Pra Rancangan Pabrik Pembuat Etanol Dari Molase Dengan Kapasitas Produksi 850 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN ETANOL DARI MOLASE

DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 850 TON/TAHUN

KARYA AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Sains Terapan

OLEH :

BEATRIX NATALIA BANGUN NIM : 025201016

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN ETANOL DARI MOLASE

DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 850 TON/TAHUN

KARYA AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

OLEH :

BEATRIX NATALIA BANGUN NIM : 025201016

Diperiksa / Disetujui Oleh :

Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II,

Dr.Eng.Ir. Irvan, MSi Rondang Tambun, ST.MT

NIP. 132 126 842

NIP.132 282 133

Koordinator Tugas Akhir

Dr.Eng.Ir. Irvan, MSi NIP. 132 126 842

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN ETANOL DARI MOLASE

DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 850 TON/TAHUN

KARYA AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Sains Terapan

OLEH :

BEATRIX NATALIA BANGUN NIM : 025201016

Telah diuji dan diperiksa oleh :

Dosen Penguji I Dosen Penguji II

Dr.Eng.Ir. Irvan, MSi Ir. Netti Herlina, MT

NIP. 132 126 842 NIP.132 243 746

Dosen Penguji III,

M. Hendra S. Ginting, ST. MT NIP. 132 243 713

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya oleh kasih dan anugrahNya lah penulis boleh menyelesaikan tugas akhir ini. Adapun tugas akhir ini berjudul “Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etanol Dari Molase Dengan Kapasitas Produksi 850 Ton/Tahun”.

Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi tugas-tugas dan merupakan salah satu syarat untuk mengikuti ujian sarjana pada Program Studi Teknologi Kimia Industri, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Sumatera Utara.

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan fasilitas dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Indra Surya, MSc, Ketua Program Studi Teknik Kimia , Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Dr.Eng. Ir. Irvan, Msi selaku koordinator tugas akhir pada program studi Diploma – IV Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara sekaligus dosen pembimbing I, yang telah membimbing dan memberi masukan kepada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Bapak Rondang Tambun, ST, MT selaku koordinator program studi Diploma IV, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara dan sekaligus dosen pembimbing II, yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan Tugas Akhir .

4. Ibu Ir Netti Herlina, MT dan Bpk M. Hendra S.Ginting, ST, MT selaku dosen penguji karya akhir yang telah memberikan bimbingan, saran dan kritiknya

5. Seluruh staff pengajar dan pegawai pada program studi Diploma – IV, Fakultas teknik, Universitas Sumatera Utara.

6. Seluruh Pegawai Administrasi Program Studi Teknologi Kimia Industri D – IV, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

7. Kedua Orang tuaku atas doa dan dukungannya selama ini memberikan semangat bagi penulis.

8. Kakaku, Amelia, adik-adikku Ruth dan Febri yang selalu mendorong penulis melakukan yang terbaik.

9. Partner penulis, Aulia Akbar Harahap dan Ami Lifda Sinulingga sekaligus sebagai sahabat terimakasih atas kerjasamanya semoga kerja keras kita dapat berhasil.

10. Teman-teman satu angkatan 2002 semoga semua kita menjadi sukses nantinya....

11. Semua sahabat, rekan-rekan, saudara-saudara yang namanya tidak tertulis atas semua dukungan dan atensinya.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun, kiranya Tugas Akhir ini bermanfaat bagi semua pembaca.

Medan, Agustus 2007

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

INTISARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR TABEL... vii BAB I PENDAHULUAN ...I-1

1.1 Latar Belakang ...I-1 1.2 Rumusan Masalah ...I-2 1.3 Tujuan Perancangan Pabrik ...I-2 1.4 Manfaat Rancangan...I-2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1

2.1 Molase ... II-1 2.2 Etanol ... II-2 2.2.1 Sifat-sifat Fisika Etanol... II-2 2.2.2 Sifat-sifat Kimia Etanol ... II-2 2.3 Pembuatan Etanol ... II-3 2.4 Deskripsi Proses Pembuatan etanol dari Fermentasi Molase... II-5 BAB III NERACA MASSA ... III-1 BAB IV NERACA PANAS ...IV-1 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN... V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ...VI-1

6.1 Instrumentasi ...VI-1 6.2 Keselamatan Kerja ...VI-8

BAB VII UTILITAS... VII-1 7.1 Kebutuhan Uap ... VII-1 7.2 Kebutuhan Air... VII-1 7.3 Kebutuhan Bahan Baku ... VII-8 7.4 Kebutuhan Listrik ... VII-8 7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-9

7.6 Unit Pengolahan Limbah ... VII-10 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-11 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-2 8.3 Perincian Luas Tanah... VIII-4 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ...IX-1 9.1 Organisasi Perusahaan ...IX-1

9.2 Manajemen Perusahaan ...IX-3 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ...IX-4

9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ...IX-5 9.5 Tenaga Kerja dan Jam Kerja ...IX-10 9.6 Kesejahteraan Tenaga Kerja ...IX-13 BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1 10.1 Modal Investasi ... X-1 10.2 Biaya Produksi Total... X-4 10.3 Total Penjualan... X-5 10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ... X-5 10.5 Analisa Aspek Ekonomi... X-5 BAB XI KESIMPULAN ... XI DAFTAR PUSTAKA ... x LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ...LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ...LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN...LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI UTILITAS ...LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ... LE-1

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 6.1 Kontrol pada reaktor ...VI-4 Gambar 6.2 Kontrol pada filter press...VI-4 Gambar 6.3 Heater beserta instrumennya ... VI-5 Gambar 6.4 Kolom destilasi beserta instrumennya... VI-6 Gambar 6.5 Kondensor beserta instrumennya ... VI-6 Gambar 6.6 Reboiler beserta instrumennya ... VI-7 Gambar 6.7 Pompa beserta instrumennya... VI-7 Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Pembuatan Etanol dari Molase ... VIII-5 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan Etanol ...IX-13 Gambar LD.1 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower (CT) ... ... LD-16 Gambar LD.2Kurva Hy terhadap 1/(Hy*-Hy) ... LD-17 Gambar LE.1 Break Event Point ...LE-25

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1.1 Produksi Etanol Secara Nasional ... I-2

Tabel 2.1 Produksi Molase Secara Nasional ...II-1 Tabel 2.2 Sifat-sifat Fisika Etanol...II-2 Tabel 2.3 Sifat-sifat Bahan Baku ...II-3 Tabel 3.1 Neraca Massa pada Filter Press I ... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa pada Reaktor... III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa pada Fermentor... III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa pada Tangki Penampungan ... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa pada Filter Press II... III-2 Tabel 3.6 Neraca Massa pada Menara Destilasi ... III-3 Tabel 4.1 Neraca Panas Tangki Pencampuran... IV-1 Tabel 4. 2 Neraca Panas Fermentor ... IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas Heater ... IV-2 Tabel 4.4 Neraca Panas Kondensor ... IV-2 Tabel 4.5 Neraca Panas Reboiler ... IV-2 Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etanol dari Molase ... VI-8 Tabel 7.1 Kualitas Air Tanah Marelan...VII-2 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Proses ...VII-2 Tabel 7.3 Kebutuhan Air Pendingin ...VII-3 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah Pabrik Pembuatan Etanol ... VIII-4 Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya ... IX-11 Tabel 9.2 Jadwal Kerja Karyawan Shift ... IX-12 Tabel LA.1 Data tekanan Uap... LA-8 Tabel LA.2 Neraca Massa molar pada menara destilasi ... LA-8 Tabel LA.3 Data untuk mencari Dew Poinrt Destilasi ... LA-9 Tabel LA.4 Data untuk mencari Bubble Point Bottom... LA-9 Tabel LA.5 Data untuk menghitung Rd ... LA-10 Tabel LA.6 Neraca komponen alur Ld ... LA-11

Tabel LB.1 Kapasitas Panas Gas, Cpg T°K = a + bT + cT2 + dT3 + eT4 [ J/mol°K ].

... LB-1

Tabel LB.2 Kapasitas Panas Gas,

2 2

cosh

sinh ⎥⎥_⎦

⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ + ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ + = T E T E D T C T C B A

Cp ... LB-2

Tabel LB.3 Kapasitas Panas Liquid, Cpl T°K = a + bT + cT2 + dT3[ J/mol°K ] ....LB-2

Tabel LB.4 Kapasitas Panas Liquid, Cpl = a+bT+cT^2+dT^3 (J/kmol K) ... LB-2

Tabel LB.5 Panas Laten

(

)

3 2

1 r r r

r

VL A T B CT DT ET

H = − + + +

Δ (J/kmol)... LB-2

Tabel LB.6 Panas Reaksi Pembentukan ( ΔHfo )... LB-2

Tabel LB.7 Neraca panas masuk ke tangki mixer... LB-4

Tabel LB.8 Neraca panas keluar tangki mixer... LB-4

Tabel LB.9 Neraca panas masuk reaktor fermentor... LB-5

Tabel LB.10 Neraca panas keluaran reaktor fermentor ... LB-5 Tabel LB.11 Panas Bahan Masuk Heater ... LB-8 Tabel LB.12 Panas Bahan keluar Heater ... LB-8 Tabel LB.13 Panas bahan masuk kondensor... LB-9 Tabel LB.14 Panas bahan keluar (alur Ld) kondensor... LB-9 Tabel LB.15 Panas bahan keluar (alur D) kondensor ... LB-9 Tabel LB.16 Panas bahan masuk reboiler... LB-10 Tabel LB.17 Panas bahan keluar (alur Vb) reboiler ... LB-10 Tabel LB.18 Panas bahan keluar (alur B) reboiler... LB-10 Tabel LC.1 Komponen bahan dalam Tangki Penyimpanan Molase... LC-1 Tabel LC.2 Komponen bahan dalam Reaktor... LC-3 Tabel LC.3 Komponen dalam Tangki penampung Fermentasi ... LC-12 Tabel LC.4 Komponen Filtrat dalam Filter Press I... LC-16 Tabel LC.5 Komponen cake dalam Filter Press II... LC-17 Tabel LC.6 Komponen filtrat dalam Filter Press II ... LC-18 Tabel LC.7 Komponen cake dalam Filter Press II... LC-18

Tabel LC. 9 Komposisi bahan pada alur Lb ... LC-29

Tabel LC.10 Deskripsi Kondensor... LC-34

Tabel LC.11 Komposisi Distilat ... LC-39

Tabel LC.12. Deskripsi Reboiler ... LC-48 Tabel LC.13 Deskripsi Heater... LC-55 Tabel LD.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin... ... LD-17 Tabel LE – 1 Perincian harga bangunan ... LE-2 Tabel LE – 2 Data Indeks Harga Chemical Engeneering (CE) ... LE-3 Tabel LE – 3 Perkiraan Harga Peralatan Proses ... LE-6 Tabel LE – 4 Perkiraan Harga Peralatan Utilitas ... LE-7

Tabel LE – 5 Biaya Sarana Transportasi... LE-10 Tabel LE – 6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-13 Tabel LE – 7 Perincian Biaya Kas ... LE-15 Tabel LE – 8 Perincian Modal Kerja ... LE-16 Tabel LE – 9 Perkiraan Biaya Depresiasi ... LE-17 Tabel LE.10 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR)... LE-24

INTISARI

Pabrik Pembuatan Etanol dari Molase direncanakan berkapasitas produksi 850 ton/tahun. Bahan baku yang digunakan untuk proses produksi per harinya adalah sebesar 10.680 kg/hari.

Lokasi pabrik direncanakan di daerah Marelan Kotamadya Medan Propinsi Sumatera Utara yang berada dekat dengan pelabuhan Belawan, dengan luas areal pabrik 2.484 m2.

Tenaga kerja yang dibutuhkan dalam pengoperasian pabrik ini berjumlah 105 orang karyawan dengan bentuk badan usaha adalah Perseroan Terbatas (PT) dan struktur organisasi adalah sistem garis.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik pembuatan Etanol adalah sebagai berikut :

• Total modal investasi : Rp 89.994.111.041,-

• Biaya Produksi (per tahun) : Rp 63.654.746.040,-

• Hasil penjualan (per tahun) : Rp 106.733.500.000,-

• Laba bersih : Rp 30.712.627.770,-

• Profit Margin (PM) : 40,36%

• Break Even Point (BEP) : 33,43 %

• Return on Investment (ROI) : 33,5 %

• Pay Out Time (POT) : 2,985 tahun

• Return on Network (RON) : 55,87 %

• Internal Rate of Return (IRR) : 42,35 %

Berdasarkan data-data di atas maka dapat disimpulkan bahwa perancangan pabrik Etanol layak untuk didirikan.

INTISARI

Pabrik Pembuatan Etanol dari Molase direncanakan berkapasitas produksi 850 ton/tahun. Bahan baku yang digunakan untuk proses produksi per harinya adalah sebesar 10.680 kg/hari.

Lokasi pabrik direncanakan di daerah Marelan Kotamadya Medan Propinsi Sumatera Utara yang berada dekat dengan pelabuhan Belawan, dengan luas areal pabrik 2.484 m2.

Tenaga kerja yang dibutuhkan dalam pengoperasian pabrik ini berjumlah 105 orang karyawan dengan bentuk badan usaha adalah Perseroan Terbatas (PT) dan struktur organisasi adalah sistem garis.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik pembuatan Etanol adalah sebagai berikut :

• Total modal investasi : Rp 89.994.111.041,-

• Biaya Produksi (per tahun) : Rp 63.654.746.040,-

• Hasil penjualan (per tahun) : Rp 106.733.500.000,-

• Laba bersih : Rp 30.712.627.770,-

• Profit Margin (PM) : 40,36%

• Break Even Point (BEP) : 33,43 %

• Return on Investment (ROI) : 33,5 %

• Pay Out Time (POT) : 2,985 tahun

• Return on Network (RON) : 55,87 %

• Internal Rate of Return (IRR) : 42,35 %

Berdasarkan data-data di atas maka dapat disimpulkan bahwa perancangan pabrik Etanol layak untuk didirikan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bahan baku untuk pengolahan gula putih yang paling umum digunakan adalah batang tanaman tebu (Saccharum officinarum L) atau umbi tanaman bit gula (Beta vulgaris). Bagian dari tanaman tebu yang mengandung gula adalah pada batangnya. Selain gula mentah, tebu juga menghasilkan produk lain yang bermanfaat seperti molase (sirup manis berwarna hitam), etanol dan ampas tebu. Umumnya gula mentah diolah menjadi gula halus, sedangkan ampasnya digunakan untuk pembangkit tenaga listrik.(http://id.advantacell.com/wiki/Tanamantebu. htm)

Molase yang disebut juga gula tetes merupakan salah satu produk utama setelah gula pasir. Molase yang mengandung gula (sekitar 50 - 60%) dan sejumlah asam amino dan mineral dihasilkan dari bermacam-macam tingkat pengolahan dari tebu menjadi gula. Produksi molase mempunyai pangsa pasar yang relatif besar didalam dan luar negeri. Hal ini dapat dibuktikan bahwa pada tahun 2006, PTPN II Tanjung Morawa Sumut mampu menghasilkan molase sebesar 45.000 ton. Sebagian besar dari produksi molase tersebut laku terjual dengan harga US $100,45 perton atau Rp.960 per kilogram, sehingga molase juga merupakan pemasukan tambahan, karena molase umumnya juga dijual di pasar Internasional lewat pedagang perantara (Sihotang, Master. 2006).

Etanol dapat diproduksi dengan menggunakan molase. Di Indonesia kebutuhan akan etanol sangat tinggi, karena etanol memiliki banyak manfaat, salah satunya adalah : untuk industri kosmetik, tinta dan percetakan. Selain itu juga karena etanol memiliki sifat yang tidak beracun maka bahan ini bisa digunakan sebagai pelarut dalam industri makanan dan minuman.

Adapun data-data peningkatan molase setiap tahunnya adalah sebagai berikut : Tabel 1.1 Produksi Molase Secara Nasional

Tahun Kuantitas (Kg) % Kenaikan 1997

1998 2000 2001 2002

1.267.990.000 1.415.115.971 1.536.200.007 1.829.745.972 2.966.023.440

14,06 % 15,70 % 17,04 % 20,30 % 32,90 % ( Biro Pusat Statistik, 2002)

Di Indonesia etanol memiliki pangsa pasar yang cukup besar karena memiliki banyak manfaat. Untuk sekarang ini produksi etanol di Indonesia cukup tinggi, seperti yang dapat dilihat pada Tabel 1.1.

Tabel 1.2 Produksi Etanol dari molase Secara Nasional Tahun Kuantitas (Ton/Tahun)

2003 2004 2005 2006

69.705 81.321 83.665 84.551

( www.webdev.bps.go.id)

1.2 Perumusan Masalah

Sehubungan dengan meningkatnya produksi molase serta tingginya kebutuhan akan etanol, maka diperlukan suatu usaha untuk memanfaatkan molase tersebut dengan mendirikan pabrik etanol. Tugas akhir ini memaparkan bagaimana merancang Pabrik Pembuatan Etanol dari Molase.

1.3 Tujuan Perancangan Pabrik

Tujuan utama pra rancangan pabrik etanol dari molase adalah untuk menerapkan disiplin ilmu Teknik Kimia, khususnya di bidang rancang dan Operasi Teknik Kimia sehingga akan memberikan gambaran kelayakan Pra Rancangan Pabrik Etanol dari Molase. Pabrik ini direncanakan akan didirikan untuk memenuhi 1 % dari kebutuhan nasional, yakni sebesar 850 Ton/Tahun

1.4 Manfaat Rancangan

Manfaat dari Pra Rancangan Pabrik Etanol dari Molase adalah :

1. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri akan etanol. Selain itu juga produk ini akan diekspor sebagai penambah devisa bagi negara yang akan membantu memperbaiki perekonomian.

2. Dengan didirikannya pabrik etanol akan menciptakan lapangan kerja serta mengurangi jumlah pengangguran yang pada akhirnya akan meningkatkan kesejahteraan rakyat dan bangsa Indonesia.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Molase

Molase adalah hasil samping dari proses pembuatan gula tebu. Meningkatnya produksi gula tebu Indonesia sekitar sepuluh tahun terakhir ini tentunya akan meningkatkan produksi molase. Molase merupakan media fermentasi yang baik, karena mengandung gula, sejumlah asam amino dan mineral, setelah itu molase tersebut diolah menjadi beberapa produk seperti gula cair dari gula tetes, penyedap makanan (mono sodium glutamate, MSG), alkohol, dan pakan ternak. (http://id.advantacell.com/wiki/molase and ethanol.htm)

Molase memiliki kandungan sukrosa sekitar 30 persen disamping gula reduksi sekitar 25 persen berupa glukosa dan fruktosa (Kurniawan, 2004). Sukrosa dalam molase merupakan komponen sukrosa yang sudah tidak dapat lagi dikristalkan dalam proses pemasakan di pabrik gula. Hal ini disebabkan karena molase mempunyai nilai Sucrose Reducing sugar Ratio (SRR) yang rendah yaitu berkisar antara 0,98 – 2,06 (Kurniawan, 2004). Adapun kandungan dari molase antara lain :

a. Glukosa : 21,7 % b. Sukrosa : 34,19 % c. Air : 26,49 % d. Abu : 17,62 %

Molase merupakan salah satu bahan pembuatan etanol merupakan limbah pabrik gula berupa kristal gula yang tidak terbentuk menjadi gula pada proses kristalisasi. Produksi molase sendiri di Indonesia cukup tinggi, seperti yang dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut ini :

Tabel 2.1 Produksi Molase Secara Nasional

Tahun Kuantitas (Kg) % Kenaikan 1997

1998 2000 2001 2002

1.267.990.000 1.415.115.971 1.536.200.007 1.829.745.972 2.966.023.440

14,06 % 15,70 % 17,04 % 20,30 % 32,90 % ( Biro Pusat Statistik, 2002)

2.2 Etanol

Etanol atau etil alkohol adalah alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari karena sifatnya yang tidak beracun. Etanol adalah cairan jernih yang mudah terbakar dengan titik didih pada 78,40C dan titik beku pada -1120C. Etanol tidak berwarna dan tidak berasa tapi memiliki bau yang khas. Rumus molekul etanol adalah C2H5OH. (http://id.advantacell.com/wiki/Etanol#Pembuatan).

2.2.1 Sifat-sifat Fisika Etanol

Etanol memiliki banyak manfaat bagi masyarakat karena memiliki sifat yang tidak beracun. Selain itu etanol juga memiliki banyak sifat-sifat, baik secara fisika maupun kimia. Adapun sifat-sifat fisika etanol dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Sifat-Sifat Fisika Etanol Berat Molekul 46,07 gr/grmol

Titik Lebur -112 0C

Titik didih 78,4 0C

Densitas 0,7893 gr/ml

Indeks bias 1,36143 cP

Viskositas 200C 1,17 cP

Panas penguapan 200,6 kal/gr Merupakan cairan tidak berwarna

Dapat larut dalam air dan eter Memiliki bau yang khas (Sumber : Perry,1999)

2.2.2 Sifat-Sifat Kimia Etanol

Etanol selain memiliki sifat-sifat fisika juga memiliki sifat-sifat kimia. Sifat-sifat kimia tersebut adalah :

1. Merupakan pelarut yang baik untuk senyawa organik 2. Mudah menguap dan mudah terbakar

3. Bila direaksikan dengan asam halida akan membentuk alkyl halida dan air CH3CH2OH + HC=CH CH3CH2OCH=CH2

4. Bila direaksikan dengan asam karboksilat akan membentuk ester dan air CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2CH3 + H2O

5. Dehidrogenasi etanol menghasilkan asetaldehid

6. Mudah terbakar diudara sehingga menghasilkan lidah api (flame) yang berwarna biru muda dan transparan, dan membentuk H2O dan CO2.

Dalam proses pembuatan etanol, ada beberapa bahan baku yang digunakan, yaitu : air, glukosa, dan sukrosa. Bahan baku tersebut memiliki beberapa sifat yang dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Sifat-sifat Bahan Baku

Rumus kimia H2O Glukosa (C6H12O6) Sukrosa

(C12H22O11)

Berat Molekul 18,016 gr/grmol 180,16 gr/grmol 342,30 gr/grmol

Densitas 0,9995 gr/cm3 - -

Titik lebur 00C 1460C 190-1920C

Titik didih 1000C - -

Specific gravity - 1,55425 1,58815

(Sumber : Perry,1999) 2.3 Pembuatan Etanol

Secara umum, etanol dapat dibuat dari bahan-bahan berikut : 1. Zat Tepung

Zat tepung (berupa bubur) oleh enzim diastase dari mout (kecambah dari gerst) dapat dirubah menjadi maltosa (sebangsa gula) dengan melalui tingkatan dekstrin. Temperatur optimumnya (50 – 60)oC, kemudian diberi ragi yang juga dapat

mengeluarkan enzim maltase. Enzim ini merubah maltosa menjadi glukosa. Glukosa oleh enzim dirubah menjadi etanol dan CO2.

Reaksi :

(C6H10O5)n + 1/2n H2O

diastase dari mout

1/2n C12H22O11

Amylum (maltase dari ragi)

C12H22O11 + H2O ⎯⎯ →⎯

C

0

30 2C6H12O6 Maltosa Glukosa C6H12O6 ⎯Saccharomy⎯⎯⎯⎯ces→ 2C2H5OH + 2CO2

Konsentrasi etanol yang terjadi tidak boleh melebihi 15 %. Dari hasil destilasi diperoleh etanol 96 %. (R. Soepomo, 1998 ).

2. Molase

Molase merupakan hasil samping proses pembuatan gula. Molase mengandung sejumlah besar gula baik sukrosa maupun gula pereduksi. Spesies ragi yang telah dikenal mempunyai daya konversi gula menjadi etanol yang sangat tinggi adalah Saccharomyces Cerevisiae.

Reaksinya :

C12H22O11 + H2O ⎯Saccharomy⎯⎯⎯⎯ces→ C6H12O6 + C6H12O6

Sukrosa Glukosa Fruktosa

C6H12O6 ⎯Saccharomy⎯⎯⎯⎯ces→ 2C2H5OH + 2CO2

Dalam pembuatan etanol tersebut, mula-mula molase diencerkan dengan air sehingga konsentrasi gulanya menjadi 14 – 18 %. Jika konsentrasi gula terlau tinggi, maka waktu fermentasinya lebih lama dan sebagian gula tidak terkonversi, sehingga tidak ekonomis. (Judoamidjojo, 1992)

3. Cairan Buah-Buahan yang Manis

Cairan buah-buahan yang manis mengandung glukosa dan fruktosa sehingga bisa mengalami peragian etanol.

C6H12O6 ⎯Saccharomy⎯⎯⎯⎯ces→ 2C2H5OH + 2CO2

Dengan proses ini, cairan buah-buahan berubah menjadi minuman yang sehari-hari disebut anggur, dengan kadar etanol yang relatif rendah. (R.Soepomo, 1998)

2.4 Deskripsi Proses Pembuatan Etanol dari Fermentasi Molase.

Pembuatan etanol dari fermentasi molase dapat dilakukan dengan beberapa tahap. Adapun tahapan-tahapan tersebut adalah :

1. Tahapan pemurnian bahan baku

Bahan baku adalah molase dengan komposisi : a. Glukosa : 21,7 %

b. Sukrosa : 34,19 % c. Air : 26,49 % d. Abu : 17,62 % (Martoyo,T,2002)

Sebelum dipompakan ke tangki Reaktor (R-101), molase dimurnikan terlebih dahulu dengan menyaringnya lewat filter press (FP-101) yang bertujuan untuk menghilangkan abu. Abu yang telah dipisahkan dari molase ditampung pada bak penampung I (B-101) untuk selanjutnya dibuang.

2. Tahap Hidrolisa

Setelah bebas dari abu, kemudian molase dihidrolisa untuk mengubah sukrosa menjadi glukosa di reaktor (R-101) selama 4 jam.

Reaksi yang terjadi di reaktor Hidrolisa :

C12H22O11 + H2O 2C6H12O6

Sukrosa Glukosa

3. Tahap Fermentasi

Proses peragian dilakukan di fermentor (R-102). Khamir yang digunakan didalam fermentor adalah Saccharomycess cereviciae dengan lama fermentasi selama 36 jam. Bahan nutrisi yang digunakan pada fermentasi ini adalah H3PO4 dan

(NH4)2SO4. Pada fermentor terjadi konversi glukosa menjadi etanol berdasarkan

reaksi :

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

Konsentrasi etanol yang dihasilkan berkisar antara 7 – 10% (Sumber : Riegel, 1992) Fermentasi adalah proses pengubahan bahan organik menjadi suatu bentuk kimia yang lain dengan menggunakan proses yang menghasilkan enzim dengan cara penambahan mikroorganisme. Secara umum, khamir yang digunakan

diklasifikasikan berdasarkan kemampuan khamir untuk menyerap oksigen. Proses pengrusakan glukosa menjadi etanol dipengaruhi oleh rangkaian yang sangat kompleks dimana reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut :

C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6

(Sukrosa) (Glukosa) (Fruktosa)

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Panas/kalor

(Glukosa) (Etanol) (Karbon dioksida)

4. Tahap Pemurnian Produk

Untuk mendapatkan etanol murni, maka Saccharomycess cereviciae yang terikut harus dipisahkan dengan filter press (FP-102) dan ditampung pada Bak penampung (B-102). Saccharomycess cereviciae yang terpisah dikembangbiakan untuk dipergunakan kembali pada proses peragian berikutnya.

5. Tahap Pemisahan Etanol Dari Larutan

Karena konsentrasi etanol yang diperoleh dari hasil fermentasi masih sangat rendah ( 7 - 10 %), maka etanol tersebut didistilasi (KD-101) untuk memperoleh kadar etanol yang diinginkan sesuai standar (96 %).(The Gasohol Handbook,1981). Setelah diperoleh etanol yang sesuai dengan konsentrasi yang diinginkan, kemudian etanol tersebut dikondensasi (K-101) untuk mengubah etanol kedalam fasa cair. Etanol yang sudah berada dalam fasa cair kemudian dialirkan kedalam tangki penyimpanan.

BAB III

NERACA MASSA

Setelah dilakukan perhitungan pada lampiran A, maka didapat hasil neraca massa sebagai berikut :

3.1 Neraca Massa Filter Press I

Tabel 3.1 Neraca Massa pada Filter Press I Masuk (kg) Keluar (kg)

Komponen 1 2 3

Glukosa Sukrosa

Air Abu

96,565 152,145 117,880 78,409

- - 11,788 78,409

95,565 152,145 106,092

-

Jumlah 445 90,197 353,803

Total 445 445

3.2 Neraca Massa Reaktor

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Reaktor

Masuk (kg) Keluar (kg)

Komponen 3 4 5

Glukosa Sukrosa

Air

95,565 152,145 106,092

- - 1373,097

256,765 - 1471,179

Jumlah 353,802 1373,097 1727,944

3.3 Neraca Massa Fermentor

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Fermentor

Masuk (kg) Keluar (kg)

Komponen 5 6 7 8 9 10

Glukosa Air Etanol

CO2

Saccharomyces

(NH4)2SO4 H3PO4

256,765 1471,179 - - - - - - - - - 86,397 - - - - - - - 6,911 - - - - - - - 6,911 - - - 112,904 - - - 25,676 1471,944 118,036 - 100,219 - -

Jumlah 1727,944 86,397 6,911 6,911 112,904 1715,875

Total 1828,779 1828,779

3.4 Neraca Massa Tangki Penampungan

Tabel 3.4 Neraca Massa pada Tangki Penampungan Masuk (kg) Keluar (kg)

Komponen 10 11

Glukosa Air Etanol Saccharomyces 25,676 1471,944 118,036 100,219 25,676 1471,944 118,036 100,219

Jumlah 1715,875 1715,875

Total 1715,875 1715,875

3.5 Neraca Massa Filter Press II

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Filter Press II

Masuk (kg) Keluar (kg)

Komponen 11 12 13

Glukosa Air Etanol Saccharomyces 25,676 1471,944 118,036 100,219 - 147,114 - 100,219 25,676 1324,062 118,036 -

Jumlah 1715,875 247,333 1467,774

3.6 Neraca Massa Menara Destilasi

Tabel 3.6 Neraca Massa pada Menara Destilasi Masuk (kg) Keluar (kg)

Komponen 14 15 16

Glukosa Air Etanol

25,676 1324,062

118,036

- 4,721 113,315

25,676 1319,341

4,721

Jumlah 1467,774 118,036 1349,738

BAB IV

NERACA PANAS

Basis perhitungan : 1 jam Satuan operasi : kkal/jam Temperatur referensi : 25oC

4.1 Tangki Reaktor

Tabel 4.1 Neraca Panas Tangki Reaktor

Komponen Qmasuk (kkal/jam) Qkeluar (kkal/jam) Glukosa

Sukrosa Air

0 0 0

402093,990 - 22067,685

Jumlah 0 424161,675

Panas reaksi 25oC Panas yang dibutuhkan

-237544,876 661706,551

- -

Total 424161,675 424161,675

4.2 Fermentor

Tabel 4.2 Neraca Panas Fermentor

Komponen Qmasuk (kkal/jam) Qkeluar (kkal/jam) Glukosa

Air Etanol

CO2

402093,990 22067,685

- -

13402,872 7359,720 70150,565

114,033

Jumlah 424161,675 91027,190

Panas reaksi 25oC Panas yang diserap air pendingin

1118,263

-

- 334252,748

4.3 Heater

Tabel 4.3 Neraca Panas Heater

Komponen Qmasuk(kkal/jam) Qkeluar(kkal/jam) Etanol

Air Glukosa

70150,565 6620,310 13402,872

126071,301 304926,182 3223,083

Jumlah 90173,747 434220,566

Panas yang dibutuhkan 344046,819 -

Total 434220,566 434220,566

4.4 Kondensor

Tabel 4.4 Neraca Panas Kondensor

Qmasuk (kkal/jam) Qkeluar (kkal/jam) Panas bahan masuk

Panas produk (Ld) Panas produk (D)

Panas air dingin

1056601,555 - - -

- 927788,189

29241,687 99571,679

Total 1056601,555 1056601,555

4.5 Reboiler

Tabel 4.5 Neraca Panas Reboiler

Qmasuk (kkal/jam) Qkeluar (kkal/jam) Panas bahan masuk

Panas air panas Panas produk (Vb)

Panas produk (B)

346759,303 21646,987

- -

- - 277001,408

91404,882

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

5.1 Tangki Molase (T-101)

Fungsi : menampung molase selama 1 bulan (25 hari) Jenis : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit

Bahan : Carbon steel SA-212 grade B Diameter : 0,9350 m

Tinggi : 0,7012 m Volume : 0,4277 m3 Pdesain : 16,5 psi

Tebal plat : 3₁₆ in

5.2 Reaktor (R-101)

Fungsi : menghidrolisa sukrosa menjadi glukosa Jenis : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Jumlah : 2 unit

Bahan : Carbon steel SA-167 grade 5 Diameter : 1,5788 m

Tinggi : 1,1841 m Volume : 2,0624 m3 Pdesain : 18,492 psi

Tebal plat : 3₁₆ in

Pelengkap : - pengaduk

5.3 Fermentor (R-102)

Fungsi : mengubah glukosa menjadi etanol secara fermentasi Jenis : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal

Jumlah : 3 unit

Bahan : baja anti karat SA-167 grade 5 Diameter : 1,5684 m

Tinggi : 1,1763 m Volume : 2,0216 m3 Pdesain : 18,468 psi

Tebal plat :

4 1 in

Pelengkap : - pengaduk - jaket

- volume jaket = 29,93 m3 - tebal jaket = 2,7852 m

5.4 Tangki Penampung Fermentasi (T-102)

Fungsi : Tempat penampungan sementara hasil fermentasi Jenis : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal

Jumlah : 1 unit

Bahan : Carbon steel SA-212 grade B Diameter : 1,5725 m

Tinggi : 1,1793 m Volume : 2,0375 m3 Pdesain : 16,929 psi

Tebal plat : 3₁₆ in

5.5Tangki Penyimpanan Etanol (T-104)

Fungsi : menyimpan Etanol 96% guna kebutuhan produksi Jenis : silinder vertikal dengan tutup elipsoidal dan alas datar Jumlah : 2 unit

Diameter : 4,5326 m Tinggi : 4,5326m Volume : 80,1755 m3 Pdesain : 19,7183 psi

Tebal plat :

8 3 in

5.6Filter Press I (FP-101)

Fungsi : Memisahkan abu dari molase Jenis : plate and frame filter

Jumlah : 1 unit Bahan : Carbon steel Bahan media filter : kanvas Porositas cake : 0,1725 Luas plate : 1,7 600 m2 Jumlah plate : 9 buah

5.7Filter Press II (FP-102)

Fungsi : Memisahkan saccharomyces dari larutan etanol Jenis : plate and frame filter

Jumlah : 1 unit Bahan : Carbon steel Bahan media filter : kanvas Porositas cake : 0,0543 Luas plate : 4,4682 m2 Jumlah plate : 22 buah

5.8Pompa I (P-101)

Fungsi : Mengalirkan molase dari tangki molase ke filter press Jenis : centrifugal pump

Jumlah : 1 unit Bahan : Commercial steel Nominal size pipe : 0,5 in

Schedule number : 40

ID : 0,622 in

OD : 0,840 in

Flow area pipe : 0,00211 ft2

Daya : 0,002 hp ≈ 0,5 hp

5.9Pompa II (P-102)

Fungsi : Mengalirkan glukosa dari tangki pencampuran ke fermentor Jenis : centrifugal pump

Jumlah : 1 unit

Bahan : Commercial steel Nominal size pipe : 1 in Schedule number : 40

ID : 1,049 in

OD : 1,3150 in

Flow area pipe : 0,00600 ft2

Daya : 0,0101 hp ≈ 0,5 hp

5.10 Pompa III (P-103)

Fungsi : Mengalirkan etanol dari fermentor ke tangki penampungan Jenis : centrifugal pump

Jumlah : 1 unit

Bahan : Commercial steel Nominal size pipe : 1 in Schedule number : 40

ID : 1,049 in

OD : 1,3150 in

Flow area pipe : 0,00600 ft2 Daya : 0,01 hp ≈ 0,5 hp

5.11 Pompa IV (P-104)

Fungsi : mengalirkan etanol dari tangki penampungan ke filter press Jenis : centrifugal pump

Jumlah : 1 unit

Bahan : Commercial steel Nominal size pipe : 1 in Schedule number : 40

ID : 1,049 in

OD : 1,3150 in

Flow area pipe : 0,00600 ft2

Daya : 0,008 hp ≈ 0,5 hp

5.12 Kolom Destilasi (KD-101)

Fungsi : memisahkan glukosa, etanol dan air Jenis : sieve tray

Bahan Konstruksi : carbon steel SA 283 grade C Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi : Temperatur : 92.61 0C

Tekanan : 1 atm Silinder

Diameter : 1,2614 m

Tinggi : 9,6 m

Tebal : 3₁₆ in

Tutup

Diameter : 1,2614 m

Tinggi : 0,3153 m

Tebal : 3₁₆ in

Tray

Jumlah : 23 trays Lokasi umpan : tray ke 11

Hole diameter : 6 mm

Tebal : 1,92 mm

Jarak tray : 0,4 m

5.13 Kondensor (K-101)

Fungsi : mengubah fasa campuran etanol-air menjadi fasa cair Jenis : 1-4 sheel and tube exchanger

Bahan konstruksi : Stainless steel

Jumlah : 1 unit

Diameter tube : ¾ in

Pitch (PT) : 1 in square pitch

Jenis tube : 16 BWG Panjang tube : 12 ft Jumlah tube : 20 buah Diameter shell : 8 in

5.14 Tangki Penampung Distilat Sementara (T-103)

Fungsi : menampung dan memisahkan disilat Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel

Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 0.461 m3 Kondisi operasi :

Temperatur = 81.14 °C Tekanan = 1 atm Kondisi fisik :

Silinder

Diameter : 1.176 m Tinggi : 1.412 m Tebal : 3/16 in

Tutup

Diameter : 1.176 m Tinggi : 0.294 m Tebal : 1/4 in

5.15 Pompa Refluks Destilasi (P-105)

Fungsi : memompa campuran refluks ke menara destilasi Jenis : centrifugal pump

Jumlah : 1 unit

Bahan : Commercial steel Nominal size pipe : 1 in

Schedule number : 40

ID : 2,067 in

OD : 2,375 in

Flow area pipe : 0,02330 ft2

Daya : 0,078 hp ≈ 0,5 hp

5.16 Pompa I Destilasi (P-106)

Fungsi : memompa destilat ke tangki penyimpanan etanol Jenis : centrifugal pump

Jumlah : 1 unit

Bahan : Commercial steel Nominal size pipe : 1 in

Schedule number : 40

ID : 0,622 in

OD : 0,840 in

Flow area pipe : 0,00211 ft2

Daya : 0,0013 hp ≈ 0,5 hp

5.17 Pompa II Destilasi (P-107)

Fungsi : memompa liquid bottom ke reboiler Jenis : centrifugal pump

Jumlah : 1 unit

Bahan : Commercial steel Nominal size pipe : 1 in

Schedule number : 40

ID : 1,049 in

OD : 1,3150 in

Flow area pipe : 0,00600 ft2

Daya : 0,0093 hp ≈ 0,5 hp

5.18 Reboiler (R-101)

Fungsi : menaikkan suhu campuran etanol, air dan glukosa sebelum dimasukkan ke dalam kolom destilasi. Jenis : sheel and tube exchanger

Bahan konstruksi : stainless steel Jumlah : 1 unit

Diameter tube : 1 in

Pitch (PT) : 1 in square pitch

Jenis tube : 10 BWG Panjang tube : 12 ft Jumlah tube : 16 buah Diameter shell : 8 in

5.19 Pompa Reboiler (P-108)

Fungsi : memompa larutan dari reboiler ke tangki penampung hasil samping

Jenis : centrifugal pump Jumlah : 1 unit

Bahan : Commercial steel Nominal size pipe : 1 in

Schedule number : 40

ID : 2,067 in

Flow area pipe : 0,02330 ft2

Daya : 0,032 hp ≈ 0,5 hp

5.20 Bak Penampung Cake I (B-101)

Fungsi : menampung cake dari unit filter press I Bentuk : empat persegi panjang

Bahan konstruksi : kayu

Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1,9469 m3 Panjang : 1,4239 m

Lebar : 1,4239 m

Tinggi : 0,9529 m

5.21 Bak Penampung Cake II (B-102)

Fungsi : menampung cake dari unit filter press Ii Bentuk : empat persegi panjang

Bahan konstruksi : kayu

Jumlah : 1 unit Kapasitas : 5,9126 m3 Panjang : 2,0699 m

Lebar : 2,0699 m

Tinggi : 1,3779 m

5.22 Heater (H-101)

Fungsi : memanaskan campuran etanol sebelum dimasukkan ke dalam kolom destilasi.

Jenis : sheel and tube exchanger Bahan konstruksi : stainless steel

Jumlah : 1 unit Diameter tube : ¾ in

Jenis tube : 10 BWG Panjang tube : 16 ft Jumlah tube : 20 buah Diameter shell : 10 in

5.23 Tangki Saccharomyces ceriviceae (T-105)

Fungsi : menampung Saccharomyces selama 1 bulan (25 hari) Jenis : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal

Jumlah : 1 unit

Bahan : Carbon steel SA-212 grade B Diameter : 0,491 m

Tinggi : 0,491 m Volume : 0,4277 m3 Pdesain : 13,656 psi

Tebal plat : 3₁₆ in

5.24 Tangki Penyimpanan (NH4)2SO4 (T-106)

Fungsi : menampung (NH4)2SO4 selama 1 bulan (25 hari)

Jenis : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit

Bahan : Carbon steel SA-212 grade B Diameter : 0,206 m

Tinggi : 0,206 m Volume : 0,0046 m3 Pdesain : 15,610psi

Tebal plat : 3₁₆ in

5.25 Tangki Penyimpanan H3PO4 (T-107)

Fungsi : menampung H3PO4 selama 1 bulan (25 hari)

Jenis : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit

Bahan : Carbon steel SA-212 grade B Diameter : 0,203 m

Tinggi : 0,203 m Volume : 0,0044 m3 Pdesain : 15,586 psi

Tebal plat :

16 3 _in

5.27 Pompa IX (P-109)

Fungsi : memompa H3PO4 ke Fermentor

Jenis : centrifugal pump Bahan Konstruksi : stainless steel Jumlah : 1 unit

Bahan : Commercial steel Nominal size pipe : 1 in

Schedule number : 40

ID : 0,269 in

OD : 0,405 in

Flow area pipe : 0,00040 ft2

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instrumentasi merupakan suatu sistem atau susunan peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Alat–alat instrumentasi dipasang pada setiap peralatan proses dengan tujuan agar para engineer dapat memantau dan mengontrol kondisi di lapangan. Dengan adanya istrumentasi ini pula, para engineer dapat segera melakukan tindakan apabila terjadi kejanggalan dalam proses. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di dalam pabrik mencapai tingkat kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal.

Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk, pencatat, dan pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat–alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat–alat tersebut dipasang di atas papan instrumen dekat peralatan proses yang dikontrol secara manual atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan yang dikontrol secara otomatis (Perry, 1999).

Variabel–variabel proses yang biasanya dikontrol atau diukur oleh instrumen adalah :

1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.

2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya.

Pada dasarnya suatu sistem pengendalian terdiri dari : 1. Elemen Perasa (Sensing Element / Primary Element).

Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel yang diukur.

2. Elemen Pengukur (Measuring Element).

Elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun ketinggian fluida. Perubahan ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrol.

3. Elemen Pengontrol (Controlling Element).

Elemen yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur perubahan– perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yang dikehendaki). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun meniadakan penyimpangan yang terjadi.

4. Elemen Pengontrol Akhir (Final Control Element).

Elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batasan yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.

Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan dengan cara mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel yang dikontrol maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan variabel pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai controller. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan–perubahan yang terjadi pada variabel yang dikontrol. Untuk mengubah variabel–variabel ke dalam nilai yang diinginkan maka dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat (recorder) atau penunjuk (indicator).

Faktor–faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen–instrumen adalah (Peters et.al., 2003) :

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran. 2. Level instrumentasi.

3. Ketelitian yang dibutuhkan. 4. Bahan konstruksinya.

Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah : 1. Untuk variabel temperatur.

• Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur dari suatu alat. Dengan menggunakan Temperature Controller, para engineer juga dapat melakukan pengendalian terhadap peralatan sehingga temperatur peralatan tetap berada dalam range yang diinginkan. Temperature Controller kadang– kadang juga dapat mencatat temperatur dari suatu peralatan secara berkala Temperature Recorder (TR).

• Temperature Indicator (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat.

2. Untuk variabel ketinggian permukaan cairan.

• Level Controller (LC) adalah instumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan di dalam suatu alat. Dengan menggunakan Level Controller, para engineer juga dapat melakukan pengendalian ketinggian cairan di dalam peralatan tersebut.

• Level Indicator (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan di dalam suatu alat.

3. Untuk variabel tekanan.

• Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi dari suatu alat. Para engineer juga dapat melakukan perubahan tekanan dari peralatan operasi. Pressure Controller dapat juga dilengkapi pencatat tekanan dari suatu peralatan secara berkala Pressure Recorder (PR).

• Pressure Indicator (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi dari suatu alat.

4. Untuk variabel aliran cairan.

• Flow Controller (FC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.

• Flow Indicator (FI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir larutan atau cairan suatu alat.

Beberapa instrumen yang digunakan dalam peralatan pabrik adalah : 1. Reaktor

Instrumen yang digunakan pada reaktor adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur fluida di dalam reaktor. Reaktor dilengkapi dengan sight glass yang berfungsi sebagai Level Controller (LC). Reaktor juga dilengkapi dengan sensing elemen yang peka terhadap perubahan suhu sehingga temperatur reaktor dapat dilihat pada temperatur indikator. Juka suhu terlalu tinggi, maka secara otomatis value yang terdapat pada aliran steam akan tertutup dan sebaliknya. Valve pada aliran steam juga dilengkapi dengan valve by pass.

Gambar 6.1 Kontrol pada reaktor

2. Filter Press

Pada filter press terdapat pressure indicator yang berfungsi untuk menunjukkan tekanan pada filter press. Jika tekanan terlalu besar dapat mengakibatkan kerusakan pada alat.

3. Heater

Instrumen yang digunakan pada heater adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur fluida di dalamnya. Apabila fluida yang keluar berada di bawah temperatur yang diinginkan, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Controller (FC) untuk membuka valve sehingga laju alir steam yang masuk menjadi lebih besar.

Gambar 6.3 Heater beserta instrumennya

4. Kolom Destilasi.

Instrumen yang digunakan pada kolom destilasi adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi apabila suhu dalam kolom destilasi meningkat, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakan Flow Controller (FC). Apabila ketinggian fluida dalam kolom destilasi terlalu besar, maka efektifitas destilasi akan menurun sehingga dipasang Flow Controller (FC) untuk memperkecil laju alir bahan yang masuk. Kondisi kolom destilasi juga dipengaruhi oleh efek kondensasi destilat sehingga pada kondensor diperlukan Temperature Controller (TC) yang akan menggerakkan Flow Controller (FC) air pendingin yang disuplai pada kolom destilasi.

Fluida Masuk Fluida Keluar

FC TC

Steam

Gambar 6.4 Kolom distilasi beserta instrumennya

5. Kondensor

Instrumen yang digunakan pada kondensor adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur fluida di dalam kondensor. Apabila fluida yang keluar berada di atas temperatur yang diinginkan dalam kondensor, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Controller (FC) untuk membuka valve sehingga laju alir air pendingin yang masuk menjadi lebih besar.

6. Reboiler

Instrumen yang digunakan pada reboiler adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur fluida di dalam reboiler. Apabila fluida yang keluar berada di bawah temperatur reboiler, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Controller (FC) untuk membuka valve sehingga laju alir steam yang masuk menjadi lebih besar. Pressure Indicator (PI) juga dipasang agar tekanan di dalam reboiler tidak berjalan di atas atau di bawah batas yang diinginkan.

Gambar 6.6 Reboiler beserta instrumennya.

7. Pompa

Instrumen yang digunakan pada pompa adalah Flow Controller (FC) yang berfungsi untuk memperkecil laju alir fluida yang masuk apabila laju alir fluida di dalam pompa berada di atas batas yang ditentukan.

Gambar 6.7 Pompa beserta instrumennya. FI

FI PI

Fluida

Fluida FC

Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etanol dari Molase

No Nama Alat Jenis Instrumentasi Kegunaan

1 Tangki LC Mengontrol tinggi cairan dalam

tangki

2 Pompa FC Mengatur laju cairan dalam pipa

TC Mengontrol suhu dalam reaktor

PC Mengontrol tekanan dalam

reaktor 3 Reaktor

LC Mengontrol tinggi cairan dalam reaktor

PC Mengontrol tekanan dalam

reaktor

TC Mengontrol suhu dalam reaktor LC Mengontrol tinggi cairan dalam

reaktor 4 Kolom Destilasi

FC Mengatur laju cairan dalam pipa TC Mengontrol suhu dalam reaktor 5 Kondensor

FC Mengatur laju cairan dalam pipa TC Mengontrol suhu dalam reboiler 6 Reboiler

FC Mengatur laju cairan dalam pipa 7 Filter Press PC Mengamati tekanan operasi

6.2 Keselamatan Kerja

Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi.

Sebagaimana pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah keselamatan kerja adalah undang-undang keselamatan kerja tanggal 12 Januari 1970. Undang-undang ini juga mengisyaratkan bahwa tindakan koratif dan korektif agar

kecelakaan kerja dihindari dan lingkungan kerja harus memenuhi syarat-syarat kesehatan.

Untuk menjamin keselamatan kerja, maka dalam perencanaan suatu pabrik perlu diperhatikan beberapa hal, yaitu :

1. Lokasi pabrik

2. Sistem pencegahan kebocoran 3. Sistem perawatan

4. Sistem penerangan

5. Sistem penyimpanan material dan perlengkapan 6. Sistem pemadam kebakaran

Disamping itu, terdapat beberapa peraturan dasar keselamatan kerja yang harus diperhatikan pada saat bekerja di setiap pabrik-pabrik kimia :

1. Tidak boleh merokok atau makan

2. Tidak boleh minum minuman keras (beralkohol) selama bekerja

Pada pra-rancangan pabrik pembuatan etanol dari molase, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan dengan :

1. Pencegahan terhadap kebocoran

− Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting seperti power station, laboratorium dan ruang proses

− Mobil pemadam kebakaran harus dalam keadaan siap siaga dalam fire station

− Fire hydrant ditempatkan pada jarak 100 m di daerah storage, proses dan perkantoran

− Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api yang relatif kecil

− Gas detektor dipasang pada daerah proses, storage dan daerah perpipaan yang dihubungkan dengan aliran gas di ruang kontrol untuk mendeteksi kebocoran gas

− Smoke detektor ditempatkan pada setiap sub-station listrik untuk mendeteksi kebakaran melalui asapnya

2. Memakai peralatan pelindung diri

− Pakaian kerja

− Sepatu pengaman

− Topi pengaman

Topi memberikan perlindungan terhadap percikan bahan kimia terutama jika bekerja di bawah perpipaan serta tangki yang mungkin bocor, juga perlindungan terhadap alat kerja yang jatuh

− Sarung tangan

− Masker

Berguna untuk memberi perlindungan terhadap debu-debu yang berbahaya ataupun uap kimia agar tidak terhirup

3. Pencegahan terhadap bahay mekanis

− Setiap ruang kerja karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat kegiatan karyawan lain

− Alat-alat dibuat dengan penahan yang cukup juat 4. Pencegahan terhadap bahaya listrik

− Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus hubungan listrik secara otomatis

− Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah 5. Menerapkan nilai-nilai disiplin bagi karyawan

− Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan dan mematuhi setiap peraturan dan ketentuan yang diberikan

− Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan ke atasan

− Setiap karyawan harus saling mengingatkan akan perubahan yang dapat menimbulkan bahaya

− Setiap ketentuan dan peraturan harus dipatuhi 6. Menyediakan poliklinik di lokasi pabrik

Apabila terjadi kecelakaan kerja seperti kebakaran pada pabrik maka yang harus dilakukan adalah :

2. Mengaktikan alat pemadaman kebakaran, dalam hal ini alat pemadaman kebakaran yang digunakan disesuaikan dengan jenis kebakaran yang terjadi, yaitu :

− Instalasi pemadam dengan air

Untuk kebakaran yang terjai pada bahan yang berpijar seperti kayu, arang, kertas dan bahan berserat. Air dipompakan dengan menggunakan pompa yang bekerja dengan instalasi listrik sendiri sehingga tidak terganggu jika instalasi listrik pabrik dimatikan

− Instalasi pemadam dengan CO2

Gas CO2 yang digunakan adalah yang sudah dicairkan dalam tabung gas

bertekanan yang disambung secara seri ke nozel-nozel. Instalasi ini digunakan untuk ruangan tertutup seperti pada tangki penyimpanan dan juga pada instalasi listrik

− Instalasi pemadam dengan busa udara

Busa bertekanan yang keluar dari alat pemadam akan mendinginkan sumber kebakaran dan menyelimuti serta melindungi sumber kebakaran dari masuknya O2

− Instalasi pemadam dengan debu

Debu pemadam cocok untuk kebakaran yang berupa lidah api, kebakaran gas dan pelarut organik bertekanan yang bocor

BAB VII

UTILITAS

Dalam suatu pabrik, utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya proses produksi. Oleh karena itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik.

Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada Pabrik Pembuatan Etanol dari Molase ini adalah sebagai berikut :

1. Kebutuhan uap (steam) 2. Kebutuhan air

3. Kebutuhan bahan kimia 4. Kebutuhan listrik 5. Kebutuhan bahan bakar

7.1 Kebutuhan Uap (steam)

Dalam pabrik, uap digunakan sebagai media pemanas alat-alat perpindahan panas. Adapun kebutuhan uap pada pabrik pembuatan Etanol dari molase adalah sebanyak 1345,456 kg/jam yang digunakan pada heater , reboyler dan reaktor.

Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 30 %.

Maka kebutuhan uap = 30 % × 1345,456 = 403,637 kg/jam Total uap yang harus dihasilkan ketel = 1345,456 + 403,637

= 1749,093 kg/jam

Diperkirakan 80 % kondensat dapat dipergunakan kembali sehingga :

Kondensat yang dapat digunakan kembali = 80 %×1749,093 = 1399,274 kg/jam Kebutuhan air segar = 20 %×1749,093 = 349,818 kg/jam

7.2 Kebutuhan Air

Kebutuhan air pada Pabrik Pembuatan Etanol dari Molase ini mencakup kebutuhan air yang diperlukan untuk umpan ketel dan kebutuhan air proses yang digunakan untuk proses secara langsung yaitu air yang ditambahkan ke dalam tangki pencampuran sebesar 1373,097 kg/jam dan kebutuhan air pendingin.

Untuk mengetahui jumlah kebutuhan air maka dapat diuraikan sebagai berikut :

- Kebutuhan air untuk umpan ketel = 349,818 kg/jam - Kebutuhan air proses = 1373,097 kg/jam - Kebutuhan air pendingin = 4140,289 kg/jam Total kebutuhan air = 5864,365 kg/jam

Sumber air untuk pabrik pembuatan Etanol dari Molase ini berasal dari air tanah yang diperoleh dengan membuat sumur bor. Kualitas air dapat diasumsikan sebagai berikut :

Tabel 7.1 Kualitas Air Tanah Marelan

Parameter Satuan Kadar

Suhu pH Besi (Fe) Clorida (Cl) Seng (Zn) Sulfat (SO4) Arsen (Ar) SiO2 Kalsium (Ca) Magnesium (Mg) Zat organik °C - mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 25 7 4.48 11 0.082 10 0.02 27 45 28 12 Sumber :PT.Adolina Belawan (2007).

Kebutuhan air pada pabrik pembuatan Etanol adalah sebagai berikut :

• Kebutuhan air proses

Kebutuhan air proses pada pabrik pembuatan etanol dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Tabel 7.2 Kebutuhan Air Proses

No Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)

1 Reaktor R-101 1373,097

• Kebutuhan air pendingin

Kebutuhan air pendingin pada pabrik pembuatan etil laktat dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Tabel 7.3 Kebutuhan Air Pendingin

No Nama Alat Nama Alat Kebutuhan (kg/jam)

1 Tangki Fermentor R-102 3187,889

2 Kondensor K-101 952,840 total 4140,729

Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan dalam menara

pendingin air. Dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena

penguapan, drift loss, dan blowdown (Perry, 1999).

Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan:

We = 0,00085 Wc (T2 – T1) (Pers. 12-10 Perry, 1999)

Di mana :

Wc = jumlah air pendingin yang diperlukan = 4140,729 kg/jam

T1 = temperatur air pendingin masuk = 25°C = 77°F

T2 = temperatur air pendingin keluar = 40°C = 104°F

Maka,

We = 0,00085 × 4140,729 × (104-77)

= 95,029 kg/jam

Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang masuk ke menara air (Perry, 1999). Ditetapkan drift loss 0,2 %, maka:

Wd = 0,002 × 4140,729 = 8,281 kg/jam

Air yang hilang karena blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry, 1999). Ditetapkan 5 siklus, maka:

1 S

W

W e

b

−

= (Pers, 12-12, Perry, 1999)

kg/jam 757

, 23

1 5 95,029 W_b

= −

Sehingga make up air yang diperlukan = 95,029 + 8,281 + 23,757 = 127,067 kg/jam

Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water intake facility) yang juga merupakan tempat pengolahan awal air tanah dari sumur bor. Untuk pengolahan awal, dilakukan penyaringan, selanjutnya air dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan keperluannya. Pengolahan air di pabrik terdiri dari beberapa tahap, yaitu:

1. Pengendapan 2. Klarifikasi 3. Filtrasi

4. Demineralisasi 5. Deaerasi

7.2.1 Pengendapan

Air tanah yang dipompakan dari sumur bor kemudian dialirkan ke dalam pengendapan, dimana partikel padat yang berdiameter besar akan mengendap secara gravitasi. Diameter partikel padat berkisar antara 10-4 meter.

7.2.2 Klarifikasi

Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan yang disebabkan oleh suspended solid di dalam air. Air dari bak pengendapan dialirkan ke dalam clarifier setelah diinjeksikan larutan alum Al2(SO4)3 yang berfungsi sebagai koagulan dan

larutan abu Na2CO3 yang berfungsi sebagai bahan pembantu untuk mempercepat

pengendapan dan penetralan pH.

Setelah pencampuran yang disertai pengadukan maka akan terbentuk flok-flok yang akan mengendap ke dasar clarifier karena gaya gravitasi, sedangkan air jernih akan keluar mlimpah (overflow) yang selanjutnya akan masuk ke penyaring pasir (sand filter)untuk penyaringan.

Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan abu soda = 1 : 0,54 (Baumann, 1971)

Total kebutuhan air = 5864,365 kg/jam Pemakaian larutan alum = 50 ppm

Pemakaian larutan soda abu = 0,54 × 50 = 27 ppm Larutan alum yang dibutuhkan = 50.10-6 × 5864,365 = 0,293 kg/jam Larutan soda sbu yang dibutuhkan = 27.10-6 × 5864,365 = 0,158 kg/jam

7.2.3 Filtrasi

Filtrasi berfungsi untuk memisahkan flok dan koagulan yang masih terikat bersama air. Penyaring pasir (sand filter) yang digunakan terdiri dari 3 lapisan, yaitu :

a. Lapisan I terdiri dari pasir hijau (greend sand) setinggi 60,96 cm b. Lapisan II terdiri dari anterakit setinggi 31,75 cm

c. Lapisan III terdiri dari batu kerikil (graved) setinggi 17,78 cm

Pada bagian bawah sand filter dilengkapi dengan strainer agar air menembus celah-celah pasir secara merata. Daya saring sand filter akan berkurang sehingga diperlukan pencucian (back wash) secara berkala. Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik (back washing). Dari penyaring ini, air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai kebutuhan.

7.2.4 Demineralisasi

Air untuk umpan ketel harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi, alat demineralisasi dibagi atas : 1. Penukar Kation (Cation Exchanger)

Penukar kation berfungsi untuk mengikat logam-logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg dan kation lain yang larut dalam air dengan kation dari resin. Resin yang digunakan bermerek Daulite C-20. Reaksi yang terjadi :

2H+R + Ca2+ Ca2+R2 + 2H+

2H+R + Mg2+ Mg2+R2 + 2H+

Untuk regenerasi dipakai H2SO4 berlebih dengan reaksi :

Ca2+R2 + 2H2SO4 CaSO4 + 2H+R

2. Penukar Anion (Anion Exchanger)

Penukar anion berfungsi untuk menukar anion yang terdapat dalam air dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan Dowex 2. Reaksi yang terjadi :

2ROH + SO42- R2SO4 + 2OH

ROH + Cl- RCl + OH- Untuk regenerasi dipakai NaOH dengan reaksi :

R2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2ROH

RCl + NaOH NaCl + ROH

Perhitungan Kesadahan Kation

Air tanah Marelan mengandung kation Ca2+, Mg2+ dan Fe2+ diambil nilai

terbesar masing-masing 45 ppm , 28 ppm dan 4,48 ppm. (Tabel 7.1) 1 gr/gal = 17,1 ppm

− Jumlah air untuk umpan ketel = 349,818 kg/jam = 8395,632 kg/hari

= ₃ 264,17 / 3

/ 996 / 632 , 8395 m gal m kg hari kg ×

= 2226,781 gal/hari

− Kesadahan awal =

1 , 17 48 , 4 28 45+ +

= 4,53 gr/gal

− Total kesadahan kation = 4,53 gr/gal × 2226,781 gal/hari

= 10087,317 gr/hari = 10,087 kg/hari Resin yang digunakan memiliki EC (exchanger capacity) = 24,5kg/ft3 Direncanakan menggunakan resin sebanyak 10 ft3, sehingga :

Jumlah air yang dapat diolah = kg hari

hari kg ft ft kg / 632 , 8395 / 087 , 10 10 / 5 ,

24 3 3

× ×

= 203918,890 kg

Waktu regenerasi =

ketel umpan air diolah yang air = hari kg kg / 632 , 8395 890 , 203918

Waktu regenerasi digunakan H2SO4 66o Be dimana pemakaiannya sebanyak

9,61 lb/ft3untuk setiap regenerasi. (Baron, 1982) Maka kebutuhan H2SO4 = 9,61 lb/ft3 × 10 ft3

= 96,1 lb × 24 hari × 0,454 kg/lb

= 1047,105 kg/regenerasi

Perhitungan Kesadahan Anion

Air tanah Marelan mengandung anion Cl-, SO42-, SiO22- masing-masing

11 ppm, 10 ppm dan 27 ppm. (Tabel 7.1)

− Kesadahan awal = 11 + 10 + 27

= 48 ppm / 17,1 = 2,807 gr/gal

− Jumlah air untuk umpan ketel = 349,818 kg/jam = 8395,632 kg/hari

= 3

3 264,17 / / 996 / 632 , 8395 m gal m kg hari kg ×

= 2226,781 gal/hari

− Total kesadahan kation = 2,807 gr/gal × 2226,781 gal/hari = 6250,574 gr/hari = 6,250 kg/hari Resin yang digunakan memiliki EC (exchanger capacity) = 24,5kg/ft3 Direncanakan menggunakan resin sebanyak 10 ft3, sehingga :

Jumlah air yang dapat diolah = kg hari

hari kg ft ft kg / 632 , 8395 / 250 , 6 10 / 5 ,

24 3 3

× ×

= 329108,774 kg

Waktu regenerasi =

ketel umpan air diolah yang air = hari kg kg / 632 , 8395 774 , 329108

= 39,19 hari ≈ 39 hari

Dipakai 5 lb NaOH/ft3 resin untuk setiap regenerasi : (The Nalco Water Handbook) Maka kebutuhan NaOH = 5 lb/ft3 × 10 ft3

= 50 lb × 39 hari × 0,454 kg/lb

7.2.5 Deaerasi

Deaerator berfungsi untuk memanaskan air yang keluar dari alat penukar ion (ion exchanger) sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Pada deaerator ini, air dipanaskan hingga 90°C supaya gas-gas yang terlarut dalam air, seperti O2 dan CO2

dapat dihilangkan, sebab gas tersebut dapat menyebabkan korosi. Penarikan gas-gas tersebut dilakukan dengan menginjeksikan steam melalui nozzle yang ada pada deaerator.

7.3 Kebutuhan Bahan Kimia

Kebutuhan bahan kimia pada pabrik pembuatan Etanol dari Molase adalah sebagai berikut :

1. Al2(SO4)3 = 0,293 kg/jam

2. Na2CO3 = 0,141 kg/jam

3. H2SO4 = 1,818 kg/jam

4. NaOH = 0,946 kg/jam

7.4 Kebutuhan Listrik

Perincian kebutuhan listrik diperkirakan sebagai berikut :

1. Unit proses = 100 hp

2. Unit utilitas = 40 hp 3. Ruang kontrol dan laboratorium = 50 hp 4. Penerangan dan kantor = 70 hp

5. Bengkel = 30 hp

290 hp

Faktor keamanan 15% (Perry, 1999)

Total kebutuhan listrik = 1,15 × 290 hp

= 333,5 hp = 248,691 kW Kebutuhan listrik pabrik dipasok oleh PLN (Perusahaan Listrik Negara). Untuk mengantisipasi adanya pemadaman, maka dipersiapkan generator dengan hanya memperhitungkan daya untuk kebutuhan proses, utilitas, dan ruang kontrol. Maka daya yang dipersiapkan : 100 + 40 + 50 = 190 HP

Efisiensi generator 80 %, maka :

Daya output generator = 190/0,8 = 237,5 HP = 177,104 kW

Untuk perancangan disediakan 1 unit diesel generator AC 250 kW, 220-240 Volt, 50 Hertz, 3 fase berbahan bakar solar.

7.5 Kebutuhan Bahan Bakar

Bahan bakar yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik (generator) adalah minyak solar karena minyak solar mempunyai nilai baker yang tinggi.

Keperluan bahan bakar : Bahan bakar generator

Nilai bahan bakar solar = 19860 Btu/lb (Labban, 1971) Densitas bahan bakar solar = 0,89 kg/L (Perry, 1999) Daya generatoryang dihasilkan = 177,104 kW x 0,9478 Btu/det.kW

= 167,859 Btu/det x 3600 det/jam

= 604292,4 Btu/jam

Jumlah bahan bakar =

Btu/lb 19860

Btu/jam 604292,4

= 30,428 lb/jam x 0,454 kg/jam

= 13,814 kg/jam

Kebutuhan solar =

kg/l 0,89

kg/jam 13,814

= 15,521 l/jam x 24 jam/hari

= 372,504 l/hari

Keperluan bahan bakar ketel uap

Uap yang dihasilkan ketel uap = 1749,093 kg/jam Reuse kondensat = 1399,274 kg/jam Air umpan ketel = 349,818 kg/jam

entalpi superheated steam = 2875,3 kJ/kg (200 0C, 1 atm) =687,313 kkal/kg (Smith, 2001)

entalpi kondensat (saturated liq.) = 419,1 kJ/kg = 100,167 kkal/kg (Smith, 2001) entalpi air umpan = 376,9 kJ/kg = 90,081 kkal/kg (Smith, 2001)

entapi feed ketel =

(

) (

)

(

)

98,150

818 , 349 274 , 1399 081 , 0 9 349,818 167 , 00 1 1399,274 = ++ × × _kkal/kg

Qketel = 1749,093 × (687,213 – 98,150) = 1030325,97 kkal/jam

Efisiensi ketel 75%, maka Q = 1373767,96kkal 0,75

1030325,97

= /jam

= 5448001,11 Btu/jam

Nilai bahan bakar solar = 19.860 Btu/lb (Perry, 1999) Jumlah bahan bakar

= 274,320lb/jam

19860 5448001,11

= = 124,431 kg/jam densitas solar = 0,89 kg/L

kebutuhan solar = 139,810 ltr/jam 0,89

124,431

=

Keperluan bahan bakar generator

Daya generator yang dihasilkan = 250 kW×(0,9478 Btu/det)/kW×3600 det/jam = 853020 Btu/jam

Jumlah bahan bakar = (853020 Btu/jam) / (19860 Btu/lbm × 0,454 kg/lbm)

= 94,607 kg/jam

Kebutuhan solar = (94,607 kg/jam) / (0,89 kg/ltr) = 106,3 ltr/jam

Kebutuhan solar total = 139,810 + 106,3 = 246,11 ltr/jam

7.6 Unit Pengolahan Limbah

Pada pabrik pembuatan etanol dari molase ini, menghasilkan limbah cair dan limbah padat yang bersumber dari :

1. Limbah air domestik

Limbah ini sebahagian besar mengandung bahan-bahan organik sisa pencernaan dan urine.

2. Limbah laboratorium

Limbah yang berasal dari laboratorium mengandung bahan-bahan kimia yang dipergunakan untuk menganalisa mutu air yang dipergunakan untuk pengenceran glukosa.

3. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik

Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik.

4. Limbah cair dari proses destilasi

Limbah ini sebahagian besar kandungannya adalah air yang didalamnya terkandung glukasa dan etanol yang tidak terpisahkan pada proses destilasi. Limbah ini dapat langsung dibuang karena tidak berbahaya bagi lingkungan. 5. Limbah padat

Limbah padat pada pabrik pembuatan etanol dari molase ini adalah abu dan Saccharomyces cereviceae. Abu yang telah dipisahkan dari molase langsung dibuang karena tidak berbahaya bagi lingkungan sedangkan Saccharomyces cereviceae dikembangbiakan untuk digunakan kembali pada proses peragian selanjutnya.

Pengolahan limbah cair pada pabrik pembuatan etanol direncanakan melalui bak penampungan, bak pengendapan awal dilanjutkan dengan activated sludge dan bak pengendapan akhir.

7.6.1 Perhitungan total air buangan pabrik Diperkirakan jumlah air buangan pabrik :

1. Dari buangan domestik (dapur, kamar mandi) Diperkirakan air buangan tiap orang = 5 ltr/jam

Jadi air buangan untuk 105 orang = 105 × 5 = 525 ltr/jam 2. Dari Laboratorium diperkirakan = 50 ltr/jam

3. Dari pencucian peralatan = 75 ltr/jam 4. Dari Limbah cair proses destilasi = 1349,768 ltr/jam Total air buangan = 525 + 50 + 75 + 1349,768

7.6.2 Perkiraan dimensi bak 1. Bak penampungan

Fungsi : tempat menampung air buangan sementara Bentuk : persegi panjang

Jumlah : 1 unit Limbah bersifat asam

Laju volumetrik air buangan = 47,99 m3/hari Waktu penampungan air buangan = 7 hari

Volume air buangan = 47,99 × 7 = 335,96 m3 Direncanakan digunakan 1 buah bak penampungan

Bak terisi 90 % maka volume bak= 9 , 0

96 , 335

= 373,3 m3

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : - panjang bak (p) = 2 × lebar bak (l) - tinggi bak (t) = lebar bak (l) Maka :

Volume bak = p × l × t

373,3 = 2 l × l × l = 2 l3

l = 3 2

3 , 373

lebar bak = 5,71 m jadi dimensi bak :

panjang = 2 × 5,71 = 11,42 m lebar = 7,6 m

tinggi = 7,6 m

luas bak = 11,42 × 5,71 = 65,26 m2

2. Bak pengendapan awal

Fungsi : menghilangkan padatan dengan cara pengendapan Bentuk : persegi panjang

Jumlah : 1 unit Limbah bersifat asam

Laju volumetrik air buangan = 47,99 m3/hari Waktu penampungan air buangan = 1 hari

Volume air buangan = 47,99 × 1 = 47,99 m3 Direncanakan digunakan 1 buah bak penampungan

Bak terisi 90 % maka volume bak= 9 , 0 47,99

= 53,32 m3

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : - panjang bak (p) = 2 × lebar bak (l) - tinggi bak (t) = lebar bak (l) Maka :

Volume bak = p × l × t

53,32 = 2 l × l × l = 2 l3

l = 3 2

32 , 53

lebar bak = 2,98 m jadi dimensi bak :

panjang = 2 × 2,98 = 5,96 m

lebar = 4 m

tinggi = 4 m

luas bak = 5,96 × 2,98 = 17,8 m2

3. Bak penetralan

Fungsi : tempat menetralkan pH limbah yang bersifat asam Bentuk : persegi panjang

Jumlah : 1 unit

Laju volumetrik air buangan = 47,99 m3/hari Waktu penampungan air buangan = 1 hari

Volume air buangan = 47,99 × 1 = 47,99 m3 Direncanakan digunakan 1 buah bak penampungan

Bak terisi 90 % maka volume bak= 9 , 0 47,99

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : - panjang bak (p) = 2 × lebar bak (l) - tinggi bak (t) = lebar bak (l) Maka :

Volume bak = p × l × t

53,32 = 2 l × l × l = 2 l3

l = 3 2

32 , 53

lebar bak = 2,98 m jadi dimensi bak :

panjang = 2 × 2,98 = 5,96 m

lebar = 4 m

tinggi = 4 m

luas bak = 5,96 × 2,98 = 17,8 m2

Air buangan dari pabrik yang menghasilkan bahan-bahan organik karenanya air limbah tersebut harus dinormalkan dari keadaan asam sampai mencapai pH 7 (Hammer, 1986). Untuk menetralkan air limbah yang mengandung bahan organik yang mempunyai pH 5 maka digunakan soda abu Na2CO3 (Hammer, 1986).

Kebutuhan soda abu untuk menetralkan limbah organik = 0,15 gr soda abu/30 ml air limbah yang mempunyai pH 5 (diteliti di Laboratorium Kimia Analitik, FMIPA, USU, 1999).

Jumlah air buangan = 47,99 m3/hari = 47990 l/hari = 4799 × 104 ml/hari Kebutuhan soda abu = 4799 × 104 ml/hari × (0,15 gr/30 ml)

= 239950 gr/hari = 239 kg/hari

= 9,96 kg/jam

7.6.3 Pengolahan limbah dengan sistem activated sludge (lumpur aktif)

Pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan dengan menggunakan activated sludge (sistem Lumpur aktif), mengingat cara ini dapat menghasilkan effluent dengan BOD yang lebih rendah (20-30 mg/l) (Perry, 1999)

Proses lumpur aktif merupakan proses aerobis dimana flok lumpur aktif (lumpur yang mengandung mikroorganisme mikroflora dan mikrofauna) tersuspensi di dalam campuran lumpur yang mengandung O2. Biasanya mikroorganisme yang

digunakan merupakan kultur campuran seperti bakteri (Sphaerotilus natans, Thiothrix sp, Lactobacillus sp, Peloploca sp, dan lain-lain), protozoa, fungi (Leptomitus sp, Geothricum candidum dan lain-lain), rotifera dan nematode. Flok lumpur aktif ini sendiri merupakan makanan bagi mikroorganisme ini sehingga akan diresirkulasi kembali ke tangki aerasi.

Data :

Laju alir volumetrik air buangan (Q) = 47,99 m3/hari = 12677,527 gal/hari BOD5 influent (S0) = 760 mg/l (Hammer, 1986)

Effisiensi reaktor (E) = 95 % (Metcalf, 1991) Koefisien cell yield (Y) = 0,8 mgvss/mg BOD5 (Metcalf, 1991)

Koefisien endogenous decay (Kd) = 0,025 hari-1 (Metcalf, 1991) Mixed liquor suspended solid = 450 mg/l

Mixed liquor volatile suspended solid (X) = 340 mg/l Direncanakan waktu tinggal sel (θc) = 7 hari

1. Penentuan BOD5 effluent (S)

E = 100

0 0 − ×

S S S

S = S0 - 100

0

S

E×

= 760 - 100

760 95× = 38 mg/l

(BOD5 effluent (s) maksimum = 50 mg/l (Kep.03/MENLH/1/1998))

2. Penentuan volume Aerator (Vr)

Vr =

(

)

(

c

)

c Kd X S S Y Q θ θ × +× − × 1

=

(

)

(

)

( )(

)

(

340 /

)(

1 0,025 7

)

/ 38 760 8 , 0 / 99 , 47 7 3 × + − l mg l mg hari m hari

= 79,53 m3

3. Penentuan ukuran kolam aerasi Direncanakan :

Tinggi cairan dalam aerator = 4 m Perbandingan lebar dan tinggi cairan = 2 : 1 Jadi, lebar = 2 × 4 = 8 m

V = p × l × t 79,53 m3 = p × 4m × 8m

p = 2,48 m

faktor kelonggaran = 0,5 m di atas permukaan air jadi ukuran aeratornya sebagai berikut :

panjang = 2,48 m lebar = 8 m

tinggi = (4 + 0,5) = 4,5 m luas = 19,84 m2

4. Penentuan jumlah flok yang diresirkulasi (Qr)

Tangki aerasi

Q Q + Qr _SedimentasiBak

X Qe Xe Qw Qw’ Xr Qr Xr Bak pengendapan

Dimana : Qw = debit alir sludge

Xr = massa padatan resirkulasi (yang diolah kembali) Qe = debit alir limbah olahan

Asumsi : Qe = Q = 12677,527 gal/hari

Xe = 0,001 X = 0,001 × 340 mg/l = 0,340 mg/l Xr = 0,999 X = 0,999 × 340 mg/l = 339,7 mg/l Px = Qw × Xr

Px = Yobs × Q (S0 – S)

Yobs =

c d k Y θ + 1 = ) 7 )( 025 , 0 ( 1 8 , 0

+ = 0,7

Px = 0,7 × 12677,527 (760-38)

= 6407222,1 gal.mg/l.hari

Neraca massa pada bak sedimentasi

Akumulasi = jumlah massa masuk – jumlah massa keluar i. = (Q + Qr)X – QeXe – QwXr

0 = QX +QrX – Q(0,001X) – Px

Qr =

X

P QX(0,001−1)+ _x

= 340 1 , 6407222 ) 1 001 , 0 ( 340) 2677,527)( 1 ( − +

= 6179,9 m3

5. Penentuan waktu tinggal di Aerator (θ)

θ = Q Vr = 12677,5 5 , 49637

= 3 hari

6. Penentuan daya yang dibutuhkan

Tipe aerator yang digunakan surface aerator kedalaman air 4 meter, dari tabel 10 – 11, Metcalf and Eddy, 1991 diperoleh daya aeratornya 10 hp.

7. Bak sedimentasi

Fungsi : menghilangkan padatan dengan cara pengendapan Bentuk : persegi panjang

Jumlah : 1 unit

Kecepatan volumetrik limbah : 47,99 m3/hari Waktu penampungan air buangan : 1 hari

Volume bak : 47,99 × 1 = 47,99 m3 Direncanakan ukuran bak, sebagai berikut : - panjang bak (p) = 2 × lebar bak (l) - tinggi bak (t) = lebar bak (l)

Maka :

Volume bak = p × l × t

47,99 = 2l3

l = 2,8 m

maka :

panjang = 5,6 m lebar = 2,8 m tinggi = 2,8 m luas bak = 21,3 m2

Luas areal pengolahan limbah = (65,26 m2 + 17,8 m2 + 17,8 m2 + 19,84 m2 + 21,3 m2) × 125 %

= 177,5 m2

7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas 7.7.1 Bak Pengendapan (BP)

Fungsi : untuk menampung dan mengendapkan kotoran terbawa dari air sungai

Bentuk : bak dengan permukaan persegi Konstruksi : beton kedap air

Jumlah : 1 unit Tekanan : 1 atm Temperatur : 30oC

- Perawatan perpipaan

Diperkirakan 5 % dari harga perpipaan = 0,05 x Rp 4.097.233.366,-

= Rp 204.861.668,- - Perawatan instalasi listrik

Diperkirakan 5 % dari harga instalasi listrik = 0,05 x Rp 512.154.171,-

= Rp 25.607.709,- - Perawatan insulasi

Diperkirakan 5 % dari harga insulasi = 0,05 x Rp 409.723.337,-

= Rp 20.486.167,-

- Perawatan inventaris kantor

Diperkirakan 5 % dari harga inventaris kantor = 0,05 x Rp 51.215.417,-

= Rp 2.560.771,-

- Perawatan perlengkapan kebakaran

Diperkirakan 5 % dari harga perlengkapan kebakaran = 0,05 x Rp 51.215.417,-

= Rp 2.560.721,-

Total biaya perawatan = Rp 651.294.192,-

E. Biaya Tambahan (Pant Overhead Cost)

Diperkirakan 20 % dari modal investasi tetap = 0,2 x Rp 17.536.596.672,-

= Rp 3.507.319.334,-

F. Biaya Laboratorium, Penelitian dan Pengembangan

Diperkirakan 10 % dari biaya tambahan = 0,1 x Rp 3.507.319.334,-

G. Biaya Asuransi

- Asuransi pabrik diperkirakan 1 % dari modal investasi tetap = 0,01 x Rp 17.536.596.672,-

= Rp 175.365.967,-

- Asuransi karyawan 1,54 % dari total gaji karyawan

(Biaya untuk asuransi tenaga kerja adalah 2,54 % dari gaji karyawan, dimana 1 % ditanggung oleh karyawan dan 1,54 % ditanggung oleh perusahaan)

= 0,0154 x (12/3) x Rp 616.800.000,- = Rp 37.994.880,-

Total biaya asuransi = Rp 213.360.847,-

H. Pajak Bumi dan Bangunan

PBB = Rp 2.113.500,-

Total Biaya Tetap = A + B + C + D + E + F + G + H = Rp 21.056.449.293,-

LE.3.2 Biaya Variabel

A. Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas per tahun

= Rp 41.608.646.784,-

B. Biaya Variabel Pemasaran

Diperkirakan 10 % dari biaya tetap pemasaran. = 0,1 x Rp 61.680.000,- = Rp 6.168.000,-

C. Biaya Variabel Perawatan

Diperkirakan 10 % dari biaya tetap perawatan. = 0,1 x Rp 651.294.192,-

= Rp 65.129.419,-

D. Biaya Variabel Lainnya

Diperkirakan 5 % dari biaya tambahan = 0,05 x Rp 3.507.319.334,-

= Rp 175.365.967,-

Total biaya produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel

= Rp 21.056.449.293,- + Rp 41.855.310.170,- = Rp 62.911.759.463,-

LE.3.3 Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan

A. Laba Sebelum Pajak

Laba sebelum pajak = total penjualan – total biaya produksi = Rp 99.466.800.000,- – Rp 62.911.759.463,- = Rp 36.555.040.537,-

B. Pajak Penghasilan

Berdasarkan Keputusan Menkeu RI Tahun 2004, pasal 17, tentang Tarif Pajak Penghasilan adalah:

- Penghasilan sampai dengan Rp 50.000.000,- dikenakan pajak sebesar 10 %. - Penghasilan Rp 50.000.000,- sampai dengan Rp 100.000.000,- dikenakan

pajak sebesar 15 %.

- Penghasilan di atas Rp 100.000.000,- dikenakan pajak sebesar 30 %. Maka pajak penghasilan yang harus dibayar adalah:

- 10 % x Rp 50.000.000,- = Rp 5.000.000,- - 15 % x Rp (100.000.000,- - 50.000.000,-) = Rp 7.500.000,- - 30 % x Rp (36.555.040.537,- – 150.000.000,-) = Rp 10.921.512.161,-

Total PPh = Rp 10.934.012.161,-

C. Laba setelah pajak

Laba setelah pajak = laba sebelum pajak – PPh

= Rp 36.555.040.537,- – Rp 10.934.012.161,- = Rp 25.621.028.376,-

LE.4 Analisa Aspek Ekonomi

A. Profit Margin (PM)

PM = penjualan total pajak sebelum Laba

x 100 %

PM = 000 . 800 . 466 . 99 ,-537 . 040 . 555 . 36 Rp Rp

x 100 % = 36,751 %

Profit margin sebesar 36,751 % menunjukkan keuntungan perusahaan yang diperoleh tiap tahunnya.

B. Break Even Point (BEP)

BEP =

Variabel Biaya Penjualan Total Tetap Biaya

− x 100 %

BEP =

− − 41.855−.310.170, 000 . 800 . 466 . 99 . , 293 . 449 . 056 . 21 Rp Rp Rp x100% = 36,549%

BEP merupakan titik keseimbangan penerimaan dan pengeluaran dari suatu pabrik/unit dimana semakin kecil BEP maka perusahaan semakin baik. BEP biasanya tidak lebih dari 50 %, maka dari hasil diatas diketahui pendapatan dan pengeluaran sebanding.

Kapasitas produksi olein pada titik BEP = 118 kg x 36,549 % = 43,128 kg

Nilai penjualan pada titik BEP = 36,549 % x Rp 99.466.800.000,-

= Rp 36.354.120.732,-

C. Pay Out Time (POT)

POT =

ROI

1

x 1 tahun

ROI =

Investasi Modal Total pajak setelah Laba

ROI =

− − , 557 . 608 . 858 . 86 , 376 . 028 . 621 . 25 Rp Rp = 0,295

POT =

295 , 0

1

POT selama 3,390 tahun merupakan jangka waktu pengembalian modal dengan asumsi bahwa perusahaan beroperasi dengan kapasitas penuh tiap tahun.

D. Return on Network (RON)

RON =

sendiri Modal

pajak setelah Laba

x 100 %

RON =

− −

, 134 . 165 . 115 . 52

, 376 . 028 . 621 . 25

Rp Rp

x 100 % = 49,162 %

E. Internal Rate of Return (IRR)

Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan pengeluaran dari tahun ke tahun yang disebut “Cash Flow”. Untuk memperoleh

cash flow diambil ketentuan sebagai berikut:

- Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan 10 % tiap tahun - Harga tanah diasumsikan mengalami kenaikan 10 % tiap tahun - Masa pembangunan disebut tahun ke nol

- Jangka waktu cash flow dipilih 10 tahun

- Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke – 10

Cash flow = laba sesudah pajak + depresiasi

-20,000,000,000 40,000,000,000 60,000,000,000 80,000,000,000 100,000,000,000 120,000,000,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Kapasitas Produksi (% )

B

iaya (

R

u

p

iah

)

Penjualan Biaya tetap Biaya variabel Biaya produksi