nn
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Banyak negara berkembang pada saat ini sebagaimana halnya negara maju semakin menyadari bahwa pentingnya penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi adalah merupakan bagian dari pembangunan nasionalnya. Oleh karena itu negara-negara berkembang termasuk Indonesia saling berpacu dalam meningkatkan kemampuan mereka untuk menguasai dan mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi bagi pembangunan industri nasionalnya. Upaya yang mereka lakukan saat ini lebih ditekankan kepada peningkatan daya saing dalam rangka membuka akses menuju pasar internasional.
Semakin ketatnya persaingan antar industri di dunia melalui perkembangan teknologi, ternyata sistem perekonomian duniapun mengalami pergeseran menuju terbentuknva sistem ekonomi global. Sistem ekonomi global ini di satu sisi meningkatkan volume permintaan dan menimbulkan perluasan besar. Akan tetapi di sisi lain juga menuntut persaingan yang semakin ketat antar produsen dalam memasuki pasar tersebut.
Dalam usaha mengembangkan pemikiran dalam menentukan prioritas industri yang akan dikembangkan di Indonesia, hal yang harus diperhatikan adalah
(2)
persoalan ekonomi yang dihadapi saat ini yaitu pertama, kendala kelangkaan sumber daya dana; kedua, mendesaknya penciptaan lapangan kerja produktif bagi angkatan kerja yang semakin bertambah. Oleh karenanya pola pengembangan industri nasional ini dalam pelaksanaannya dapat didekati dengan meningkatkan nilai tambah dari hasil-hasil industri primer untuk dijadikan bahan baku barang setengah jadi atau barang-barang konsumsi.
Indonesia merupakan negara yang kaya akan sumber daya mineral. Namun berbagai produk yang berbahan baku mineral masih banyak diimpor dari negara lain. Beberapa bahan mineral yang biasa dipakai dalam industri di antaranya adalah batu kapur, belerang, zeolit, pasir kuarsa dan kaolin. Bahan-bahan tersebut digunakan sebagai Bahan-bahan baku maupun Bahan-bahan penolong dalam industri kaca, kertas, karet dan lain-lain. (www.tekmira.esdm.go.id)
Precipitated calcium carbonate (PCC) merupakan kalsium karbonat yang dihasilkan dari proses presipitasi dengan kemurnian yang tinggi. PCC banyak digunakan sebagai bahan pengisi (filler) di industri-industri kimia seperti, industri kertas, cat, PVC, ban, farmasi, dan juga pasta gigi. Untuk menutupi kebutuhan PCC yang meningkat setiap tahunnya, Indonesia mengimpor PCC dalam jumlah yang cukup besar. Ini adalah suatu hal yang memprihatinkan mengingat batu kapur sebagai bahan baku PCC merupakan bahan yang mudah didapat di Indonesia.
PCC lebih umum digunakan karena sifat-sifatnya mudah diatur yang terdiri dari jenis kalsit dan aragonit, jenis kalsit lebih disukai karena berpengaruh kecil pada kelancaran jalannya mesin kertas.
(3)
B. Kegunaan Produk
PCC banyak digunakan dalam industri sebagai berikut: a) Pada industri kertas sebagai filler dan coating.
b) Pada industri plastik sebagai filler untuk meningkatkan kualitas fisik seperti modulus, resistansi terhadap panas, dan kekerasan.
c) Pada industri cat dan pelapisan,digunakan sebagai filler/extender.
d) Pada industri makanan dan farmasi, antara lain digunakan sebagai antasid, suplemen kalsium pada makanan, abbrasive mild pada pasta gigi.
C. Ketersediaan Bahan Baku
Bahan baku yang digunakan pada pabrik pembuatan PCC adalah batu kapur yang didapat dari penambangan di Sumatera Selatan dan CO2 berasal dari flue
gas keluaran kiln..
D. Analisis Pasar
Kebutuhan PCC di pasaran dunia umumnya dan di Indonesia khususnya terus meningkat. Berdasarkan data statistik impor PCC dari tahun 2002-2006 diperlihatkan pada tabel berikut ini:
Tabel 1.1. Data Impor Kalsium Karbonat Tahun Jumlah (kg/tahun)
2002 34.917.380
2003 29.909.647
2004 34.565.895
2005 43.258.458
2006 45.766.370
(4)
Data-data yang sudah ada diplotkan dalam grafik dan dilakukan pendekatan berupa garis lurus.
Gambar 1.1. Grafik Impor PCC tahun 2002-2006
Jika dilihat dari tabel di atas, dapat diketahui bahwa perkembangan impor PCC pada tahun yang akan datang masih cukup tinggi. Impor ini merupakan gambaran dari kebutuhan Indonesia yang tidak dapat dipenuhi oleh produksi dalam negeri. Proyeksi impor PCC dalam negeri diperoleh berdasarkan regresi linier sebagai berikut:
B = 2 2
) ( ) . ( ) . ( ) . ( X X n Y X XY n A = n X B
Y) ( . )
(
(5)
Data X dan Y untuk proyeksi impor diperoleh dari Tabel 1 Keterangan : n = Jumlah data
X = Tahun Y = kebutuhan
E. Kapasitas Rancangan
Dalam menentukan kapasitas pabrik PCC perlu diperhatikan beberapa pertimbangan yaitu proyeksi kebutuhan akan PCC di dalam negeri maupun untuk ekspor.
Dari hasil perhitungan diperoleh proyeksi impor PCC pada tahun 2015 adalah sebesar 36.357.429,53kg/tahun. Maka pabrik ini dirancang dengan kapasitas 50.000 ton/tahun dimana sebanyak 72% digunakan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan sisanya untuk ekspor ke luar negeri.
(6)
II. DESKRIPSI PROSES
A. Macam - Macam Proses
Precipitated Calcium Carbonate (PCC) dapat dihasilkan melalui beberapa proses sebagai berikut:
1. Proses Calcium Chloride-Sodium Carbonate Double Decomposition (Calcium Chloride Process)
2. Proses Lime-Soda 3. Proses Karbonasi
1. Proses Calcium Chloride-Sodium Carbonate Double Decomposition (Calcium Chloride Process)
Pada proses Calcium Chloride, kalsium hidroksida direaksikan dengan amonium klorida membentuk gas amonia dan larutan kalsium klorida.
) l ( O H 2 CaCl NH 2 Cl NH 2 ) OH (
Ca 2(aq) 4 (aq) 3(g) 2(aq) 2
Setelah pemurnian, larutan ini direaksikan dengan sodium karbonat untuk menghasilkan endapan kalsium karbonat dan larutan sodium klorida.
) aq ( ) s ( 3 ) aq ( 3 2 ) aq (
2 Na CO CaCO NaCl
CaCl
Proses ini merupakan yang paling sederhana, namun penggunaan kalsium klorida yang diperoleh dengan reaksi antara amonium klorida (aq) dan
(7)
kalsium hidroksida (aq) dimana kedua bahan baku ini harganya cukup mahal menjadikan proses ini tidak ekonomis.
Perhitungan ekonomi kasar dari proses ini dapat dilihat sebagai berikut. (1) ) l ( O H 2 CaCl NH 2 Cl NH 2 ) OH (
Ca 2(aq) 4 (aq) 3(g) 2(aq) 2 1 2 2 1 2 BM: 74 53 17 110 18
Jika terbentuk CaCl2 1 gr maka mol CaCl2 yang terbentuk adalah:
= 1 gr x
2 2 110 1 grCaCl molCaCl
= 0,009 mol
Menurut perbandingan stoikiometri
mol Ca(OH)2 yang bereaksi = 0,009 mol
massa Ca(OH)2 yang bereaksi = 0,009 x 74 = 0,66 gr
mol NH4Cl yang bereaksi = 0,018 mol
massa NH4Cl yang bereaksi = 0,018 x 53 = 0,95 gr
mol NH3 yang terbentuk = 0,018 mol
massa NH3 yang terbentuk = 0,018 x 17 = 0,31 gr
mol H2O yang terbentuk = 0,018 mol
massa H2O yang terbentuk = 0,018 x 18 = 0,32 gr
Dari CaCl2 yang dihasilkan sebanyak 0,009 mol ini digunakan sebagai bahan
baku reaksi ke dua untuk menghasilkan CaCO3 sehingga mol CaCl2 dijadikan
(8)
(2) CaCl2(aq) Na2CO3(aq) CaCO3(s) NaCl(aq)
1 1 1 1 BM 110 106 100 58
Menurut perbandingan stoikiometri
mol Na2CO3 yang bereaksi = 0,009 mol
massa Na2CO3 yang bereaksi = 0,009 x 106 = 0,95 gr
mol NaCl yang terbentuk = 0,009 mol
massa NaCl yang terbentuk = 0,009 x 58 = 0,52 gr
mol CaCO3 yang terbentuk = 0,009 mol
CaCO3 yang terbentuk = 0,009 x 100 = 0,9 gr
Harga bahan baku dan produk dapat dilihat sebagai berikut:
Tabel 2.1. Perbandingan Harga Bahan Baku dan Produk pada Calcium Chloride Process
Bahan baku Harga (per gram) Produk Harga (per gram) Ca(OH)2 0,00021 US$ NH3 0,000386 US$
NH4Cl 0,00031 US$ CaCO3 0,000343 US$
CaCl2 0,00016 US$ NaCl 0,000767 US$
Na2CO3 0,000105 US$
Untuk overall process, profit kasarnya adalah:
Biaya bahan baku = (harga Ca(OH)2 x massa Ca(OH)2) + (harga NH4Cl
x massa NH4Cl ) + (harga CaCl2 x massa CaCl2)
+ (harga Na2CO3 x massa Na2CO3)
= (0,00021 US$/gr x 0,66 gr) + (0,00031 US$/gr x 0,95 gr) + (0,00016 US$/gr x 1gr) +(0,000105 US$/gr x 0,95 gr)
(9)
Harga jual produk = (harga CaCl2 x massa CaCl2) + (harga NH3 x massa
NH3) + (harga CaCO3 x massa CaCO3) + (harga NaCl x
massa NaCl)
= (0,00016 US$/gr x 1gr) + (0,000386 US$/gr x 0,31 gr) + (0,000343 US$/gr x 0,9 gr) + (0,000767 US$/gr x 0,52 gr)
= 0,000987 US$
Profit = Harga jual produk – biaya bahan baku = 0,000987 US$ - 0,000693 US$
= 0,000294 US$ = 2,94 x105 US$
2. Proses Lime-Soda
Proses Lime-Soda, disebut juga kaustisasi, merupakan metode klasik untuk menghasilkan soda kaustik (sodium hidroksida). Proses ini biasanya digunakan oleh pabrik alkali, dimana tujuan utamanya adalah me-recovery sodium hidroksida sedangkan precipitated calcium carbonate mentah hanya sebagai by-product. Pada proses ini, larutan sodium karbonat direaksikan dengan kalsium hidroksida berlebih untuk menghasilkan sodium hidroksida cair dan by-product berupa precipitated calcium carbonate ( PCC ) . Proses berlangsung pada suhu 30-60oC dengan konversi rata-rata < 90 %.
aq (l) 3 s 2
) l ( 3
2CO Ca(OH) 2NaOH CaCO
Na
Kualitas PCC yang dihasilkan dari proses ini kurang baik karena distribusi ukuran partikel PCC sangat beragam serta kandungan residu Ca(OH)2 yang
(10)
berlebih. Selain itu, pembuatan kaustik soda dengan metode ini mulai digantikan dengan metode elektrolisis.
Perhitungan ekonomi kasar proses ini sebagai berikut : aq (l) 3 s 2
) l ( 3
2CO Ca(OH) 2NaOH CaCO
Na
1 1 2 1 BM 106 74 40 100
Jika terbentuk CaCO3 1 gr maka mol CaCO3 yang terbentuk adalah:
= 1 gr x
3 3
100 1
grCaCO molCaCO
= 0,01 mol
Tabel 2.2. Harga Bahan Baku dan Produk pada Proses Lime-Soda
Bahan baku Harga (per gram) Produk Harga (per gram)
Ca(OH)2 0,00021 US$ NaOH 0,000114 US$
Na2CO3 0,000105 US$ CaCO3 0,000343 US$
Menurut perbandingan stoikiometri
mol Na2CO3 yang bereaksi = 0,01 mol
massa Na2CO3 yang bereaksi = 0,01 x 106 = 1,06 gr
mol Ca(OH)2 yang bereaksi = 0,01 mol
massa Ca(OH)2 yang bereaksi = 0,01 x 74 = 0,74 gr
mol NaOH yang terbentuk = 0,02 mol
massa NaOH yang terbentuk = 0,02 x 40 = 0,8 gr
Biaya bahan baku = (harga Na2CO3 x massa Na2CO3) + (harga Ca(OH)2
(11)
= (0,000105 US$/gr x 1,06 gr) + (0,00021 US$/gr x 0,74 gr)
= 0,0002667 US$
Harga jual produk = (harga CaCO3 x massa CaCO3)
+ (harga NaOH x massa NaOH)
= (0,000343 US$/gr x 1gr) + (0,000114 US$/gr x 0,8 gr) = 0,0004342 US$
Profit = Harga jual produk – biaya bahan baku = 0,0004342 US$ - 0,0002667 US$ = 0,0001675 US$
= 1,675 x105 US$
3. Proses Karbonasi
Metode karbonasi merupakan proses yang paling banyak digunakan karena menggunakan bahan baku yang murah. Pada proses ini, batu kapur (limestone) yang telah dihancurkan dibakar dalam kiln pada temperatur sekitar 1000oC untuk mendekomposisi batu kapur menjadi kalsium oksida dan karbon dioksida. Tahap ini disebut sebagai kalsinasi.
) g ( 2 ) s ( ) s (
3 CaO CO
CaCO ΔH (1000oC) = 165.54 kJ/mol
CaO kering kemudian dihidrasi (slaking) dengan air pada temperatur 30-50oC untuk menghasilkan slurry Ca(OH)2.
) s ( 2 ) l ( 2 ) s
( H O Ca(OH)
CaO ΔH (35oC) = -65.47 kJ/mol
Slurry terdiri dari kalsium hidroksida tak terlarut, ion kalsium (Ca2+) dan ion hidroksida (OH-). Sebelum karbonasi, slurry disaring untuk memisahkan
(12)
pengotor yang berasal dari batu kapur. Slurry kemudian diumpankan pada reaktor tiga fasa tangki berpengaduk untuk direaksikan dengan gas CO2.
Reaktor ini dapat beroperasi secara atmosferis maupun bertekanan.Temperatur yang digunakan pada proses karbonasi 30-60o C dengan konversi > 90 %.
(l) 2 3(s) 2(g)
2(s) CO CaCO H O
Ca(OH) ΔH(45o) = -112.48 kJ/mol
Perhitungan ekonomi kasar dari proses ini : 1) CaCO3(s) CaO(s)CO2(g)
1 1 1 100 56 44
Jika terbentuk CaO sebanyak 1 gr maka mol CaO yang terbentuk adalah:
= 1 gr x
grCaO molCaO 56
1
= 0,018 mol
Menurut perbandingan stoikiometri
mol CaCO3 yang bereaksi = 0,01 mol
massa CaCO3 yang bereaksi = 0,018 x 100 = 1,8 gr
mol CO2 yang terbentuk = 0,018 mol
massa CO2 yang terbentuk = 0,018 x 44 = 0,79 gr
CaO yang dihasilkan digunakan untuk reaksi (2). 2) CaO(s)H2O(l) Ca(OH)2(s)
1 1 1 BM 56 18 74
(13)
Dari reaksi (1) CaO yang dihasilkan adalah 0,018 mol maka menurut perbandingan stoikiometri:
mol Ca(OH)2 yang terbentuk = 0,018 mol
massa Ca(OH)2 yang terbentuk = 0,018 x 74 = 1,33 gr
mol H2O yang bereaksi = 0,018 mol
massa H2O yang bereaksi = 0,018 x 18 = 0,32 gr
Ca(OH)2 yang terbentuk ini digunakan untuk reaksi (3).
3) Ca(OH)2(s) CO2(g) CaCO3(s) H2O(l) 1 1 1 1
BM 74 44 100 18
Dari reaksi (2) dihasilkan 0,018 mol Ca(OH)2 sehingga menurut perbandingan
stoikiometri :
mol CO2 yang bereaksi = 0,018 mol
massa CO2 yang bereaksi = 0,018 x 44 = 0,79 gr
mol H2O yang terbentuk = 0,018 mol
massa H2O yang terbentuk = 0,01 x 18 = 0,32 gr
mol CaCO3 presipitat yang terbentuk = 0,018 mol
massa CaCO3 presipitat yang terbentuk = 0,018 x 100 = 1,8 gr
Tabel 2.3 Harga Bahan Baku dan Produk pada Proses Karbonasi
Bahan baku Harga (per gram) Produk Harga (per gram)
CaCO3 natural 0,0000472 US$ CaO 0,000114 US$
CaO 0,000114 US$ CO2 0,00021 US$
CO2 0,00021 US$ Ca(OH)2 0,00021 US$
Ca(OH)2 0,00021 US$ CaCO3presipitat 0,000343 US$
(14)
Sehingga dari overall process, profit kasarnya:
Biaya bahan baku = (harga CaCO3 natural x massa CaCO3 natural) +
(harga CaO x massa CaO) + (harga Ca(OH)2 x
massa Ca(OH)2) + (harga CO2 x massa CO2)
= (0,0000472 US$/gr x 1,8 gr) + (0,000114 US$/gr x 1 gr) + (0,00021 US$/gr x 1,33 gr (0,00021 US$/gr x 0,79 gr)
= 0,000644 US$
Harga jual produk = (harga CaO x massa CaO) + (harga CO2 x massa CO2)
+ (harga Ca(OH)2 x massa Ca(OH)2)
+ (harga CaCO3precipitated x CaCO3precipitated
= (0,000114 US$/gr x 1gr) + (0,00021 US$/gr x0,79 gr) + (0,00021 US$/gr x 1,33 gr)
+ (0,000343 US$/gr x 1,8 gr) = 0,00118 US$
Profit = Biaya bahan baku – Harga jual produk = 0,00118 US$ - 0,000644 US$
= 0,0005326 US$ = 5,326 x105 US$
(15)
B. Pemilihan Proses
Dari tiga proses pembuatan PCC, perbandingan proses dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 2.4. Perbandingan Proses Pembuatan PCC
Pembanding Proses Double Decomposition
Proses Lime
Soda Proses Karbonasi Temperatur reaksi
Tekanan operasi Konversi
Profit kasar Bahan baku
65oC
atmosferis 80%
2,94x105 US$ CaCl2
55oC
atmosferis atau bertekanan < 90 %
1,675x105US$ Na2CO3
30-60o C
atmosferis atau 2-10 atm 95 %
5,326x105 US$ CaCO3 (batu kapur)
Sehingga untuk pembuatan PCC proses yang dipilih adalah karbonasi. Dibandingkan dengan dua proses lainnya, karbonasi memiliki beberapa kelebihan yaitu:
1. Bahan baku murah dan banyak terdapat di Indonesia. 2. Produk yang dihasilkan memiliki kemurnian tinggi.
3. Diantara ketiga proses, memiliki profit yang jauh lebih besar.
C. Uraian Proses
Proses pembuatan PCC dengan metode karbonasi terdiri dari tiga tahap, yaitu kalsinasi, slaking, dan karbonasi.
1. Kalsinasi
Pada tahap kalsinasi, batu kapur yang telah dihancurkan dan diayak dibakar di dalam lime kiln. Di dalam kiln terjadi dekomposisi (kalsinasi)
(16)
batu kapur menjadi kalsium oksida dan karbon dioksida. Kalsinasi dapat berlangsung pada temperatur 825-1500oC.
2(g) (s)
3(s) CaO CO
CaCO ΔH (1000oC) = 165.54 kJ/mol
Kiln yang digunakan pada tahap kalsinasi ini adalah jenis rotary kiln. Rotary kiln merupakan kiln yang paling umum, berbentuk silinder panjang, dimana di dalamnya limestone dan gas pembakar bertemu secara counter current.
Tahap kalsinasi ini berlangsung sekitar 2 jam. Selain untuk mendekomposisi batu kapur menjadi CaO dan CO2, kalsinasi juga
berfungsi untuk menghilangkan bahan organik yang terdapat dalam batu kapur.
2. Slaking
Kalsium oksida kering yang diperoleh dari proses kalsinasi kemudian dihidrasi (slaking) dengan air pada temperatur 70 oC untuk menghasilkan slurry Ca(OH)2. Produksi slurry ini diawali dengan mengangkut lime
(CaO) menuju sebuah slaker tank yang dilengkapi dengan high shear mixing agitator setelah ditambahkan air pada temperatur yang diinginkan sehingga diperoleh kandungan Ca(OH)2 sebesar 5-70% berat. Reaksi yang
terjadi:
CaO(s) H2O(l) Ca(OH)2(s) ΔH (35
o
C) = -65.47 kJ/mol
Slurry yang terbentuk terdiri dari kalsium hidroksida tak larut, ion kalsium (Ca2+) dan ion hidroksida (OH-). Konsentrasi ion kalsium dalam slurry bergantung pada batas kelarutan pelarut, yaitu menurun seiring kenaikan
(17)
temperatur. Sebelum memasuki tahap karbonasi, slurry disaring untuk menghilangkan pengotor yang berasal dari batu kapur.
3. Karbonasi
Slurry dari tahap slaking yang telah disaring kemudian diumpankan pada reaktor tiga fasa tangki berpengaduk. Reaktor ini dapat dioperasikan pada kondisi atmosferis maupun bertekanan. Di dalam reaktor ini kalsium hidroksida direaksikan dengan gas karbon dioksida.
(l) 2 3(s) 2(g)
2(s) CO CaCO H O
Ca(OH) ΔH(45o) = -112.48 kJ/mol
Ukuran partikel, distribusi ukuran partikel, bentuk partikel dan perubahan sifat permukaan kalsium karbonat dapat diatur dengan mengendalikan temperatur reaksi, tekanan parsial karbon dioksida, laju alir karbon dioksida, konsentrasi slurry dan kecepatan agitator.
Sumber gas CO2 untuk tahap karbonasi biasanya berasal dari pembangkit
energi, recovery kiln, atau lime kiln. Gas tersebut didinginkan dan di-scrub sebelum dikompres ke dalam reaktor karbonasi. Selama penggelembungan melewati slurry, gas CO2 terlarut dalam air. Di dalam reaktor, mula-mula
slurry memiliki pH 12 atau lebih, tetapi kemudian menurun selama reaksi berlangsung, terus menurun sehingga berada pada kesetimbangan pH 8 ± 1. Dengan menggunakan reaktor bertekanan, laju reaksi keseluruhan lebih besar bila dibandingkan dengan reaktor atmosferis karena kelarutan karbon dioksida lebih tinggi bila tekanan dinaikkan. Tekanan yang disarankan untuk reaktor karbonasi adalah 2-3 bar.
(18)
D. Pemilihan lokasi Pabrik
Pemilihan lokasi suatu pabrik sangat dipengaruhi kegiatan industri yang akan dijalani, hal ini yang sangat erat kaitannya adalah mengenai kegiatan produksi dan distribusi. Perencanaan penentuan lokasi pabrik yang baik akan dapat menekan biaya produksi dan biaya distribusi ke titik minimum.
Atas dasar tersebut, pabrik pembuatan PCC ini direncanakan berlokasi di daerah Baturaja, Palembang. Adapun pertimbangan dalam penentuan lokasi ini adalah sebagai berikut:
1. Persediaan bahan baku
Bahan baku yang digunakan pada pabrik pembuatan sodium karbonat adalah berupa garam yang diimpor dari Australia. Batu kapur dapat diperoleh dari gunung kapur Baturaja, Palembang dan gas CO2 diperoleh dari kalsinasi
batu kapur pada proses ini. Pemilihan lokasi ini sangat cocok karena dekat dengan bahan baku.
2. Pemasaran hasil produksi
Hasil produksi digunakan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri yaitu untuk bahan baku pembuatan kaca/glass, deterjen dan sabun, metals dan mining, kertas dan pulp, serta bahan kimia.
(19)
3. Utilitas
Kebutuhan air untuk proses dan keperluan lainnya cukup tersedia karena lokasi pabrik berada di dekat sungai Ogan dan Komering yang merupakan salah satu anak sungai besar Musi.
4. Tenaga Kerja
Tenaga kerja tersedia cukup banyak dari daerah sekitar lokasi, sedangkan tenaga ahli diperoleh dari perguruan tinggi. Hal ini dikarenakan daerah ini adalah zona industri, dan mudah untuk mencari tenaga kerja karena banyak pendatang pencari kerja juga terdapat banyak tenaga lokal yang cukup memadai.
5. Letak Geografis
Lokasi pabrik berada di daerah yang cukup stabil dengan temperatur udara sekeliling berkisar 26 oC - 32 oC. Bencana alam seperti gempa bumi, tanah longsor maupun banjir jarang terjadi sehingga memungkinkan operasi berjalan lancar.
6. Transportasi
Sarana transportasi untuk pengangkutan hasil produksi dapat melalui angkutan darat, karena pabrik dekat dengan jalan raya dan kereta api. Pengangkutan juga dapat melewati jalur laut, karena pada daerah
dibangunnya pabrik ini ada pelabuhan Palembang yang merupakan pelabuhan sungai. Dengan demikian akan menjamin lancarnya proses pemasaran karena tersedianya sarana transportasi yang memadai.
(20)
7. Limbah Industri
Limbah hasil produksi PCC terdiri dari 3 jenis yaitu limbah gas, limbah cair, dan limbah padat.Limbah gas berupa gas karbondioksida yang tidak terpakai dalam reaksi. Gas karbondioksida berasal dari hasil reaksi kalsinasi. Untuk limbah cair berasal dari sludgekeluaran Screen dan Venturi Scrubber yang merupakan campuran impuritis dalam proses berupa Fe2O3, Al2O3, SiO2 serta
MgO. Limbah yang dihasilkan tersebut akan diproses dalam unit utilitas.
(21)
III. SPESIFIKASI BAHAN
Spesifikasi bahan baku dan produk pada proses pembuatan Precipitated Calcium Carbonate adalah sebagai berikut :
A. Bahan Baku
1. Batu Kapur (Limestone)
Rumus kimia : CaCO3
Komposisi : 90% CaCO3; 5% MgCO3; 2,23% SiO2;
1,6% Al2O3; 0,65% Fe2O3; dan 0,52% air
Berat molekul : 100 g/mol Titik leleh : 1612 ° C
Heat Capacity : 0,20 cal / g · K, at 20 ° C Densitas : 2,83 g/cm3
Bulk Density : 1 g/cc Angle of repose : 45o
(22)
2. Air
Rumus kimia : H2O
Berat molekul : 18,015 g/mol Temperatur kritis : 374,2 oC (705,56oF) Tekanan kritis : 3207,977 psia Titik leleh (101,325 KPa) : 0oC (32oF) Titik didih (101,325 KPa) : 100oC (373,12 K) Densitas (kmol/m3) : 55,58 (0oC dan 1 atm)
∆Hfo : -57757,54 kcal/kmol
∆Gfo : -54597,62 kcal/kmol
(www.lsbu.ac.uk, www.chemicalland21.com; ChemCAD 5.2) 3. Karbondioksida
Rumus kimia : CO2
Berat molekul : 44 T kritis : 31,05 oC Tekanan kritis : 72,84999 atm Titik didih : -78,48 oC (1 atm) Titik lebur : -56,57 oC (5,11 atm) Densitas (g/L) : 1,976 (0oC dan 1 atm)
∆Hfo : -98.83357 kcal/gmol
∆Gfo : -92.19802 kcal/gmol
(23)
B. Produk (Precipitated Calcium Carbonate) Rumus kimia : CaCO3
Komposisi : 99% CaCO3; 0,2% MgO; 0,1% SiO2;
0,1% Al2O3; 0,1% Fe2O3; dan 0,5% air
Berat molekul : 100 g/mol
Titik lebur : 825oC (dekomposisi) Bulk Density (g/cm3) : 0,55-0,65 g/cc Cp (kal/ mol) : 19,568 ( 25 C)
∆Hfo : 288.46 kcal/mol
∆Gfo : 269,79 kcal/mol Kelarutan (dalam air) : 0,00015 mol/l (25°) ( www.wikipedia.com )
(24)
IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI
Kapasitas : 50.000 ton/tahun
Operasi : 330 hari /tahun, 24 jam/hari Proses : kontinyu
Basis : 1 jam Satuan : kg
Kapasitas (K) =
jam hari x hari tahun x ton kg x tahun ton 24 330 1 000 . 1 000 . 50
= 6313,1313 kg/jam
A. Neraca Massa
1. Neraca Massa Keseluruhan Tabel 4.1. Neraca Massa Keseluruhan
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg)
CaCO3 7.138,6244 356,9312
MgCO3 396,5902 0,0000
Fe2O3 51,5567 51,5567
Al2O3 126,9089 126,9089
SiO2 176,8792 176,8792
H2O(l) 4.904,6040 4.028,9477
H2O(g) 0,0000 816,4457
CaO 0,0000 113,5377
MgO 0,0000 188,8525
CO2 0,0000 441,6827
Ca(OH)2 0,0000 243,4211
CaCO3 precipitated 0,0000 6.250,0000
(25)
2. Neraca Massa Komponen Tiap Alat a. Rotary Kiln (RK-101)
Tabel 4.2. Neraca Massa di Sekitar Rotary Kiln (RK-101)
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg) Tergenerasi (kg)
Terkonsumsi (kg) Aliran 1 Aliran 4 Aliran 2 Aliran 3
CaCO3 7.138,6244 3,5690 3,6050 356,8952 0,0000 6.781,6932
MgCO3 396,5902 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 396,5902
Fe2O3 51,5567 0,5318 0,5155 0,5207 0,0000 0,0000
Al2O3 126,9089 1,3090 1,2690 1,2818 0,0000 0,0000
SiO2 176,8793 1,8245 1,7686 1,7865 0,0000 0,0000
H2O(l) 41,2454 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
CaO 0,0000 37,9737 38,3497 3.797,3722 3.797,7482 0,0000 MgO 0,0000 1,8883 1,9074 188,8334 188,8525 0,0000 CO2 0,0000 0,0000 3.191,6827 0,0000 3.191,6827 0,0000
H2O(g) 0,0000 0,0000 41,2454 0,0000 0,0000 0,0000
Total 7.931,8049 46,9841 3.280,3792 4.698,4098 7.178,2834 7.178,2834 7.978,7889 7.978,7889
b. Rotary Cooler (RC-101)
Tabel 4.3. Neraca Massa di Sekitar Rotary Cooler (RC-101)
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg)
Aliran 3 Aliran 4 Aliran 5
CaO 3.797,3722 37,9737 3.759,3985
MgO 188,8334 1,8883 186,9451
Fe2O3 51,5515 0,5155 51,0361
Al2O3 126,8961 1,2690 125,6271
SiO2 176,8613 1,7686 175,0928
CaCO3 356,8952 3,5690 353,3262
Total 4.698,4098 37,9737 4.651,4257 4.698,4098
c. Mixing Point (MP – 101)
Tabel 4.4. Neraca Massa di Sekitar Mixing Point (MP – 101)
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg) Aliran 6 Aliran 22 Aliran 7 H2O 1.290,5077 14.498,9660 15.789,4737
Total 1.290,5077 14.498,9660 15.789,4737 15.789,4737 15.789,4737
(26)
d. Reaktor 201 (R – 201)
Tabel 4.5. Neraca Massa di Sekitar Reaktor 201 (R – 201)
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg) Tergenerasi (kg)
Terkonsumsi (kg) Aliran 5 Aliran 7 Aliran 8
CaO 3.759,3985 0,0000 1.020,4511 0,0000 2.738,9474 H2O 0,0000 15.789,4737 14.909,0977 0,0000 880,3759
Ca(OH)2 0,0000 0,0000 3.619,3233 3.619,3233 0,0000
MgO 186,9451 0,0000 186,9451 0,0000 0,0000
Fe2O3 51,0360 0,0000 51,0360 0,0000 0,0000
Al2O3 125,6271 0,0000 125,6271 0,0000 0,0000
SiO2 175,0928 0,0000 175,0928 0,0000 0,0000
CaCO3 353,3262 0,0000 353,3262 0,0000 0,0000
Total 4.651,4257 15.789,4737 20.440,8994 3.619,3233 3.619,3233 20.440,8994
e. Reaktor 202 (R – 202)
Tabel 4.6. Neraca Massa di Sekitar Reaktor 202 (R – 202)
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg) Tergenerasi (kg) Terkonsumsi (kg) Aliran 8 Aliran 9
CaO 1020,4511 276,9925 0,0000 743,4586 H2O 14909,0977 14670,1289 0,0000 238,9689
Ca(OH) 2 3619,3233 4601,7508 982,4275 0,0000
MgO 186,9451 186,9451 0,0000 0,0000 Fe2 O3 51,0360 51,03601 0,0000 0,0000
Al2 O3 125,6271 125,6271 0,0000 0,0000
SiO2 175,0928 175,0928 0,0000 0,0000
CaCO3 353,3262 353,3262 0,0000 0,0000
Total 20440,8994 20440,8994 982,4275 982,4275
f. Reaktor 203 (R – 203)
Tabel 4.7. Neraca Massa di Sekitar Reaktor 203 (R – 203)
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg) Tergenerasi (kg)
Terkonsumsi (kg) Aliran 9 Aliran 10
CaO 276,9925 75,1880 0,0000 201,8045
H2O 14670,1289 14605,2632 0,0000 64,8657
Ca(OH) 2 4601,7508 4868,4211 266,6702 0,0000
MgO 186,9451 186,9451 0,0000 0,0000
Fe2 O3 51,0360 51,03601 0,0000 0,0000
Al2 O3 125,6271 125,6271 0,0000 0,0000
SiO2 175,0928 175,0928 0,0000 0,0000
CaCO3 353,3262 353,3262 0,0000 0,0000
(27)
g. Screen (S-201)
Tabel 4.8. Neraca Massa di Sekitar Screen (S-201)
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg) Aliran 10 Aliran 11 Aliran 12
CaO 75,1880 75,1880 4.868,4211
MgO 186,9451 186,9451 12,6263
Fe2O3 51,0360 51,0360 6,3131
Al2O3 125,6271 125,6271 6,3131
SiO2 175,0928 175,0928 6,3131
CaCO3 353,3262 353,3262 0,0000
H2O 14.605,2632 246,8185 14.358,4446
Ca(OH)2 3.619,3233 0,0000 3.619,3233
Total 20.440,8994 1.182,4681 19.258,4313 20.440,8994 20.440,8994
h. Scrubber (SB-101)
Tabel 4.9. Neraca Massa di Sekitar Scrubber (SB-101)
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg) Aliran 2 Aliran 13 Aliran 14 Aliran 15 CaCO3 0,0000 3,6050 0,0000 3,6050
Fe2O3 0,0000 0,5207 0,0000 0,5207
Al2O3 0,0000 1,2818 0,0000 1,2818
SiO2 0,0000 1,7865 0,0000 1,7865
CaO 0,0000 38,3497 0,0000 38,3497 MgO 0,0000 1,9074 0,0000 1,9074 CO2 0,0000 3.191,6827 3.191,6827 0,0000
H2O(g) 0,0000 41,2454 0,0000 0,0000
H2O(l) 3.469,1029 0,0000 0,0000 3.510,3483
Total 3.469,1029 3.280,3792 3.191,6827 3.557,7994 6.749,4821 6.749,4821
i. Splitter (SP – 101)
Tabel 4.10. Neraca Massa di Sekitar Splitter (SP – 101)
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg)
Aliran 14 Aliran 16 Aliran 17 CO2 3.191,6827 296,9459 2.894,7368
Total 3.191,6827 296,9459 2.894,7362 3.191,6827 3.191,6827
(28)
j. Reaktor 301 (R – 301)
Tabel 4.11. Neraca Massa di Sekitar Reaktor 301 (R – 301)
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg) Tergenerasi (kg)
Terkonsumsi (kg) Aliran 12 Aliran 17 Aliran 18 Aliran 19
Ca(OH) 2 4868,4211 0,0000 0,0000 243,4211 0,0000 4625,0000
CO 2 0,0000 2894,7368 144,7368 0,0000 0,0000 2750,0000
CaCO3 prec 0,0000 0,0000 0,0000 6250,0000 6250,0000 0,0000
MgO 12,6263 0,0000 0,0000 12,6263 0,0000 0,0000
Fe2 O3 6,3131 0,0000 0,0000 6,3131 0,0000 0,0000
Al2 O3 6,3131 0,0000 0,0000 6,3131 0,0000 0,0000
SiO2 6,3131 0,0000 0,0000 6,3131 0,0000 0,0000
H2O 14358,4446 0,0000 0,0000 15483,4446 1125,0000 0,0000
Total 19258,4313 2894,7368 144,7368 22008,4313 7375,0000 7375,0000 22153,1682 22153,1682
k. Screen (S-301)
Tabel 4.12. Neraca Massa di Sekitar Screen (S-301)
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg) Aliran 19 Aliran 20 Aliran 21 Ca(OH)2 243,4211 243,4211 243,4211
CaCO3precipitated 6.249,9987 0,0000 6.249,9987
MgO 12,6263 0,0000 12,6263
Fe2O3 6,3131 0,0000 6,3131
Al2O3 6,3131 0,0000 6,3131
SiO2 6,3131 0,0000 6,3131
H2O 15.483,4446 240,2152 15.243,2294
Total 22.008,4313 483,6363 21.524,7950 22.008,4313
l. Centrifuge (CF-301)
Tabel 4.13. Neraca Massa di Sekitar Centrifuge (CF-301)
Komponen Masuk (kg) Aliran 21 Aliran 22 Keluar (kg) Aliran 23
CaCO3 precipitaed 6.249,9987 0,0000 6.249,9987
MgO 12,6263 0,0000 12,6263
Fe2O3 6,3131 0,0000 6,3131
Al2O3 6,3131 0,0000 6,3131
SiO2 6,3131 0,0000 6,3131
H2O 15.243,2294 14.395,2180 848,0112
Total 21.524,7950 14.395,2180 7.129,5770 21.524,7950
(29)
m. Rotary Dryer (RD-301)
Tabel 4.14. Neraca Massa di Sekitar Rotary Dryer (RD-301)
Komponen Masuk (kg) Keluar (kg)
Aliran 23 Aliran 24 Aliran 25
CaCO3 precipitaed 6.249,9987 0,0000 6.249,9987
MgO 12,6263 0,0000 12,6263
Fe2O3 6,3131 0,0000 6,3131
AlO3 6,3131 0,0000 6,3131
SiO2 6,3131 0,0000 6,3131
H2O 848,0112 816,4455 31,5657
Total 7.129,5755 816,4455 6.313,1313 7.129,5755
B. Neraca Energi
a. Rotary Kiln (RK-101)
Tabel 4.15. Neraca Energi di Sekitar Rotary Kiln (RK-101) Panas Masuk
(kkal)
Panas Keluar (kkal)
Panas konsumsi (kkal)
Q1 8.049,0044 Q3 117.318,8863 Qrx 2.546.602,8000
Q6 3.640,2265 Q5 749.458,3919
Qbahan bakar 4.007.201,2493 Qvap 22,2930
Qloss 605.488,1088
TOTAL 4.018.890,4802 TOTAL 1.472.287,6802 2.546.602,8000 4.018.890,4802
b. Rotary Cooler (RC-101)
Tabel 4.16. Neraca Energi di Sekitar Rotary Cooler (RC-101)
Panas Masuk Panas Keluar
Keterangan kkal Keterangan Kkal
Q5 749.458,3919 Q6 3.640,2265
Qpendingin in 7.528,2982 Q7 38.158,1387
Qpendingin out 715.188,3249
(30)
c. Mixing Point (MP – 101)
Tabel 4.17. Neraca Energi di Sekitar Mixing Point (MP – 101) Panas Masuk Panas Keluar Keterangan Kkal Keterangan Kkal
Q9 6.967,4055 Q10 194.001,2740
Q29 187.033,8684
TOTAL 194.001,2740 TOTAL 194.001,2740
d. Heater (HT – 101)
Tabel 4.18. Neraca Energi di Sekitar Heater (HT-101)
Panas Masuk Panas Keluar
Keterangan Kkal Keterangan Kkal
Q10 194.001,2740 Q11 710.131,5789
Qsteam in 1.009.939,8741 Q
steam out 493.809,5691
TOTAL 1.203.941,1481 TOTAL 1.203.941,1481
e. Reaktor 201 (R – 201)
Tabel 4.19. Neraca Energi di Sekitar Reaktor 201 (R – 201) Panas Masuk (kkal) Panas generasi (kkal) Panas Keluar (kkal)
Q7 38.158.1387 Qreaksi 953.909,3402 Q12 732.597,0165
Q11 710.131.5789 Q
cw out 1.212.002,5517
Qcw in 242.400,5103
TOTAL 990690,2280 953.909,3402 TOTAL 1.944.599,5682 1.944.599,5682
f. Reaktor 202 (R – 202)
Tabel 4.20 Neraca Energi di Sekitar Reaktor 202 (R – 202) Panas Masuk (kkal) Panas generasi (kkal) Panas Keluar (kkal)
Q12 732.597,0165 Qreaksi 329.212,7641 Q13 728.337.3968
Qcw in 83.368,0960 Q
cw out 416.840,4799
TOTAL 815965,1125 329.212,7641 TOTAL 1.145.177,8766 1.145.177,8766
(31)
h. Reaktor 203 (R – 203)
Tabel 4.21. Neraca Energi di Sekitar Reaktor 203 (R – 203) Panas Masuk (kkal) Panas generasi (kkal) Panas Keluar (kkal)
Q13 728.337.3968 Qreaksi 94.540,4076 Q14 727.181,1650
Qcw in 23.924,1598 Q
cw out 119.620,7992
TOTAL 752.261,5566 94.540,4076 TOTAL 846.801,9642 846.801,9642
i. Screen (S-201)
Tabel 4.22. Neraca Energi di Sekitar Screen (S-201)
Panas Masuk Panas Keluar Keterangan Kkal Keterangan Kkal
Q14 727.181,1650 Q15 19.262,0990
Q16 707.919,0660
TOTAL 727.181,1650 TOTAL 727.181,1650
j. Cooler (CO-201)
Tabel 4.23. Neraca Energi di Sekitar Cooler (CO-201) Panas Masuk Panas Keluar Keterangan Kkal Keterangan Kkal
Q16 707.919,0660 Q17 204.509,9524
Qpendingin in 125.852,2784 Q
pendingin out 629.261,3920
TOTAL 833.771,3444 TOTAL 833.771,3444
k. Scrubber (SB-101)
Tabel 4.24. Neraca Energi di Sekitar Scrubber (SB-101) Panas Masuk
(kkal)
Panas Keluar (kkal)
Q3 117.318,8900 Q19 113.478,4497
Q18 17.135,9892 Q
20 20.998,2789
Hc 21,8494
(32)
l. Splitter (SP – 101)
Tabel 4.25. Neraca Energi di Sekitar Splitter (SP – 101) Panas Masuk Panas Keluar
Keterangan Kkal Keterangan Kkal
Q20 20.998,2789 Q21 1.953,6255
Q22 19.044,6534
TOTAL 20.998,2789 TOTAL 20.998,2789
m. Kompresor (CP-101)
Tabel 4.26. Neraca Energi di Sekitar Kompresor (CP-101)
Panas Masuk Panas Keluar
Keterangan Kkal Keterangan Kkal
Q22 19.044,6534 Q23 79.723,5872
Ws 60.678,9338
TOTAL 79.723,5872 TOTAL 79.723,5872
n. Cooler (CO-102)
Tabel 4.27. Neraca Enrgi di Sekitar Cooler (CO-102)
Panas Masuk Panas Keluar
Keterangan Kkal Keterangan Kkal
Q23 79.723,5872 Q24 7.586,1842
Qpendingin in 18.034,3508 Q
pendingin out 901.71,7538
TOTAL 977.57,9380 TOTAL 977.57,9380
o. Reaktor 301 (R – 301)
Tabel 4.28. Neraca Energi di Sekitar Reaktor 301 (R – 301) Panas Masuk
(kkal)
Panas generasi (kkal)
Panas Keluar (kkal)
Q17 204.509,9524 Qreaksi 1.528.740,0000 Q25 379,3092
Q24 7.586,1842 Q26 218.314,3274
Qref in 232.909,7698 Q
ref out 1.755.052,2698
TOTAL 445.005,9064 1.528.740,0000 TOTAL 1.973.745,9064 1.973.745,9064
(33)
p. Screen (S-301)
Tabel 4.29. Neraca Energi di Sekitar Screen (S-301)
Panas Masuk Panas Keluar
Keterangan Kkal Keterangan Kkal
Q26 218.314,3274 Q27 4.014,8134
Q28 214.299,5140
TOTAL 218.314,3274 TOTAL 218.314,3274
q. Centrifuge (CF-301)
Tabel 4.30. Neraca Energi di Sekitar Centrifuge (CF-301)
Panas Masuk Panas Keluar
Keterangan Kkal Keterangan Kkal
Q28 214.299,5140 Q29 187.033,8684
Q30 27.265,6456
TOTAL 214.299,5140 TOTAL 214.299,5140
r. Heater (HT-301)
Tabel 4.31. Neraca Energi di Sekitar Heater (HT-301) Keterangan Kkal Keterangan Kkal
Qudara in 198.554,3148 Qudara out 1.127.200,9136
Qsteam in 1.817.132,6504 Qsream out 888.486,0516
TOTAL 2.015.686,9652 TOTAL 2.015.686,9652
s. Rotary Dryer (RD-301)
Tabel 4.32. Neraca Energi di Sekitar Rotary Dryer (RD-301) Panas Masuk Panas Keluar Keterangan Kkal Keterangan Kkal
HS1 84.754,2656 HS2 108.261,1415
HG2 1.127.200,9136 HG1 1.103.694,0377
(34)
t. Screw Conveyor (SC-302)
Tabel 4.33. Neraca Energi di Sekitar Screw Conveyor (SC-302)
Panas Masuk Panas Keluar
Keterangan Kkal Keterangan Kkal
Q33 76.206,7506 Q35 6.406,8261
Qpendingin in 17.449,9811 Qpendingin out 87.249,9056
(35)
IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI
Suatu pabrik layak didirikan jika telah memenuhi beberapa syarat antara lain keamanan terjamin dan dapat mendatangkan keuntungan. Investasi pabrik merupakan dana atau modal yang dibutuhkan untuk membangun sebuah pabrik yang siap beroperasi termasuk untuk start up dan modal kerja. Suatu pabrik yang didirikan tidak hanya berorientasi pada perolehan profit, tapi juga berorientasi pada pengembalian modal yang dapat diketahui dengan melakukan uji kelayakan ekonomi pabrik.
A. Investasi
Investasi total pabrik merupakan jumlah dari fixed capital investment, working capital investment, manufacturing cost dan general expenses.
1. Fixed Capital Investment (Modal Tetap)
Fixed Capital Investment merupakan biaya yang diperlukan untuk mendirikan fasilitas-fasilitas pabrik secara fisik. FCI terdiri dari biaya langsung (Direct Cost) dan biaya tidak langsung (Indirect Cost). Fixed capital investment pada prarancangan pabrik PCC ditunjukkan pada Tabel 9.1. berikut ini.
(36)
Tabel 9.1. Fixed Capital Investment Fixed Capital Investment
1. Direct Cost
- Purchased equipment-delivered Rp 37.771.944.098
- Purchased equpment installation Rp 24.036.176.760 - Instrumentation and controls (installed) Rp 13.110.641.869
- Piping (Biaya perpipaan) Rp 34.961.711.651
- Electrical (installed) Rp 17.480.855.826
- Buildings Rp 30.591.497.695
- Yard improvement Rp 43.702.139.564
- Service facilities Rp 30.591.497.695
- Tanah Rp 3.496.171.165
Total Direct Cost Rp 241.672.831.791
2. Indirect Cost
- Engineering and supervision Rp 24.167.283.179
- Construction expenses Rp 36.250.924.769
- Biaya tak terduga Rp 33.565.671.082
Total Indirect Cost Rp 93.983.879.030
Fixed Capital Investment Rp 335.6576.710.821 Working Capital Investment Rp 59.233.537.204 Total Cost Investment (TCI) Rp 394.890.248.024
2. Working Capital Investment (Modal Kerja)
WCI industri terdiri dari jumlah total uang yang diinvestasikan untuk stok bahan baku dan persediaan; stok produk akhir dan produk semi akhir dalam proses yang sedang dibuat; uang diterima (account receivable); uang tunai untuk pembayaran bulanan biaya operasi, seperti gaji, upah, dan bahan baku; uang terbayar (account payable); dan pajak terbayar (taxes payable). WCI untuk prarancangan pabrik PCC adalah Rp 59.233.537.204.
(37)
3. Manufacturing Cost (Biaya Produksi)
Modal digunakan untuk biaya produksi, yang terbagi menjadi tiga macam yaitu biaya produksi langsung, biaya tetap dan biaya tidak langsung. 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. Biaya tidak langsung adalah biaya yang dikeluarkan untuk mendanai hal-hal yang secara tidak langsung membantu proses produksi.
Tabel 9.2. Manufacturing cost Manufacturing cost
1. Direct manufacturing cost
- Raw material Rp 29.650.990.349
- Operating labor Rp 24.609.304.469
- Direct supervisory (Pengawas) Rp 3.691.395.670 - Utilitas Rp. 23.569.172.621 - Maintenance and repair cost Rp 33.565.671.082
- Operating supplies Rp 3.356.567.108
- Laboratory charges Rp 3.691.395.670
Total Direct Manufacturing Cost Rp 122.134.496.971
2. Fixed Charges
- Depresiasi Rp 34.177.501.034 - Pajak lokal Rp 13.426.268.433 - Asuransi Rp 3.356.567.108
Total Fixed Charges Rp 50.960.336.577
3. Plant Overhead Cost (POC)
Plant Overhead Cost (POC) Rp 30.933.185.611
(38)
4. General Expenses (Biaya Umum)
Selain biaya produksi, ada juga biaya umum yang meliputi administrasi, sales expenses, penelitian dan finance. Besarnya general expenses pabrik monokalsium fosfat ditunjukkan pada Tabel 9.3berikut ini.
Tabel 9.3. General Expenses General Expenses
1. Administrative cost Rp. 5.094.000.000
2. Distribution and selling cost Rp. 12.304.652.234
3. Research and development cost Rp. 4.921.860.893
4. Financing (Interest) Rp. 19.744.512.401
General Expenses Rp. 42.065.025.529
(39)
Tabel 9.4. Biaya Administrasi
Jabatan Gaji/Bulan
(Rp) Jumlah
Gaji Total/Tahun
(Rp)
Dewan Komisaris 25.000.000,00 1,00 300.000.000,00
Direktur 15.000.000,00 2,00 360.000.000,00
Staf Ahli 10.000.000,00 2,00 240.000.000,00
Manager 6.000.000,00 4,00 288.000.000,00
Kepala seksi 4.000.000,00 9,00 432.000.000,00
Sekretaris Direktur 2.500.000,00 3,00 90.000.000,00
Karyawan shift, terdiri dari :
Proses & utilitas 2.500.000,00 52,00 1.560.000.000,00
Quality Control 2.500.000,00 12,00 360.000.000,00
Keamanan 1.500.000,00 12,00 216.000.000,00
Karyawan non shift, terdiri
dari
Kepegawaian 2.000.000,00 2,00 48.000.000,00
Diklat 2.000.000,00 2,00 48.000.000,00
Humas 2.000.000,00 2,00 48.000.000,00
Rumah Tangga 1.500.000,00 2,00 36.000.000,00
Keuangan 2.000.000,00 2,00 48.000.000,00
Akunting 2.000.000,00 2,00 48.000.000,00
Impor 2.000.000,00 2,00 48.000.000,00
Ekspor 2.000.000,00 2,00 48.000.000,00
Lokal 2.000.000,00 2,00 48.000.000,00
Pemeliharaan 1.500.000,00 4,00 72.000.000,00
Litbang 2.000.000,00 2,00 48.000.000,00
Pemasaran
Distribusi 2.000.000,00 2,00 48.000.000,00
Gudang 2.000.000,00 4,00 96.000.000,00
Dokter 3.000.000,00 2,00 72.000.000,00
Cleaning service 1.000.000,00 4,00 4.000.000,00
Perawat 2.000.000,00 2,00 48.000.000,00
Supir 1.500.000,00 9,00 162.000.000,00
Peralatan Kantor 30.000.000
Legal, Fee & Auditing 50.000.000
Komunikasi 150.000.000
Total Administrative Cost 146 5.094.000.000
Total Production Cost (TPC)
TPC = manufacturing cost + general expenses = Rp 246.093.044.688
(40)
B. Evaluasi Ekonomi
Evaluasi atau uji kelayakan ekonomi pabrik monokalsium fosfat dilakukan dengan menghitung return on investment (ROI), payout time (POT), break even point (BEP), shut down point (SDP), dan cash flow pabrik yang dihitung dengan menggunakan metode discounted cash flow (DCF).
1. Return On Investment (ROI)
Return On Investment merupakan perkiraan keuntungan yang dapat diperoleh per tahun didasarkan pada kecepatan pengembalian modal tetap yang
diinvestasikan (Timmerhaus, hal 298). Laba pabrik setelah pajak Rp 113.130.574.526. Pada perhitungan ROI, laba yang diperoleh adalah laba
setelah pajak. Nilai ROI pabrik PCC adalah 28,65 %. Berdasarkan Tabel 6.21 hal 254 Vilbrant 1959 kriteria nilai persen ROI minimum untuk beragam pabrik adalah:
Tabel 9.5. 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
(41)
tahun setelah ditambah dengan penyusutan dan dihitung dengan menggunakan metode linier (Timmerhaus, hal 309). Waktu pengembalian modal pabrik PCC adalah 2,29 tahun. Angka 2,29 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 9.6. Acceptable Pay Out 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 PCC ini adalah 40,24% Nilai BEP tersebut menunjukkan pada saat pabrik beroperasi 40,24% dari kapasitas maksimum pabrik 100%, maka pendapatan perusahaan yang masuk sama dengan biaya produksi yang digunakan untuk menghasilkan produk sebesar 40,24% tersebut.
(42)
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 PCC ini adalah 18,32 %. Jadi pabrik PCC akan mengalami kerugian jika beroperasi di bawah 18,32 % dari kapasitas produksi total. Grafik BEP, SDP ditunjukkan pada Gambar 9.1 berikut ini.
Gambar 9.1. Grafik Analisa Ekonomi
C. Angsuran Pinjaman
Total pinjaman pada prarancangan pabrik PCC ini adalah 30% dari total investasi yaitu Rp 118.467.074.407. Angsuran pembayaran pinjaman tiap tahun ditunjukkan pada lampiran E Tabel E.9.
(43)
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.9. lampiran E dan kurva Cummulative Cash Flow (Gambar 9.2). Payout time pabrik PCC adalah 2,29 tahun dan internal rate of return pabrik PCC adalah 35,81 %.
Gambar 9.2. Kurva Cummulative Cash Flow Metode Discounted Cash Flow
Hasil evaluasi atau uji kelayakan ekonomi pabrik PCC disajikan dalam Tabel di bawah ini:
Tabel 9.7. Hasil Uji Kelayakan Ekonomi
No Analisa Kelayakan Persentase (%) Batasan Keterangan
1. ROI 28,65 %. Min. 21 % Layak
2. POT 2,29 tahun Maks. 4,8 tahun Layak
3. BEP 40,24 % 30 – 60% Layak
4. SDP 18,32 %
(44)
V. SPESIFIKASI PERALATAN
Spesifikasi peralatan yang digunakan pada proses pembuatan Precipitated Calcium Carbonate ( PCC ) adalah sebagai berikut:
A. Peralatan Proses
1. Raw Material Storage (SS-101)
Fungsi : Menampung bahan baku batu kapur untuk proses produksi selama 7 hari
Bentuk : Gudang empat tegak , flat bottom, dan atap meruncing
Kapasitas : 21.165,3369 ft3
Dimensi : Panjang = 44 ft Lebar = 22 ft Tinggi = 22 ft Bahan konstruksi : Pondasi = beton
Tiang = Baja
Atap = Asbestos
(45)
2. Belt Conveyor (BC-101)
Fungsi : Mengangkut batu kapur dari Storage (SS-101) ke Bucket Elevator (BE-101)
Tipe : Troughed belt on 20o idlers Kapasitas : 9.518,1659 kg/jam
Dimensi : Panjang belt = 20 ft Lebar belt = 60 in = 5 ft Kecepatan belt : 450-600 ft/min
Daya : 0,34 hp
Bahan konstruksi : Carbon steel
Jumlah : 1 buah
3. Bucket Elevator (BE-101)
Fungsi : Mengangkut bahan baku batu kapur dari belt conveyor (BC-101) menuju hopper (H-101) Tipe : Supercapacity Continuous Bucket Elevator Kapasitas : 9.518,1659 kg/jam
Daya : 1 hp
Jumlah : 1 buah
4. Hopper (H-101)
Fungsi : Menampung batu kapur keluaran Bucket Elevator (BE-101) dan mengumpankannya ke Jaw Crusher (C – 101)
(46)
Kapasitas : 415,8164 ft3
Dimensi : Diameter keluar = 0,1843 ft Tinggi = 7,2558 ft Tebal = 3/8 in Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-7
Jumlah : 1 buah
5. Crusher (C – 101)
Fungsi : Menghancurkan bongkahan batu kapur Jenis : Blake jaw crusher
Kapasitas : 7.931,8049 kg/jam. Kecepatan putaran : 235 rpm (maksimum) Berat : 10.000 lb
Daya : 3,81 hp
Bahan : Carbon steel
Jumlah : 1 buah
6. Belt Conveyor (BC-101)
Fungsi : Mengangkut batu kapur dari Crusher (C-101) ke Rotary Kiln (RK-101)
Tipe : Troughed belt on 20o idlers Kapasitas : 9.518,1659 kg/jam
Dimensi : Panjang = 20 ft
Lebar = 14 in = 1,2 ft
(47)
Daya : 0,34 hp
Bahan : Carbon steel
Jumlah : 1 buah
7. Rotary Kiln (RK-101)
Fungsi : Mendekomposisi CaCO3 menjadi CaO
Tipe : Rotary Kiln Kapasitas : 215 ton/hari
Dimensi : Panjang = 9 ft 6 in (2,8956 m) Diameter = 265 ft = 80,772 m
Daya : 60,5 hp
Bahan : Carbon Steel
Jumlah : 1 buah
8. Blower (BL-103)
Fungsi : Mengalirkan udara masuk ke dalam rotary cooler Tipe : Centrifugal Multiblade Backward Curved Blower Kapasitas : 3.102,5568 ft3/menit
Daya motor : 3,1062 hp
Jumlah : 1 buah
9. Rotary Cooler (RC-101)
Fungsi : Mendinginkan kalsium oksida (CaO) yang keluar dari rotary kiln (B – 110) dengan udara.
(48)
Dimensi : Panjang = 19,5337 m
Diameter = 2,0827 m
Kecepatan putaran : 4 rpm
Flight : Jumlah = 17 buah
Tinggi = 0,2603 m
Daya : 31,2834 hp
Jumlah : 1 buah
10.Blower (BL-103)
Fungsi : Mengalirkan udara panas keluar Rotary Cooler (BL-102)
Tipe : Centrifugal Multiblade Backward Curved Blower Kapasitas : 8.075,8270 ft3/menit
Daya motor : 7,9244 hp
Jumlah : 1 buah
11. Screw Conveyor (SC-101)
Fungsi : Membawa CaO keluaran Rotary Cooler (RC-101) menuju Bucket Elevator (BE-102)
Jenis : Helicoid screw conveyor Kapasitas : 74 ft3/jam
Diameter screw : 3 in Kecepatan belt : 250 rpm
Daya : 1 hp
(49)
Jumlah : 1 buah
12.Bucket Elevator (BE-102)
Fungsi : Mengangkut batu kapur dari SC-101 ke Hopper (H – 102)
Tipe : Spaced – Bucket Centrifugal- Discharge Elevator Kapasitas : 5.581,7108 kg/jam
Dimensi : Width = 12 in
Projection = 7 in
Depth = 7 ¼ in Bucket speed : 260 rpm
Power motor : 4,7 hp
Jumlah : 1 buah
13.Hopper (H-102)
Fungsi : Menampung batu kapur dari Bucket Elevator (BE-102) dan mengumpankannya ke Reaktor 201 (R-201)
Tipe : Conical Hopper
Kapasitas : 67,7245 ft3 Dimensi : deff = 0,1575 ft
h = 3,9338 ft Tebal = ½ in Tekanan : 15,4308 psi
(50)
Jumlah : 1 buah
14.Heater (HT-101)
Fungsi : Memanaskan air sebelum direaksikan dengan CaO dalam Reaktor 201 (R – 201)
Tipe : Double Pipe Heat Exchanger Dimensi : Panjang pipa = 20 ft
Annulus : IPS = 2,5 in Sch = 40
OD = 2,88 in ID = 2,469 in ∆Pa = 3,6550 psia Inner pipe : IPS = 1,25 in
Sch = 40 OD = 1,66 in ID = 1,38 in ∆Pi = 0,0432 psia Bahan konstruksi : Stainless steel (austenitic) AISI tipe 316
Jumlah : 1 buah
15.Reaktor 201 (R-201)
Fungsi : Mereaksikan CaO dengan H2O menghasilkan
(51)
Bentuk : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB), dengan tutup dan alas torispherical, dan dilengkapi dengan media pendingin koil
Konversi : 72,856 %
Dimensi : Diameter shell (ID) = 7 ft Tinggi total reaktor = 12,4593 ft Tebal shell (ts) = 5/16 in
Tebal head (th) = ¼ in
Kapasitas : 266,8461ft3 Tekanan Desain : 20,0510 psi
Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-216
Jumlah : 1 buah
16.Pompa Proses (PP-201)
Fungsi : Mengalirkan Ca(OH)2 keluaran Reaktor 201
(R – 201) menuju Reaktor 202 (R – 202) Jenis : Centrifugal Pump
Kondisi Operasi : Temperatur : 70 oC Tekanan : 1 atm
Bahan Konstruksi : Carbon Steel Kapasitas : 82,99 gal/min
Dimensi : NPS = 2 in
ID = 2,067 in = 0,0508 m OD = 2,38 in = 0,0525 m Flow Area = 3,35 in2 = 0,0022 m2
(52)
Sch No = 40
Power : 1 hp
NPSH : 1,96 m
Jumlah : 2 buah (1 cadangan)
17.Reaktor 202 (R – 202)
Fungsi : Mereaksikan CaO dengan H2O menghasilkan
Ca(OH)2
Bentuk : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB), dengan tutup dan alas torispherical, dan dilengkapi dengan media pendingin koil
Konversi : 92,632 %
Dimensi : Diameter shell (ID) = 7 ft Tinggi total reaktor = 12,4593 ft Tebal shell (ts) = 5/16 in
Tebal head (th) = ¼ in
Kapasitas : 266,8461ft3 Tekanan Desain : 20,0510 psi
Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-216
Jumlah : 1 buah
18.Pompa Proses (PP-202)
Fungsi : Mengalirkan Ca(OH)2 keluaran Reaktor 202
(R – 202) menuju Reaktor 202 (R – 203) Jenis : Centrifugal Pump
(53)
Kondisi Operasi : Temperatur : 70 oC
Tekanan : 1 atm Bahan Konstruksi : Carbon Steel
Kapasitas : 82,99 gal/min
Dimensi : NPS = 2 in
ID = 2,067 in = 0,0508 m OD = 2,38 in = 0,0525 m Flow Area = 3,35 in2 = 0,0022 m2 Sch No = 40
Power : 1 hp
NPSH : 1,96 m
Jumlah : 2 buah (1 cadangan)
19.Reaktor 203 (R – 203)
Fungsi : Mereaksikan CaO dengan H2O menghasilkan
Ca(OH)2
Bentuk : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB), dengan tutup dan alas torispherical, dan dilengkapi dengan media pendingin koil
Konversi : 98 %
Dimensi : Diameter shell (ID) = 7 ft Tinggi total reaktor = 12,4593 ft Tebal shell (ts) = 5/16 in
Tebal head (th) = ¼ in
(54)
Tekanan Desain : 20,0510 psi
Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-216
Jumlah : 1 buah
20.Pompa Proses (PP-203)
Fungsi : Mengalirkan Ca(OH)2 keluaran Reaktor Slaking 3
(R – 203) menuju Vibrating Screen (S-201) Jenis : Centrifugal Pump
Kondisi Operasi : Temperatur : 70 oC
Tekanan : 1 atm Bahan Konstruksi : Carbon Steel
Kapasitas : 82,99 gal/min
Dimensi : NPS = 2 in
ID = 2,067 in = 0,0508 m OD = 2,38 in = 0,0525 m Flow Area = 3,35 in2 = 0,0022 m2 Sch No = 40
Power : 1 hp
NPSH : 1,96 m
Jumlah : 2 buah (1 cadangan)
21.Screen (S-201)
Fungsi : Untuk memisahkan CaOdan impuritis dari Ca(OH)2 keluaran R-203
(55)
Kapasitas : 24.529,0793 kg/jam Luas screen : 2.221,5034 ft2
Inclination : 10o
Kecepatan getaran : 125 getaran/menit. Bahan Konstruksi : Carbon steel
Jumlah : 1 buah
22.Pompa Proses (PP-204)
Fungsi : Mengalirkan Ca(OH)2 keluaran Screen (S-201)
menuju Cooler (CO-201)
Jenis : Centrifugal Pump Kondisi Operasi : Temperatur : 70 oC
Tekanan : 1 atm Bahan Konstruksi : Carbon Steel Kapasitas : 78,19 gal/min
Dimensi : NPS = 2 in
ID = 2,067 in = 0,0508 m OD = 2,38 in = 0,0525 m Flow Area = 3,35 in2 = 0,0022 m2 Sch No = 40
Power : 1,5 hp
NPSH : 1,88 m
(56)
23.Cooler (CO-201)
Fungsi : Mendinginkan slurry Ca(OH)2 umpan R – 301
Tipe : Shell and Tube
Dimensi : Luas perpindahan panas = 364,3328 ft2
OD tube = 0,75 in
ID shell = 15,25 in
L = 16 ft
Rd perhitungan = 0,0034 ft2.jam.oF/Btu
Jumlah tube = 116 buah ∆P, tube = 1,0081 psi
∆P, shell = 5,8271 psi
Bahan Konstruksi : Stainless steel (austenitic) AISI tipe 316
Jumlah : 1 buah
24.Scrubber (SB-101)
Fungsi : Memisahkan padatan dari gas CO2 keluaran
Rotary Kiln menuju Splitter Kapasitas : 7.605,9116 m3/det
Luas throat : 0,00035 ft2 Diameter droplet : 91 m Bahan Konstruksi : Cast iron
(57)
25.Pompa Proses (PP-101)
Fungsi : Mengalirkan sludge keluaran Venturi Scrubber (SB-101) menuju unit pengolahan limbah Jenis : Centrifugal Pump
Kondisi Operasi : Temperatur : 52 oC
Tekanan : 1 atm Bahan Konstruksi : Carbon Steel
Kapasitas : 17,18 gal/min
Dimensi : NPS = 1 in
ID = 1,049 in = 0,0266 m OD = 1,320 in = 0,0335 m Flow Area = 0,864 in2 = 0,0006 m2 Sch No = 40
Power : 1 hp
NPSH : 0,69 m
Jumlah : 2 buah (1 cadangan)
26.Kompresor (CP-101)
Fungsi : Menaikkan tekanan gas CO2 dari 1 atm menjadi
3 atm.
Tipe : Centrifugal Compressor Stage : 1
Daya : 3 hp
Daya Motor : 2,2620 hp Bahan Konstruksi : carbon steel
(58)
Jumlah : 2 buah ( 1 cadangan)
27.Cooler (CO-102)
Fungsi : Mendinginkan gas CO2 keluaran Kompresor
(CO-102) Tipe : Shell and Tube
Dimensi : Luas perpindahan panas = 238,7008 ft2
OD tube = 0,75 in
ID shell = 12 in
L = 16 ft
Rd perhitungan = 0,0392 ft2.jam.oF/Btu
Jumlah tube = 76 buah
∆P, tube = 0,1675psi
∆P, shell = 0,0216psi Bahan Konstruksi : Stainless steel (austenitic) AISI tipe 316
Jumlah : 1 buah
28.Reaktor 301 (R – 301)
Fungsi : Sebagai tempat mereaksikan Ca(OH)2 dengan gas
CO2 untuk menghasilkan presipitat CaCO3
(precipitated calcium carbonate) Tipe : Bubble reactor
Dimensi : Diameter shell (D) = 3,5324 m
Tinggi shell (H) = 10,5971 m
(59)
Tebal head (th) = 5/8 in
Tekanan Desain : 58,1778 psi
Bahan Konstruksi : Stainless Steel SA-167 Grade 3 Type 304
Jumlah : 1 buah
29.Pompa Proses (PP-301)
Fungsi : Mengalirkan PCC keluaran Reaktor (R – 301) menuju Screen (S-301)
Jenis : Centrifugal Pump Kondisi Operasi : Temperatur : 38 oC
Tekanan : 1 atm Bahan Konstruksi : Carbon Steel Kapasitas : 48,32 gal/min
Dimensi : NPS = 2 in
ID = 2,067 in = 0,0508 m OD = 2,38 in = 0,0525 m Flow Area = 3,35 in2 = 0,0022 m2 Sch No = 40
Power : 1,5 hp
NPSH : 0,357 m
Jumlah : 2 buah (1 cadangan)
30.Screen (S-301)
Fungsi : Untuk memisahkan PCC dari Ca(OH)2 keluaran
Reaktor (R – 301)
(60)
Kapasitas : 26.410,1176 kg/jam Luas screen : 2948,1042 ft2
Inclination : 10o Ukuran Mesh : 325 mesh
Kecepatan getaran : 125 getaran/menit Bahan Konstruksi : Carbon steel
Jumlah : 1 buah
31.Pompa Proses (PP-302)
Fungsi : Mengalirkan PCC keluaran Screen (S-301) menuju Centrifuge (CF-301)
Jenis : Centrifugal Pump Kondisi Operasi : Temperatur : 38 oC
Tekanan : 1 atm
Bahan Konstruksi : Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316 Kapasitas : 77,65 gal/min
Dimensi : NPS = 2 in
ID = 2,067 in = 0,0508 m OD = 2,38 in = 0,0525 m Flow Area = 3,35 in2 = 0,0022 m2 Sch No = 40
Power : 1 hp
NPSH : 1,8736 m
(61)
32.Centrifuge (CF-301)
Fungsi : Untuk memisahkan PCC dari air Tipe : Disk bowl centrifuge
Diameter Bowl : 7 in Kecepatan : 12.000 rpm Daya : 0,73 HP Jumlah : 1 buah
33.Pompa Proses (PP-303)
Fungsi : Mengalirkan air keluaran Centrifuge menuju Mixing Point
Jenis : Centrifugal Pump Kondisi Operasi : Temperatur : 38 oC
Tekanan : 1 atm
Bahan Konstruksi : Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316 Kapasitas : 70,07 gal/min
Dimensi : NPS = 2 in
ID = 2,067 in = 0,0508 m OD = 2,38 in = 0,0525 m Flow Area = 3,35 in2 = 0,0022 m2 Sch No = 40
Power : 1 hp
NPSH : 1, 7497 m
(62)
34.Screw Conveyor (SC-301)
Fungsi : Mengangkut dan mendinginkan produk
precipitated calcium carbonate (PCC) dari rotary dryer ke silo
Tipe : Helicoid screw conveyor Kapasitas : 8,5555 ton/jam
Dimensi : Panjang conveyor = 15 ft
Diameter screw = 10 in
Diameter pipa = 2,5 in
Diameter flights = 10 in Kecepatan : 55 rpm
Max. kapasitas torque : 7600 in-lb Daya motor : 0,85 hp
Jumlah : 1 buah
35.Blower (BL-301)
Fungsi : Mengalirkan udara dari lingkungan ke dalam
Rotary Dryer
Tipe : Centrifugal Blower Kapasitas : 12.564,7512 ft3/menit Kondisi operasi : P = 3 in. H2O
T = 104,4731 oC
Daya : 12,3292 hp
Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : 2 buah (1 cadangan)
(63)
36.Rotary Dryer (RD-301)
Fungsi : Menguapkan air yang ada didalam precipitated calcium carbonate (PCC) hingga mencapai kadar
air yang diinginkan
Tipe : Rotary dryer
Dimensi : Diameter = 6,7494 ft
Panjang = 35,3003 ft
Tebal shell = 3/16 in
Putaran : 4 rpm
Daya : 30,5443 hp
Bahan konstruksi : Stainless Steel AISI 304
Jumlah : 1 buah
37.Heater (HT-301)
Fungsi : Memanaskan udara pengering pada rotary dryer
Tipe : Shell and tube
Dimensi : OD tube = 0,75 in
ID shell = 17,25 in
Baffle space = 8,625 in
Panjang = 16 ft
Jumlah tube : 166 buah
Bahan konstruksi : Stainless steel (austenitic) AISI tipe 316.
(64)
38.Blower (BL-302)
Fungsi : Mengalirkan udara ke luar Rotary Dryer Tipe : Centrifugal Blower
Kapasitas : 8.306,2268 ft3/menit Kondisi operasi : P = 3 in. H2O
T = 104,4731 oC
Daya : 8,1505 hp
Bahan konstruksi : Carbon steel
Jumlah : 2 buah (1 cadangan)
39.Screw Conveyor (SC-302)
Fungsi : Mengangkut dan mendinginkan produk precipitated calcium carbonate (PCC) dari Rotary Dryer
Kapasitas screw : 10 ton/jam Kecepatan screw : 55 rpm Diameter flights : 10 in Diameter pipa : 2,5 in Diameter shaft : 2 in Daya motot : 0,85 hp Panjang screw : 15 ft
(65)
40.Bucket Elevator (BE-301)
Fungsi : Mengangkut PCC menuju Silo (SL – 301)
Tipe : Spaced – Bucket Centrifugal- Discharge Elevator Kapasitas : max 14 ton/jam
Ukuran Bucket : 6 x 4 x 4,25 in Lebar belt : 7 in
Bucket Spacing : 12 in Tinggi elevator : 31,5 ft
Kecepatan bucket : 121,7532 ft/menit Putaran Poros : 43 rpm
Daya : 1 hp
Jumlah : 1 buah
41.Silo (SL-401)
Fungsi : Menampung produk precipitated calcium carbonate (PCC) sebelum dikemas
Bentuk : Tangki silinder tegak dengan bottom head Conical Kapasitas : 12.795,3153 ft3/jam
Dimensi : Diameter = 25 ft
Tinggi = 33,3750 ft Tebal shell = 3/4 in Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade C
(66)
42.Gudang Produk (GD-401)
Fungsi : Menyimpan produk PCC selama 7 hari operasi Bentuk : Gudang persegi empat tertutup, flat bottom dan
atap meruncing Kapasitas : 394,2540 m3
Dimensi : Lebar = 29 m
Panjang = 15 m
Bahan konstruksi : Pondasi = beton
Tiang = Baja
Atap = Asbestos Jumlah : 1 buah
43.Screw Conveyor (SC-303)
Fungsi : Membawa slurry Ca(OH)2 menuju Bucket
Elevator (BE-302) Jenis : Ribbon Conveyor Kapasitas : 5 ton/jam
Power : 1,27 hp
Jumlah : 1 buah
44.Bucket Elevator (BE-302)
Fungsi : Membawa slurry Ca(OH)2 menuju tangki
Ca(OH)2 (ST-301)
Jenis : Continuous discharge bucket elevator Laju alir massa : 0,5 ton/jam
(67)
Daya : 1,86 hp
Jumlah : 1 buah
45.Tangki Ca(OH)2 (ST-301)
Fungsi : Menyimpan slurry Ca(OH)2 yang selanjutnya akan
dijual
Bentuk : Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical Kapasitas : 34,2955 m3
Dimensi : Diameter = 3,52 m
Tinggi = 3,52 m
Tebal shell = ¼ in Bahan Konstruksi : Carbon steel SA-216 Jumlah : 1 buah
B. Peralatan Utilitas
1. Bak Sedimentasi (BS-501)
Fungsi : Mengendapkan lumpur dan kotoran air sungai Jenis : bak beton bertulang dengan tipe rectangular Kapasitas : 40,7835 m3
Dimensi : Panjang = 7,1033 m Lebar = 1,7758 m Kedalaman = 2,1336 m Jumlah : 1 buah
(68)
2. Bak Penggumpal (BP-501)
Fungsi : Menggumpalkan kotoran yang tidak mengendap di bak penampungan awal dengan menambahkan alum, klorin dan soda kaustik (NaOH)
Jenis : Silinder vertikal yang dilengkapi pengaduk Kapasitas : 14,8020 m3
Dimensi : Diameter : 2,6612 m Tinggi : 2,6612 m Pengaduk : Marine propeller
D = 0,8871 m Power pengaduk : 5 hp
Jumlah : 1 buah
3. Clarifier (CL-501)
Fungsi : Mengendapkan gumpalan-gumpalan kotoran dari bak penggumpal
Jenis : Bak berbentuk kerucut terpancung Kapasitas : 29,6040 m3
Dimensi : Tinggi = 3,0480 m Diameter atas = 4,8003 m Diameter bawah = 2,9282 m Jumlah : 1 buah
(69)
4. Sand Filter (SF-501)
Fungsi : Menyaring kotoran-kotoran yang terbawa air Jenis : Silinder tegak dengan head berbentuk
torispherical Kapasitas : 29,6026 m3
Dimensi : Diameter = 0,9144 m Tinggi = 4,8564 m Tebal Shell = 3/16 in Tebal head = 3/16 in Tekanan design : 18,6862 psi
Waktu backwash : 41,6070 menit
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA – 283 Grade C
Jumlah : 1 buah
5. Filtered Water Tank (TP-501)
Fungsi : Tempat penyimpanan air keluaran sand filter Jenis : Silinder tegak dengan head berbentuk conical dan dasar datar (flat bottom)
Kapasitas : 30,0240 m3
Dimensi : Diameter = 4,5270 m Tinggi = 1,8288 m Tebal Shell = 5/16 in Tinggi atap = 0,2568 m
Tebal lantai = 3/16 in, bentuk plate Tekanan design : 17,8754 psi
(70)
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA – 283 Grade C Jumlah : 1 buah
6. Tangki Air Domestik (TP-502)
Fungsi : Tempat penyimpanan air untuk keperluan umum. Jenis : Silinder tegak dengan head berbentuk conical dan dasar datar (flat bottom).
Kapasitas : 60,0480 m3
Dimensi : Diameter : 4,5720 m Tinggi : 3,6576 m Tebal Shell : 5/16 in Tinggi atap : 0,2568 m
Tebal lantai : 3/16 in, bentuk plate Tekanan design : 17,9690 psi
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA – 283 Grade C Jumlah : 1 buah
7. Tangki Air Hidran (TP-503)
Fungsi : Menampung air untuk kebutuhan pemadam kebakaran
Jenis : Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical
Kapasitas : 60,0840 m3
Dimensi : Diameter = 4,5720 m Tinggi shell = 3,6576 m
(71)
Tinggi atap = 0,2268 m Tebal shell = 3/16 in Tebal atap = 5/16 in Tekanan design : 17,8365 psi
Bahan : Carbon Steel SA-283 Grade C Jumlah : 1 Buah
8. Hot Basin (HB-501)
Fungsi : Menampung air yang akan didinginkan di cooling tower Jenis : Bak beton bertulang berbentuk rektangular
Kapasitas : 101,8672 m3
Dimensi : Panjang = 3,7068 m Lebar = 3,7068 m Tinggi = 7,4136 m Jumlah : 1 buah
9. Cooling Tower (CT-501)
Fungsi : Mendinginkan air pendingin yang telah digunakan oleh peralatan proses dengan menggunakan media pendingin udara dari temperatur 50 oC menjadi 30 oC Jenis : Induced Draft Fan Cooling Tower
Kondisi operasi : Tekanan = 1 atm
T in/ Tout= 450 C/ 30°C
Dimensi : Panjang = 5,2705 m Lebar = 2,6353 m
(72)
Tinggi = 6,1000 m
Fan : Daya motor = 7,2699 hp Bahan konstruksi : Beton
Jumlah : 1 buah
10.Cold Basin (CB-501)
Fungsi : Menampung air keluaran cooling tower Jenis : Bak beton bertulang berbentuk rektangular Kapasitas : 122,2406 m3
Dimensi : Panjang : 13,8124 m Lebar : 3,4549 m Tinggi : 2,1336 m Jumlah : 1 buah
11.Cation Exchanger (CE-501 A/B)
Fungsi : Menghilangkan ion-ion positif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air
Jenis : Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torisperical
Volume tangki : 6,5043 m³/jam
Dimensi : Diameter = 0,7620 m Tinggi shell = 0,8888 m Bahan : Carbon Steel SA-283 Grade C Jumlah : 2 Buah
(1)
tidaknya pipa bawah tanah di dalam daerah yang akan digali dengan membaca skema pabrik.
e. Electrical work permit, merupakan izin untuk melakukan pekerjaan yang berhubungan dengan instalasi listrik yang terpasang di pabrik.
f. Vehicle entry permit, merupakan izin untuk membawa masuk kendaraan ke dalam pabrik. Kendaraan yang diperbolehkan masuk ke dalam pabrik adalah kendaraan diesel (bahan bakar solar) dan harus melalui rute yang ditentukan oleh petugas safety atau supervisor setempat. Bila perlu, terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan terhadap gas buang kendaraan. Selain itu, dilarang membawa peralatan elektronika yang tidak explosion prove (seperti handphone, kamera, dan lain-lain). Apabila terjadi kecelakaan, korban yang sakit harus dibawa ke klinik pabrik, sebelum dibawa ke rumah sakit atau sarana kesehatan lain di luar lingkungan pabrik.
Dalam lingkungan pabrik terdapat divisi khusus yang disebut emergency response team. Divisi ini terdiri dari personil-personil fire safety, operasi keamanan, dan tim kesehatan. Pada saat terjadi keadaan yang membahayakan, semua orang akan dipindahkan ke daerah evakuasi. Jika setelah didata ada orang yang hilang, divisi ini akan mencari orang yang hilang tersebut. Dalam lingkungan pabrik terdapat alarm dan beberapa alat dilengkapi dengan automatic shutdown system untuk mengantisipasi meluasnya bahaya.
(2)
H. Manajemen Produksi
Manajemen produksi merupakan salah satu bagian dari manajemen perusahaan yang fungsi utamanya adalah menyelenggarakan semua kegiatan untuk memproses bahan baku menjadi produk, jadi dengan mengatur penggunaan faktor-faktor produksi sedemikian rupa sehingga proses produksi berjalan sesuai dengan yang direncanakan.
Manajemen produksi meliputi manajemen perencanaan dan pengendalian produksi. Tujuan perencanaan dan pengendalian produksi adalah mengusahakan agar diperoleh kualitas produksi yang sesuai dengan rencana dan dalam jangka waktu yang tepat. Dengan meningkatnya kegiatan produksi maka selayaknya untuk diikuti dengan kegiatan perencanaan dan pengendalian agar dapat dihindarkan terjadinya penyimpangan-penyimpangan yang tidak terkendali.
Perencanaan ini sangat erat kaitannya dengan pengendalian, dimana perencanaan merupakan tolak ukur bagi kegiatan operasional, sehingga penyimpangan yang terjadi dapat diketahui dan selanjutnya dikendalikan ke arah yang sesuai.
1. Perencanaan Produksi
Dalam menyusun rencana produksi secara garis besar ada dua hal yang perlu dipertimbangkan yaitu faktor eksternal dan internal. Yang dimaksud faktor eksternal adalah faktor yang menyangkut kemampuan pasar terhadap jumlah produk yang dihasilkan, sedang faktor internal adalah kemampuan pabrik.
(3)
a. Kemampuan Pasar
Dapat dibagi menjadi dua kemampuan:
Kemampuan pasar lebih besar dibandingkan kemampuan pabrik, maka rencana produksi disusun secara maksimal.
Kemampuan pasar lebih kecil dibandingkan kemampuan pabrik Ada tiga alternatif yang dapat diambil, yaitu :
(a) Rencana produksi sesuai dengan kemampuan pasar atau produksi diturunkan sesuai dengan kemampuan pasar, dengan
mempertimbangkan untung dan rugi.
(b) Rencana produksi tetap dengan mempertimbangkan bahwa kelebihan produksi disimpan dan dipasarkan tahun berikutnya.
(c) Mencari daerah pemasaran lain dengan menggunakan fasilitas-fasilitas pemasaran yang mudah diakses seperti menggunakan e-bussines. Kemampuan Pabrik
Pada umumnya kemampuan pabrik ditentukan oleh beberapa faktor antara lain:
(a) Material (bahan baku)
Dengan pemakaian yang memenuhi kualitas dan kuantitas maka akan mencapai target produksi yang diinginkan.
(b) Manusia (tenaga kerja)
Kurang terampilnya tenaga kerja akan menimbulkan kerugian pabrik, untuk itu perlu dilakukan pelatihan atau training pada karyawan agar keterampilan meningkat.
(4)
(c) Mesin (peralatan)
Ada dua hal yang mempengaruhi kehandalan dan kemampuan peralatan, yaitu jam kerja mesin efektif dan kemampuan mesin. Jam kerja mesin efektif adalah kemampuan suatu alat untuk beroperasi pada kapasitas yang diinginkan pada periode tertentu. Kemampuan mesin adalah kemampuan suatu alat dalam proses produksi.
2. Pengendalian Produksi
Setelah perencanaan produksi dijalankan perlu adanya pengawasan dan pengendalian produksi agar proses berjalan dengan baik. Kegiatan proses produksi diharapkan menghasilkan produk yang mutunya sesuai dengan standar dan jumlah produksi yang sesuai dengan rencana serta waktu yang tepat sesuai jadwal. Untuk itu perlu dilaksanakan pengendalian produksi sebagai berikut
3. Pengendalian kualitas
Penyimpangan kualitas terjadi karena mutu bahan baku jelek, kesalahan operasi dan kerusakan alat. Penyimpangan dapat diketahui dari hasil monitor/analisa pada bagian laboratorium pemeriksaan.
4. Pengendalian kuantitas
Penyimpangan kuantitas terjadi karena kesalahan operator, kerusakan mesin, keterlambatan pengadaan bahan baku, perbaikan alat terlalu lama dan lain-lain. Penyimpangan tersebut perlu diidentifikasi penyebabnya dan diadakan evaluasi. Selanjutnya diadakan perencanaan kembali sesuai dengan kondisi yang ada.
(5)
5. Pengendalian waktu
Untuk mencapai kuantitas tertentu perlu adanya waktu tertentu pula. 6. Pengendalian bahan proses
Bila ingin dicapai kapasitas produksi yang diinginkan, maka bahan untuk proses harus mencukupi. Untuk itu diperlukan pengendalian bahan proses agar tidak terjadi kekurangan.
(6)
X. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan Pabrik Precipitated Calcium Carbonate dari Batu Kapur dan CO2 dengan
kapasitas 50.000 ton/tahun dapat ditarik simpulan sebagai berikut:
1. Percent Return on Investment (ROI) sebelum pajak 35,81% dan sesudah pajak 28,65%
2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak 1,92 tahun (metode linier) dan 2,29 tahun sebelum pajak.
3. Break Even Point (BEP) sebesar 40,24 %. Shut Down Point (SDP) sebesar 18,32 %, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik harus berhenti berproduksi karena merugi.
4. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sebesar 35,81 %, lebih besar dari suku bunga bank sekarang sehingga investor akan lebih memilih untuk berinvestasi ke pabrik ini dari pada ke bank.
B. Saran
Prarancangan Pabrik Precipitated Calcium Carbonate dari Batu Kapur dengan kapasitas 50.000 ton/tahun ini sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses maupun ekonominya.