanger

Dimensi pipa Annulus

(liquid pemanas)

IPS 2 in

Sch. No 40

OD 2,38 in

ID 2,067 in

a' 3,35 ft2

0,0291 psi

Pipe

(cresol)

IPS 1,25 in

Sch. No. 40

OD 1,66 in

ID 1,38 in

a'' 1,5 ft2

0,0288 psi Jumlah Hairpin

Bahan konstruksi

1 buah

Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316

Pa



Pp 

7. Menara Distilasi (MD-201)

Tabel. 5.7. Spesifikasi MD-201

Alat Menara Distiasi

Kode MD-201

Fungsi Memisahkancresoldenganphenolberdasarkan perbedaan titik didih.

Jenis Plate tower (sieve tray)

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 212 Grade B

Dimensi D kolom = 0,919 m

Tinggi = 17,44 m

Tebalshell = 0,18 in Tebalhead = 0,18 in Jumlahtray = 61 buah Tebaltray = 0,003 m Diameterhole = 0,005 m

Jumlah 1 buah

8. Condensor ( CD-301 )

Tabel 5.8 SpesifikasiCondensor(CD-301)

Alat Condensor

Kode CD–301

Fungsi Mengkondensasikan produk atas distillasi (MD-201) Bentuk Shell and Tube Heat Exchanger

Dimensi Shell ID Baffle space Passes N+1 Δ _Ps

= 13,25 in = 13,25 in = 1 buah = 7

= 0,0005 < 2 psi

Tube Number Length OD BWG Pitch Passes Δ Pt = 113 = 8 ft = 0,75 in = 8

= 0,93 intriangular

= 2

= 5,47 < 10 psi

Bahan Konstruksi Stainless Steel SA-240 A ISI tipe 316

9. Accumulator 401 ( AC-401 )

Tabel 5.9 SpesifikasiAccumulator(ACC-401)

Alat Accumulator

Kode ACC–₄₀₁

Fungsi Menampung sementara cairan yang keluar dari CD-301.

Jenis Tangki silinder dengan tutuptorispherical

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C Kapasitas 2,89 ft3

Dimensi OD

Ltotal

Tebalshell

Tebalhead

= 14 in = 36,66 in = 0,18 in = 0,18 in

Jumlah 1 buah

10. Reboiler ( RB-501 )

Tabel 5.10 SpesifikasiReboiler(RB-501)

Alat Reboiler

Kode RB–₅₀₁

Fungsi Memanaskan kembali dan menguapkan sebagian produk bawah MD–_{201 untuk dikembalikan lagi ke} dalam kolom distilasi.

Bentuk Shell and Tube Heat Exchanger

Dimensi Shell

ID

Baffle space Passes

= 17,25 in = 17,25 in = 1 buah

Tube Number Length OD BWG Pitch Passes Δ Pt = 224 = 8 ft = 0,75 in = 8

= 0,93 intriangular

= 4

= 0,045 < 10 psi

Bahan Konstruksi Stainless Steel SA-240 A ISI tipe 316

11. Pompa -103 (PP-103)

Tabel 5.11 Spesifikasi Pompa (PP–₁₀₃₎

Alat Pompa

Fungsi Mengalirkan cresol dari RB-502 menuju kecooler

(CO-202)

Jenis Centrifugal pump,single suction,single stage

Bahan Konstruksi Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316 Kapasitas 59,71 gpm

Efisiensi Pompa 61%

Dimensi NPS = 1,5 in

Sch = 40 in

Beda ketinggian = 8 m Power motor 1 hp

NPSHA 44,1998 m

12.Cooler 201 (CO-201)

Tabel 5.12 SpesifikasiCooler(CO-201)

Kode Alat CO-201

Nama Alat Cooler

Fungsi Menurunkan temperatur distilat keluaran ACC-401 dari temperatur 181,66oC menjadi temperatur 50oC dengan media pendingin berupa air pendingin pada temperature 35ºC Bentuk Double pipe Heat Exchanger

Dimensi pipa Annulus

(keluaran ACC-401)

IPS 1 in

Sch. No 40

OD 1,32 in

ID 1,05 in

a' 0,87 ft2

0,025 psi

Inner

(air pendingin)

IPS 0,5 in

Sch. No. 40

OD 0,84 in

ID 0,62 in

a'' 0,30 ft2

0,30 psi Jumlah Hairpin

Bahan konstruksi

1 buah

Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316

Pa



Pp 

13.Cooler (CO-202)

Tabel 5.13 SpesifikasiCooler(CO-202)

Kode Alat CO-202

Nama Alat Cooler

Fungsi Menurunkan temperatur liquid keluaran RB-501 dari temperatur 190,89oC menjadi temperatur 150oC dengan media pendingin berupa air pendingin pada temperature 35ºC

Bentuk Double pipe Heat Exchanger

Dimensi pipa Annulus

(keluaran RB-501)

IPS 2 in

Sch. No 40

OD 2,38 in

ID 2,07 in

a' 3,35 ft2

0,41 psi

Inner

(air pendingin)

IPS 1 in

Sch. No. 40

OD 1,32 in

ID 1,05 in

a'' 0,86 ft2

4,50psi Jumlah Hairpin

Bahan konstruksi

1 buah

Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316

Pa



Pp 

14. Reaktor (RE-301)

Tabel 5.14. Spesifikasi Reaktor (RE-301)

Fungsi Mereaksikanphosphorus oxychloridedancresol

untuk membentuk tricresyl phosphate.

Kode RE–₃₀₁

Jenis Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) dilengkapi dengan jaket pendingin.

Kondisi Operasi T = 150oC P = 10 atm Kapasitas

Dimensi

167,6141 ft3

Diameter = 6,5 ft

Tinggi = 8,0641 ft

Tebal reaktor = 0,625 ft

Tipe Pengaduk =six flat blades turbin

Putaran pengaduk = 0,6167 rps Daya pengaduk = 7,5 hp Koil pendingin

Diameter spiral = 5,85 ft Panjang koil = 1.063,1368 ft Lilitan koil = 54 lilitan Tinggi koil = 3,78 ft

Jumlah 1 Buah

15. Condensor 302 ( CD-302 )

Tabel 5.15 SpesifikasiCondensor–_{302 (CD-302)}

Alat Condensor

Kode CD–₃₀₂

Fungsi Mengkondensasikan sebagian uap keluaran RE-301 Bentuk Shell and Tube Heat Exchanger

Dimensi Shell ID Baffle space Passes N+1 Δ _Ps = 14 = 8 ft = 0,75 in = 8

= 0,9375 intriangular

= 6

= 2,2513 < 10 psi

Tube Number Length OD BWG Pitch Passes Δ Pt = 14 = 8 ft = 0,75 in = 8

= 0,9375 intriangular

= 6

= 2,2513 < 10 psi Bahan Konstruksi Stainless Steel SA-240 A ISI tipe 316

16. Condensor 303 ( CD-303 )

Tabel 5.16 SpesifikasiCondensor–_{303 (CD-303)}

Alat Condensor

Kode CD–₃₀₃

Fungsi Mengkondensasikan uap keluaran CD-302 Bentuk Shell and Tube Heat Exchanger

Dimensi Shell

ID

Baffle space Passes

N+1 Δ _Ps

= 8 in = 8 in = 1 buah = 10

= 0,4353 < 2 psi

Tube Number

Length

OD BWG

Pitch Passes

Δ Pt

= 65 = 8 ft = 0,75 in = 8

=0,93 intriangular

= 4

= 0,02 < 10 psi

Bahan Konstruksi Stainless Steel SA-240 A ISI tipe 316

17.Heater(HE-103)

Tabel 5.17 SpesifikasiHeater-103 (HE-103)

Kode Alat HE–₁₀₃

Nama Alat Heater

Fungsi Memanaskan liquid keluaran CD-303 dari temperatur -79,31oC menjadi temperatur 50oC dengan media pemanas berupa liquid pemanas pada temperatur 398,89ºC.

Bentuk Double pipe Heat Exchanger Annulus

(liquid pemanas)

IPS 2 in

Sch. No 40

OD 2,38 in

ID 2,07 in

a' 3,35 ft2

0,016 psi

Inner

(keluaran CD-303)

IPS 1,25 in

Sch. No. 40

OD 1,66 in

ID 1,38 in

a'' 1,5 ft2

0,022 psi Jumlah haipin

Bahan konstruksi

1 buah

Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316 18. Expander Valve-101 (EV-101)

Tabel 5.18 Spesifikasi Expander Valve (EV-101) Nama Alat Expander Valve

Kode Alat EV-101

Fungsi

Menurunkan tekanan keluaran HE-103 dari 10 atm menjadi 1 atm

Jenis Globe Valve Half Open

Kapasitas 947,38 kg/jam Dimensi ID = 1,05 in

OD = 1,32 in a't = 0,86 ft2

Bahan Konstruksi Commercial Stainless Steel(Austenitic) AISI tipe 316

Pa



Pp 

19. Expander Valve-102 (EV-102)

Tabel 5.19 Spesifikasi Expander Valve - 102 (EV-102) Nama Alat Expander Valve

Kode Alat EV-102

Fungsi

Menurunkan tekanan keluaran RE-301 dari 10 atm menjadi 1 atm

Jenis Globe Valve Half Open

Kapasitas 4.197 kg/jam Dimensi ID = 2,06 in OD = 2,38 in a't = 3,35 ft2

Bahan Konstruksi Commercial Stainless Steel(Austenitic) AISI tipe 316 20. Pompa -104 (PP-104)

Tabel 5.20 Spesifikasi Pompa (PP–₁₀₄₎

Alat Pompa

Fungsi Mengalirkan produk keluaran EV-102 dari menuju keheater(HE-104)

Jenis Centrifugal pump,single suction,single stage

Bahan Konstruksi Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316 Kapasitas 107,22 gpm

Efisiensi Pompa 70%

Dimensi NPS = 2 in

Sch = 40 in

Beda ketinggian = 8 m Power motor 2 hp

21.Heater(HE-104)

Tabel 5.21 SpesifikasiHeater(HE-104)

Kode Alat HE–₁₀₄

Nama Alat Heater

Fungsi Memanaskan liquid keluaran EV-102 dari temperatur 149,79oC menjadi temperatur 187,51oC dengan media pemanas berupa liquid pemanas pada temperatur 398,89ºC.

Bentuk Double pipe Heat Exchanger

Dimensi pipa

Annulus

(liquid pemanas)

IPS 2 in

Sch. No 40

OD 2,38 in

ID 2,06 in

a' 3,35 ft2 0,016 psi

Inner

(keluaran EX-102)

IPS 1,25 in

Sch. No. 40

OD 1,66 in

ID 1,38 in

a'' 1,5 ft2 0,031 psi Jumlah haipin

Bahan konstruksi

1 buah

Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316

Pa



Pp 

22. Menara Distilasi (MD-202)

Tabel. 5.22. Spesifikasi Menara Distilasi (MD-202)

Alat Menara Distiasi

Kode MD-203

Fungsi Memisahkan produk TCP denganphosphorus

oxychloridedancresolberdasarkan perbedaan titik didih. Jenis Plate tower (sieve tray)

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 212 Grade B

Dimensi Diameter kolom = 1,03 m

Tinggi = 18,13 m

Tebalshell = 0,19 in Tebalhead = 0,19 in Jumlahtray = 63 buah Tebaltray = 0,003 m Diameterhole = 0,005 m

Jumlah 1 buah

23. Condensor ( CD-304 )

Tabel 5.23 SpesifikasiCondensor(CD-304)

Alat Condensor

Kode CD–₃₀₄

Fungsi Mengkondensasikan produk atas distillasi (MD-302) Bentuk Shell and Tube Heat Exchanger

Dimensi Shell

ID

Baffle space Passes

= 29 in = 29 in = 1 buah

Tube Number Length OD BWG Pitch Passes Δ Pt = 1.014 = 8 ft = 0,75 in = 8 in

= 0,94 intriangular

= 2

= 9,8 < 10 psi

Bahan Konstruksi Stainless Steel SA-240 A ISI tipe 316

24.Accumulator( ACC-402 )

Tabel 5.24 SpesifikasiAccumulator(ACC-402)

Alat Accumulator

Kode ACC–₄₀₂

Fungsi Menampung sementara cairan yang keluar dari CD-304.

Jenis Tangki silinder dengan tutuptorispherical

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 35,88 ft3

Dimensi OD

Ltotal

Tebalshell

Tebalhead

= 30 in = 86,17 in = 0,19 in = 0,19 in

Jumlah 1 buah

25. Reboiler ( RB-502 )

Tabel 5.25 SpesifikasiReboiler(RB-502)

Alat Reboiler

Kode RB–₅₀₂

Fungsi Memanaskan kembali dan menguapkan sebagian produk bawah MD–_{202 untuk dikembalikan lagi ke} dalam kolom distilasi.

Bentuk Shell and Tube Heat Exchanger

Dimensi Shell

ID

Baffle space Passes

= 37 in = 37 in = 1 buah

Tube Number Length OD BWG Pitch Passes Δ Pt = 1.200 = 18 ft = 0,75 in = 18

= 0,94 intriangular

= 2

= 0,159 < 1 psi

Bahan Konstruksi Stainless Steel SA-240 A ISI tipe 316

26. Pompa (PP-105)

Tabel 5.26 Spesifikasi Pompa (PP–₁₀₅₎

Alat Pompa

Fungsi Mengalirkan produk keluaran dari RB-501 menuju

cooler(CO-204)

Jenis Centrifugal pump,single suction,single stage

Bahan Konstruksi Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316 Kapasitas 119,26 gpm

Efisiensi Pompa 72%

Dimensi NPS = 2 in

Sch = 40 in

Beda ketinggian = 8 m Power motor 1,5 hp

NPSHA 68,43 m

27.Cooler(CO-204)

Tabel 5.27 SpesifikasiCooler(CO-204)

Kode Alat CO-204

Nama Alat Cooler

Fungsi Menurunkan temperatur produk keluaran RB-502 dari 213,41oC menjadi 50oC dengan media pendingin berupa air pendingin pada temperature 35ºC

Bentuk Double pipe Heat Exchanger

Dimensi pipa

Annulus

(keluaran RB-502)

IPS 3 in

Sch. No 40

OD 2,38 in

ID 2,070 in

a' 3,37 ft2 2,31 psi

Inner

(air pendingin)

IPS 1, 5 in

Sch. No. 40

OD 1,90 in

ID 1,61 in

a'' 2,04 ft2 2,62 psi Jumlah Hairpin

Bahan konstruksi

1 buah

Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316

Pa



Pp 

28. Pompa (PP-106)

Tabel 5.28 Spesifikasi Pompa (PP–₁₀₆₎

Alat Pompa

Fungsi Mengalirkan produk keluaran dari CD-304 menuju

cooler(CO-203)

Jenis Centrifugal pump,single suction,single stage

Bahan Konstruksi Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316

Kapasitas 5,82 gpm

Efisiensi Pompa 42%

Dimensi NPS = 0, n

Sch = 40 in

Beda ketinggian = 8 m Power motor 0,75 hp

NPSHA 10,2436 m

29.Cooler (CO-203)

Tabel 5.29 SpesifikasiCooler(CO-203)

Kode Alat CO-203

Nama Alat Cooler203

Fungsi Menurunkan temperatur liquid keluaran CD-302 dan CD-305 dari temperatur 351,57oC menjadi temperatur 150oC dengan media pendingin berupa air pendingin pada temperature 35ºC Bentuk Double pipe Heat Exchanger

Dimensi pipa Annulus

(keluarancondenser)

IPS 3in

Sch. No 40

OD 3,5 in

ID 3,068 in a' 7,38 ft2

0,28 psi

Inner

(air pendingin) IPS 2 in Sch. No. 40 OD 2,38 in ID 2,07 in a'' 3,36 ft2 0,12 psi Jumlah Hairpin

Bahan konstruksi

1 buah

Stainless Steel (austenitic)AISI tipe 316

Pa



Pp 

30. Tangki PenyimpananPhenol

Tabel 5.30 Tangki PenyimpananPhenol(ST-103) Alat Tangki PenyimpananPhenol

Kode ST-104

Fungsi MenyimpanPhenoldengan kapasitas 3.561kg Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar(flat

bottom) dan atap(head)berbentuktorispherical. Kapasitas 3.404 ft3

Jumlah Tangki 1 Unit

Dimensi Diametershell(D) = 17 ft Tinggishell(Hs) = 12 ft Tebalshell(ts) = 0,37 in

Tinggi atap = 3,21 ft Tebalhead =0,5 in Tinggi total = 15,21 ft Tekanan Desain 17,32 psi

Bahan Carbon Steel SA-283 Grade C

31. Tangki Penyimpanan HCl (ST-104)

Tabel 5.31. Spesifikasi Tangki Penyimpanan HCl (ST-104)

Alat Tangki Penyimpanan HCl

Kode ST-103

Fungsi Menyimpan HCl dengan kapasitas 159.160 kg

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar(flat bottom)

dan atap(head)berbentuktorispherical. Kapasitas 5.496 ft3

Jumlah Tangki 1 Unit

Dimensi Diametershell(D) = 20 ft Tinggishell(Hs) = 14 ft Tebalshell(ts) = 0,31 in

Tinggi atap = 3,71 ft Tebalhead =0,5 in Tinggi total = 17,71 ft Tekanan Desain 22,70 psi

32. Tangki PenyimpananTricresyl Phosphate(ST-105)

Tabel 5.32. Spesifikasi Tangki Penyimpanan TCP (ST-105) Alat Tangki PenyimpananTricresyl Phosphate

Kode ST-105

Fungsi MenyimpanTricresyl Phosphatedengan kapasitas 530.295 kg

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar(flat bottom) dan atap(head)berbentukconical. Kapasitas 35.143 ft3

Jumlah Tangki 1 Unit

Dimensi Diametershell(D) = 38 ft Tinggishell(Hs) = 27 ft Tebalshell(ts) = 0,9 in

Tinggi atap = 1,4 ft Tebalhead =0,41in Tinggi total = 28,3 ft Tekanan Desain 24,59 psi

VI. UTILITAS

A. Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau sering pula disebut unit utilitas merupakan sarana penunjang proses yang diperlukan pabrik agar dapat berjalan dengan baik. Pada umumnya, utilitas dalam pabrik proses meliputi air, udara dan listrik. Penyediaan utilitas dapat dilakukan secara langsung dimana utilitas diproduksi di dalam pabrik tersebut, atau secara tidak langsung yang diperoleh dari pembelian ke perusahaan-perusahaan yang menjualnya.

Unit pendukung proses yang terdapat dalam PabrikTricresyl Phosphateantara lain:

1. Unit penyediaan air

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut :

a. Air untuk penyediaan umum dan sanitasi

Air untuk keperluan umum adalah air yang dibutuhkan untuk sarana dalam pemenuhan kebutuhan pegawai seperti untuk mandi, cuci, kakus (MCK) dan untuk kebutuhan kantor lainnya, serta kebutuhan rumah tangga. Air sanitasi diperlukan untuk pencucian atau pembersihan peralatan pabrik, utilitas, laboratorium dan lainnya.

Beberapa persyaratan untuk air sanitasi adalah sebagai berikut :

1. Syarat fisis; di bawah suhu kamar, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau, tingkat kekeruhan < 1 mg SiO2/Liter.

2. Syarat kimia; tidak mengandung zat organik dan anorganik yang terlarut dalam air, logam-logam berat lainnya yang beracun.

3. Syarat biologis (bakteriologis); tidak mengandung kuman/bakteri terutama bakteri patogen.

Air yang diperlukan untuk keperluan umum ini adalah sebesar : • Air untuk kantor

Kebutuhan air untuk karyawan = 15 L/org/hr

Air untuk kebutuhan karyawan = 129 org x 15 L/org/hari = 1,935 m3/hari

• Air untuk perumahan karyawan = 1,8 m3/hari • Air untuk laboratorium

Air untuk keperluan ini diperkirakan = 2,5 m3/hari • Air untuk kebersihan dan pertamanan

Air untuk keperluan ini diperkirakan = 5 m3/hari

Sehingga total kebutuhan air untuk keperluan umum sebesar Air keperluan umum = 11,23 m3/hari

= 464,78 kg/jam. b. Air pendingin

Air pendingin yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari Sungai Begawan Solo. Air pendingin merupakan air yang diperlukan untuk proses-proses pertukaran/perpindahan panas dalam heat exchangerdengan tujuan untuk memindahkan panas suatu zat di dalam aliran ke dalam air.

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam penyediaan air pendingin : • Kesadahan air yang dapat menyebabkan terjadinya scale (kerak)

pada sistem perpipaan.

• Mikroorganisme seperti bakteri, plankton yang tinggal dalam air sungai, berkembang dan tumbuh, sehingga menyebabkan fouling

alatheat exchanger.

• Besi, yang dapat menimbulkan korosi

Minyak, yang merupakan penyebab terganggunya film corossion inhibitor, menurunkan heat transfer coefficient, dapat menjadi makanan mikroba sehingga menimbulkan endapan.

Kualitas standar air pendingin yaitu :

• Cahardnesssebagai CaCO3 :<150 ppm

• Mghardnesssebagai MgCO3:<100 ppm

• Silika sebagai SiO2 :<200 ppm

• Turbiditas :< 10

• Cl-dan SO42- :<1000 ppm

• pH : 6–₈

• Silika : max. 150 ppm

• TDS : max 2500 ppm

Total air pendingin yang diperlukan sebesar 874.996,8158 kg/jam. Peralatan yang menggunakan air pendingin tersebut dapat dilihat pada Tabel. 6.1 berikut :

Tabel 6.1. Peralatan yang Membutuhkan Air Pendingin

No. Kebutuhan Jumlah Satuan

1 Condensor (CD-301) 107.143,84 kg/jam

2 Condensor (CD-302) 6.745,75 kg/jam

3 Condensor (CD-304) 503.178,54 kg/jam

4 Cooler (CO-201) 372,98 kg/jam

5 Cooler (CO-202) 6.625,26 kg/jam

6 Cooler (CO-203) 5.414,84 kg/jam

7 Cooler (CO-204) 15.081,53 kg/jam

8 Reaktor (RE-301) 150.901,53 kg/jam

Jumlah Kebutuhan 795.451,65 kg/jam

Over design 10% 874.996,81 kg/jam

Air pendingin diproduksi oleh menara pendingin (cooling tower). Unit air pendingin ini mengolah air dengan proses pendinginan dari suhu 45oC menjadi 35oC.

Air pendingin yang keluar dari media-media perpindahan panas di area proses akan disirkulasikan dan didinginkan kembali seluruhnya di dalam cooling tower. Penguapan dan kebocoran air akan terjadi di dalam cooling tower ini. Oleh karena itu, untuk menjaga jumlah air pendingin harus ditambah air make up yang jumlahnya sesuai dengan jumlah air yang hilang. Maka water make up untuk cooling tower

Sistem air pendingin terutama terdiri dari cooling tower dan basin, pompa air pendingin untuk peralatan proses, sistem injeksi bahan kimia, dan induce draft fan. Sistem injeksi bahan kimia disediakan untuk mengolah air pendingin untuk mencegah korosi, mencegah terbentuknya kerak dan pembentukan lumpur diperalatan proses, karena akan menghambat atau menurunkan kapasitas perpindahan panas.

Pengolahan air pada cooling tower dilakukan dengan menginjeksikan zat kimia, yaitu:

• Scale inhibitor, berupa dispersant yang berfungsi untuk mencegah pembentukan kerak pada peralatan yang disebabkan oleh senyawa-senyawa terlarut.

• Corrosion inhibitor, berupa natrium posfat yang berfungsi untuk mencegah korosi pada peralatan.

Sistem resirkulasi yang dipergunakan bagi air pendingin ini adalah sistem terbuka. Sistem ini akan memungkinkan berbagai penghematan dalam hal biaya penyediaan utilitas khususnya untuk air pendingin. Udara bebas akan digunakan sebagai pendingin dari air panas yang terbentuk sebagai produk dari proses perpindahan panas.

Gambar .6.1.Cooling Tower

Proses pendinginan dicooling tower:

• Cooling Water yang telah menyerap panas proses pabrik dialirkan kembali keCooling Toweruntuk didinginkan.

• Air dialirkan ke bagian atas Cooling Tower kemudian dijatuhkan ke bawah dan akan kontak dengan aliran udara yang dihisap oleh

Induce Draft (ID) Fan.

• Akibat kontak dengan aliran udara terjadi proses pengambilan panas dari air oleh udara dan juga terjadi proses penguapan sebagian air dengan melepas panas laten yang akan mendinginkan air yang jatuh ke bawah.

• Air yang telah menjadi dingin tersebut dapat ditampung di Basin dan dapat dipergunakan kembali sebagaicooling water

Air panas

udara

• Air dingin dari Basin dikirim kembali untuk mendinginkan proses di pabrik menggunakan pompa sirkulasiCooling water.

• Pada proses pendinginan di cooling tower sebagian air akan menguap dengan mengambil panas laten, oleh karena itu harus ditambahkan airmake-updariWater Treatment Plant.

Gambar. 6.2.Diagram Cooling Water System

Secara keseluruhan, total kebutuhan air adalah sebanyak 875.461,5968 kg/jam, dengan perincian sebagai berikut :

Tabel.6.2. Kebutuhan Air Pabrik Penggunaan Jumlah (kg/jam)

Air keperluan umum 469,78

Air pendingin 874.996,81

Total 875.461,59

Air yang digunakan dalam pabrik ini diperoleh dari air sungai. Untuk mendapatkan spesifikasi air sesuai dengan kebutuhan dilakukan COOLER PROSES

T = 35oC

Hot Water, T= 45oC

COOLING TOWER Evaporasi

Blow Down

Make Up

pengolahan dengan beberapa tahap. Pengolahan yang dilakukan setelah pemompaan dari sungai adalah penjernihan dan penyaringan.

Penjernihan (Clarification)

Bahan baku air diambil dari air sungai. Air sungai dialirkan dari daerah terbuka kewater intake systemyang terdiri dari screendan pompa.Screen

dipakai untuk memisahkan kotoran dan benda-benda asing pada aliran

suction pompa. Air yang tersaring oleh screen masuk ke suction pompa dan dialirkan melalui pipa masuk ke unit pengolahan air.

Air masuk ke dalam bak sedimentasi untuk mengendapkan dan memisahkan lumpur yang mungkin terbawa, yang dapat menyebabkan gangguan fouling di dalam proses penyediaan air bebas mineral. Partikel yang besar dihilangkan dengan penyaringan, tetapi koloidal yang ada dilepas melalui proses klarifikasi dalam penetralan dan penggumpalan (coagulation) dan sebelum dikeluarkan dilakukan injeksi larutan alum, soda kaustik, dan kaporit. Jumlah aliran bahan kimia yang masuk dikontrol secara otomatis sebanding dengan jumlah air yang masuk.

Semua air alam mengandung bermacam-macam jenis dan jumlah pengotor. Kotoran ini dapat digolongkan sebagai :

a. Padatan yang terlarut

Zat-zat padat yang terlarut terdiri dari bermacam-macam komposisi mineral-mineral seperti kalsium karbonat, magnesium karbonat,

kalsium sulfat, magnesium sulfat, silika, sodium klorida, sodium sulfat dan sejumlah kecil besi, mangan, florida, aluminium, dan lain-lain. b. Gas-gas yang terlarut

Gas-gas yang terlarut biasanya adalah komponen dari udara walaupun biasanya jarang, seperti hidrogen sulfida, metana, oksigen dan CO2.

c. Zat yang tersuspensi

Dapat berupa kekeruhan (turbidity) yang terjadi dari bahan organik, mikro organik, tanah liat dan endapan lumpur, warna yang disebabkan oleh pembusukan tumbuh-tumbuhan, dan lapisan endapan mineral seperti minyak

Untuk menyempurnakan proses flokulasi dan penjernihan, digunakan bahan kimia koagulasi yaitu :

• Larutan Alum (aluminium sulfat)

Berupa tepung berwarna putih, dapat larut dalam air, stabil dalam udara, tidak mudah terbakar, tidak dapat larut dalam alkohol dan dapat dengan cepat membentuk gumpalan. Alum berfungsi sebagai bahan penggumpal (floculant) untuk menjernihkan air. Pembentukan flok terbaik pada PH 6,5 – _{7,5. Jumlah alum yang diinjeksikan sebanyak} 0,06% dari air umpan dengan konsentrasi 26% volum.

• Soda kaustik (NaOH)

Diinjeksikan untuk mengatur pH atau memberikan kondisi basa pada air sungai sehingga mempermudah pembentukan flok oleh alum karena air sungai cenderung bersifat asam. Jumlah soda abu yang

diinjeksikan sebanyak 0,05% dari air umpan dengan konsentrasi 40% volum.

• Kaporit

Berfungsi untuk membunuh bakteri, jamur, dan mikroorganisme. Jumlah kaporit yang diinjeksikan sebanyak 1,2 % dari umpan dengan konsentrasi 30 % volum.

Reaksi yang terjadi :

Al2(SO4)3+ 3 Ca(HCO3)2 2 Al(OH)3+ 3 CaSO4+ 6 CO2

Al2(SO4)3+ 3 Na2CO3+3 H2O 2 Al(OH)3+3 Na2SO4+ 3 CO2

Proses koagulasi , flokulasi, dan penjernihan :

• Zat-zat pengotor dalam bentuk senyawa suspensi koloidal tersusun dari ion-ion bermuatan negatif yang saling tolak-menolak.

• Aluminium Sulfat dalam air akan larut membentuk ion Al3+dan OH -serta menghasilkan asam sulfat sebagai berikut:

Al2(SO4)3+ 6 H2O 2 Al3++ 6 OH-+ 3 H2SO4

• Ketika ion yang bermuatan positif dalam koagulan (Alum, Al3+) bertemu / kontak dengan ion negatif tersebut pada kondisi pH tertentu maka akan terbentukfloc(butiran gelatin).

• Butiran partikelflocini akan terus bertambah besar dan berat sehingga cenderung akan mengendap ke bawah.

• Pada proses pembentukanfloc,pH cenderung turun (asam) karena terbentuk juga H2SO4. Untuk mengontrol pH, diinjeksikan NaOH.

• Untuk menjamin koagulasi yang efisien pada dosis bahan kimia yang minimal makakoagulantharus dicampur secara cepat dengan air. Proses pencampuran bahan kimia ini dilakukan diPremix Tank / Flocculator.

• Tahap selanjutnya adalah menjaga pembentukanfloc(flokulasi) dan mengendapkan partikelflocsambil memperhatikan pembentukan lapisan lumpur (sludge blanket) dengan pengadukan pelan, sehingga air yang jernih akan terpisah dari endapanfloc. Proses ini terjadi di

Clarifier / Floctreator.

• Lapisan lumpur juga berfungsi menahanflocyang baru terbentuk, oleh karena itu harus dijaga tetap ada.

• Untuk menjaga supaya lumpur merata dan tidak terlalu padat dilakukan pengadukan lambat.

• Level lapisan lumpur dijaga dengan melakukanblowdown

Penyaringan (Filtration)

Air yang keluar dari proses penjernihan masih membawa kotoran-kotoran, oleh karena itu perlu dilakukan penyaringan. Pada proses penyaringan, bahan yang dihilangkan adalah bahan organik, warna dan bakteri. Selama operasi darifilter, kotoran yang masih terbawa pada air setelah mengalami proses penjernihan akan terlepas olehfilterdan terkumpul pada permukaan

Penyaringan ini menggunakan media pasir atau sand filter berbentuk silinder vertikal yang terdiri dari antrasit, coarse sand, fine sand, dan

activated carbon. Activated carbon digunakan untuk menghilangkan bau dan warna. Bila sand filter ini telah jenuh maka perlu dilakukan regenerasi, dengan cara cuci aliran balik (backwash) dengan aliran yang lebih tinggi dari aliran filtrasi, hal ini dilakukan untuk melepaskan kotoran (suspended matters) dari permukaan filter dan untuk memperluas bidang penyaringan. Setelah di-backwash dan filter dioperasikan kembali, air hasil saringan untuk beberapa menit pertama dikirim ke pembuangan, hal ini dilakukan untuk membersihkan sistem dari benda-benda padat yang masih terbawa dan setelah itu dibuang.

Backwash filter secara otomatis terjadi bila hilang tekan tinggi (high pressure drop) tercapai atau waktu operasi (duration time) tercapai. Larutan kaustik diinjeksikan melalui pipa dari sand filter untuk mengatur pH dari produk airfilteryang masuk ke tangki penyimpanan airfilter. Untuk mencegah tumbuhnya mikroorganisme yang ada dalam air filter

dilakukan injeksi kaporit. Dari tangki air filter, air didistribusikan ke menara pendingin dan perumahan.

2. Sistem Pembangkit Tenaga Listrik

Tenaga listrik dipergunakan untuk menjalankan peralatan proses pabrik seperti pompa dan kompresor, menjalankan infrastruktur dan perlengkapan

kantor seperti penerangan kantor bangunan, jalan,air conditioner, peralatan dan perlengkapan kantor,control room, dll.

Kebutuhan listrik total sebesar 361,32 kW

3. Sistem Penyediaan bahan bakar

Unit pengadaan bahan bakar bertujuan untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar pada generator dan furnace. Bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar cair yaitu solar yang diperoleh dari PERTAMINA atau distribusinya.

Pemilihan didasarkan pada pertimbangan bahan bakar cair: • mudah didapat

• tersedia secara kontinyu

• mudah dalam penyimpanannya

kebutuhan bahan bakar solar sebesar 86,97 liter/jam

4. Unit Penyediaan Udara Tekan

Unit penyediaan udara tekan digunakan untuk menjalankan instrumentasi seperti untuk menggerakkan control valve serta untuk pembersihan peralatan pabrik. Udara instrumen bersumber dari udara di lingkungan pabrik, hanya saja udara tersebut harus dinaikkan tekanannya dengan menggunakan compressor. Untuk memenuhi kebutuhan digunakan

B. Pengolahan Limbah

Beberapa limbah yang dihasilkan dari PabrikTricresyl Phosphatesebagai berikut:

a. Air buangan sanitasi

Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik, pencucian, dan dapur dapat langsung dibuang ke pembuangan umum, sedangkan kotoran yang berasal dari toilet dibuang ke tempat pembuangan khususseptic tank.

b. Air buangan dari peralatan proses

Air buangan ini mengandung bahan organik yang mungkin disebabkan oleh:

• Kebocoran dari suatu peralatan.

• Kebocoran karena tumpah pada saat pengisian. • Pencucian atau perbaikan peralatan.

Air buangan yang mengandung bahan organik dilakukan pemisahan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Larutan organik di bagian atas dialirkan ke tungku pembakaran, sedangkan air di bagian bawah dialirkan ke penampungan akhir, yang kemudian dapat dibuang ke pembuangan umum.

c. Limbah larutan HCl danPhenol

Larutan HCl dan phenol ini merupakan limbah yang dihasilkan dari unit condensasi uap keluaran reaktor dan proses distilasi. Limbah ini tidak dapat langsung di buang dan harus mengalami proses pengolahan terlebih dahulu. Phenol dimanfaatkan sebagai bahan bakar di furnace untuk

memanaskan liquid pemanas yang digunakan untuk proses pabrik, sedangkan HCl di distribusikan ke industri-industri yang membutuhkan HCl.

C. Laboratorium

Laboratorium merupakan bagian yang sangat penting dalam menunjang kelancaran proses produksi dan menjaga mutu produksi. Dengan data yang diperoleh dari laboratorium maka proses produksi akan selalu dapat dikendalikan dan kualitas produk dapat dijaga sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Disamping itu juga berperan dalam pengendali pencemaran lingkungan.

Laboratorium mempunyai tugas pokok antara lain :

1. Sebagai pengendali kualitas bahan baku dan pengendali kualitas produk. 2. Sebagai pengendali terhadap proses produksi dengan melakukan analisis

terhadap pencemaran lingkungan yang meliputi polusi udara, limbah cair dan limbah padat yang dihasilkan unit-unit produksi.

3. Sebagai pengendali terhadap mutu air yang berkaitan langsung dengan proses produksi.

Laboratorium melaksanakan tugas selama 24 jam sehari dalam kelompok kerjashiftdannon-shift.

Kelompok ini bertugas melakukan analisis khusus, yaitu Analisis yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan oleh laboratorium. Dalam membantu kelancaran kinerja kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas-tugas antara lain :

 Menyediakan reagen kimia untuk analisis laboratorium.

 Melakukan Analisis bahan buangan penyebab polusi.

 Melakukan penelitian/percobaan untuk membantu kelancaran produksi.

b. KelompokShift

Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisis-analisis rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir yaitu kerja shift selama 24 jam dengan masing-masingshiftbekerja selama 8 jam.

Dalam pelaksanaan tugasnya, seksi laboratorium dikelompokkan menjadi : a. Laboratorium Fisika

Bagian ini mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat-sifat fisis bahan baku dan produk. Pengamatan yang dilakukan antara lain :

spesifik grafity, viskositas kinematik dan kandungan air b. Laboratorium Analitik

Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat-sifat kimianya.

Biaya produksi langsung adalah biaya yang digunakan untuk pembiayaan langsung suatu proses, seperti bahan baku, buruh dan supervisor, perawatan dan lain-lain. Biaya tetap adalah biaya yang tetap dikeluarkan baik pada saat pabrik berproduksi maupun tidak, biaya ini meliputi depresiasi, pajak dan asuransi dan sewa. Biaya tidak langsung adalah biaya yang dikeluarkan untuk mendanai hal-hal yang secara tidak langsung membantu proses produksi.

Tabel 9.2.Manufacturing cost

4. General Expenses(Biaya Umum)

Selain biaya produksi, ada juga biaya umum yang meliputi administrasi, sales expenses, penelitian dan finance. Besarnya general expenses Pabrik Tricresyl Phosphateditunjukkan pada Tabel 9.3.

MANUFACTURING COST 1. Direct manufacturing cost

- Raw Material Rp 482.992.960.013

- Utilitas Rp 15.093.313.902

- Maintenance and repair cost Rp 26.616.887.333 - Operating labor Rp 165.651.610.955 - Direct Supervisory Rp 24.847.741.643 - Operating supplies Rp 5.323.377.467 - Laboratory charges Rp 24.847.741.643 - Patents and Royalties Rp 55.217.203.652

TotalDirect manufacturing cost Rp 800.590.836.608 2. Fixed Charges

- Depresiasi Rp 27.206.104.143

- Pajak lokal Rp 10.646.754.933

- Asuransi Rp 2.661.688.733

TotalFixed Charges Rp 40.514.547.809

3. Plant Overhead Cost(POC) Rp 110.434.407.303

Tabel 9.3.General Expenses GENERAL EXPENSES

1. Administrative cost Rp.4.626.000.000 2. Distribution and Selling Cost Rp.110.434.407.303 3. Research and Development Cost Rp.22.086.881.461 4. Financing (interest) Rp.15.656.992.549 TotalGeneral Expenses Rp.152.804.281.313

5. Total Production Cost(TPC)

TPC =manufacturing cost + general expenses = Rp 1.104.344.073.033

B. Evaluasi Ekonomi

Evaluasi atau uji kelayakan ekonomi Pabrik Tricresyl Phosphate dilakukan dengan menghitung return on investment (ROI), payout time (POT), break even point(BEP), shut down point(SDP), dancash flowpabrik yang dihitung dengan menggunakan metodediscounted cash flow(DCF).

1. Return On Investment(ROI)

Nilai Return on Investment (ROI) merupakan cara yang paling sederhana untuk menentukan keuntungan atau profitability dari sebuah investasi. Nilai ROI merupakan perbandingan antara persen net income terhadap investasi total atau kecepatan tahunan dari keuntungan untuk mengembalikan modal. Besar ROI sebelum pajak adalah 75,9088% dan setelah pajak adalah 60,7270%.

2. Pay Out Time(POT)

Pay Back Period(PBP) atauPay Out Time(POT) adalah lama waktu yang dibutuhkan pabrik sejak dari mulai beroperasi untuk melunasi investasi awal dari pendapatan yang diperoleh. Waktu pengembalian modal Pabrik Tricresyl Phosphate adalah 1,2278 tahun. Angka 1,2278 tahun menunjukkan lamanya pabrik dapat mengembalikan modal dimulai sejak pabrik beroperasi.

3. Break Even Point(BEP)

BEP adalah titik di mana kapasitas produksi yang dihasilkan dapat menutupi seluruh biaya produksi tanpa adanya keuntungan maupun kerugian. Nilai BEP merupakan persentase kapasitas pabrik terhadap kapasitas penuhnya. Nilai BEP pada prarancanganTricresyl Phosphateini adalah 37,6987%. Nilai BEP tersebut menunjukkan pada saat pabrik beroperasi 37,6987% dari kapasitas maksimum pabrik 100%, maka pendapatan perusahaan yang masuk sama dengan biaya produksi yang digunakan untuk menghasilkan produk sebesar 37,6987% tersebut.

4. Shut Down Point(SDP)

Shut down point adalah suatu titik dimana pada kondisi itu jika proses dijalankan maka perusahaan tidak akan memperoleh laba meskipun pabrik masih bisa beroperasi. Jika pabrik beroperasi pada kapasitas di bawah SDP maka akan mengalami kerugian. Nilai SDP pada prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate adalah 29,5843%. Jadi Pabrik Tricresyl Phosphate

akan mengalami kerugian jika beroperasi di bawah 29,5843% dari kapasitas produksi total. Grafik BEP ditunjukkan pada Gambar 9.1. berikut.

Gambar 9.1. Grafik Analisis Ekonomi

C. Angsuran Pinjaman

Total pinjaman pada prarancangan PabrikTricresyl Phosphateini adalah 30% dari total investasi yaitu Rp.93.941.955.294. Angsuran pembayaran pinjaman tiap tahun ditunjukkan pada TabelDiscounted Cash Flow(Lampiran E).

D. Discounted Cash Flow(DCF)

Metode discounted cash flow merupakan analisis kelayakan ekonomi yang berdasarkan aliran uang masuk selama masa usia ekonomi pabrik. Periode pengembalian modal secaradiscounted cash flowditunjukkan pada Tabel E.11

dan Gambar 9.2.Payout timePabrikTricresyl Phosphate adalah 1,6331 tahun daninternal rate of returnPabrikTricresyl Phosphateadalah 60,7270 %.

Gambar 9.2 KurvaNet Present Value Flowmetode DCF

Hasil evaluasi atau uji kelayakan ekonomi Pabrik Tricresyl Phosphate disajikan dalam Tabel.9.4. berikut :

Tabel.9.4. Hasil Uji Kelayakan Ekonomi

No Analisa Kelayakan Nilai Batasan Keterangan

1. ROI 60,7270% Min. 15% Layak

2. POT 1,2278 tahun Maks. 3-5tahun Layak

3. BEP 37,6987% 30–_{60 % Layak}

4. SDP 29,5843%

A. Simpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dengan kapasitas 25.000 ton per tahun dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Percent Return on Investment(ROI) sesudah pajak sebesar 50,50%. 2. Pay Out Time(POT) sesudah pajak 1,3 tahun.

3. Break Even Point (BEP) sebesar 37,69% dan Shut Down Point (SDP) sebesar 29,58%, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik harus berhenti berproduksi karena merugi.

4. Discounted Cash Flow Rate of Return(DCF) sebesar 50,50%, lebih besar dari suku bunga bank saat ini, sehingga investor akan lebih memilih untuk menanamkan modalnya ke pabrik ini daripada ke bank

B. Saran

Berdasarkan pertimbangan hasil analisis ekonomi di atas, maka dapat diambil kesimpulan bahwa Pabrik Tricresyl Phosphate dengan kapasitas 25.000 ton per tahun layak untuk dikaji lebih lanjut dari segi proses maupun ekonominya.