PRARANCANGAN PABRIK LINEAR LOW DENSITY POLYETHYLENE (LLDPE) DENGAN BAHAN BAKU ETHYLENE DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 150.000 TON/TAHUN

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK LINEAR LOW DENSITY POLYETHYLENE (LLDPE) DENGAN BAHAN BAKU ETHYLENE DENGAN KAPASITAS

PRODUKSI 150.000 TON/TAHUN Oleh

CICI YULIANI

Pabrik Linear Low Density Polyethylene akan didirikan di Tanjung Bintang, Lampung Timur. Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, daerah pemasaran, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja yang mudah didapatkan dan kondisi lingkungan.

Pabrik direncanakan memproduksi Linear Low Density Polyethylene sebanyak 150.000 ton/tahun, dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah ethylene sebanyak 18.939,39 kg/jam

Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik Linear Low Density Polyethylene berupa pengadaan air, pengadaan steam, pengadaan listrik, kebutuhan bahan bakar, dan pengadaan air pendingin.

Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur organisasi line dan staff dengan jumlah karyawan sebanyak 125 orang.

Dari analisis ekonomi diperoleh:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 177.102.551.742,13 Working Capital Investment (WCI) = Rp 31.253.391483,91 Total Capital Investment (TCI) = Rp 208.355.943.226,04

Break Even Point (BEP) = 45,92 %

Shut Down Point (SDP) = 27,19 %

Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,98 tahun

Pay Out Time after taxes (POT)a = 2,36 tahun

Return on Investment before taxes (ROI)b = 34,34 %

Return on Investment after taxes (ROI)a = 27,47 % %

Discounted cash flow (DCF) = 31,42 %

Mempertimbangkan paparan di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik linear low density polyethylene dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dan mempunyai masa depan yang baik.

PRARANCANGAN PABRIK

LINEAR LOW DENSITY

POLYETHYLENE

(LLDPE) DENGAN BAHAN

BAKU

ETHYLENE

DENGAN KAPASITAS

PRODUKSI 150.000 TON/TAHUN

(Tugas Khusus

Heater

01 (HE-01))

Oleh

CICI YULIANI

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2014

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Gistang pada tanggal 11 Juli 1988, sebagai putri pertama dari dua bersaudara dari pasangan H. Supardan dan Hj. Endang Sulastri.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar Negeri 1 Gunung Sugih Kecil pada tahun 2000, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 1 Jabung pada tahun 2003 dan Sekolah Menengah Atas Negeri 6 Bandar Lampung pada tahun 2006.

Pada tahun 2006, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Pada tahun 2013, penulis melakukan penelitian dengan judul

“Pengaruh Penambahan Urea pada Pembuatan Biogas Secara Anaerobik dari Sampah Organik (Buah-Buahan) dengan menggunakan Starter Kotoran Sapi” dan Kerja Praktik di PT.Semen Gresik Jawa Timur

MOTTO

Manusia hanya bisa berencana, hasilnya

Sebuah Karya kecilku....

Dengan segenap hati kupersembahkan tugas akhir ini kepada:

Allah SWT,

Atas kehendak-Nya semua ini ada

Atas rahmat-Nya semua ini aku dapatkan

Atas kekuatan dari-Nya aku bisa bertahan.

Orang tuaku sebagai tanda baktiku, terima kasih atas segalanya,

doa, kasih sayang, pengorbanan dan keikhlasannya.

Ini hanyalah setitik balasan yang tidak bisa dibandingkan dengan

berjuta-juta pengorbanan dan kasih sayang

yang tidak akan pernah berakhir.

Guru-guruku sebagai tanda hormatku,

terima kasih atas ilmu yang telah diberikan.

Serta tak lupa kupersembahkan kepada Almamaterku tercinta,

semoga kelak berguna dikemudian hari.

i

SANWACANA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang Maha Kuasa dan Maha Penyayang, atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul “Prarancangan Pabrik Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) dengan Bahan Baku Ethylene dengan Kapasitas Produksi 150.000 Ton/Tahun” dapat diselesaikan dengan baik.

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

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

1. Ir. Azhar, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas Lampung dan selaku Dosen Penguji atas ilmu, kritik dan saran, dalam penyelesaian tugas akhir.

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

ii

3. Yuli Darni, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing II, yang telah memberikan pengarahan, masukan, bimbingan, kritik dan saran selama penyelesaian tugas akhir. Semoga ilmu bermanfaat yang diberikan dapat berguna dikemudian hari.

4. Panca Nugrahini F., S.T., M.T., dan Lia Lismeri, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji atas ilmu, kritik dan saran, dalam penyelesaian tugas akhir.

5. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung, atas semua ilmu dan bekal masa depan yang akan selalu bermanfaat.

6. Keluargaku tercinta, untuk Ayah, Ibu, dan Adikku yang selalu memberikan do’a, semangat, dan dukungan, skripsi ini juga ku persembahkan untuk mereka semoga bisa menjadi pengobat hati yang pilu.

7. Garybaldi, selaku rekan seperjuangan pengerjaan skipsi.

8. Anggota “Paguyuban” (Kokom, Nope, Maya, Bejo, Nikong, dan Mbul) yang selalu kompak walaupun mengahadapi berbagai masalah tetap bisa tertawa dan saling memberi motivasi.

9. Adel dan Ika yang cantik dan baik hati, yang setia menemani dan menyemangati.

10. Emakku yang subur, Aci si Anak Alay, Dora si Bontot, Bocil, Didik, Kur yang selalu setia membantu dan memberiku semangat untuk menyelesaikan penelitian ini.

11. Seluruh teman-teman sperjuangan a.k.a Teknik Kimia 2006, Universitas Lampung yang telah memberikan semangat dan bantuannya selama pelaksanaan penelitian.

iii

12. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan-satu persatu oleh penulis yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan penelitian dan pengerjaan laporan hasil penelitian.

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

Bandar Lampung, 22 Agustus 2014 Penulis,

i DAFTAR ISI

Halaman ABSTRAK

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR TABEL ... iii

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR GRAFIK ... viii

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pendirian Pabrik ... 1

B. Kegunaan Produk ... 3

C. Kapasitas Rancangan ... 4

D. Lokasi Pabrik ... 8

II. DESKRIPSI PROSES A. Macam-macam Proses Pembuatan Polyethylene………... . 10

B. Pemilihan Proses ... 12

C. Uraian Proses ... 13

III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK A. Bahan Baku Utama ... 25

B. Bahan Baku Penunjang... 26

C. Produk Utama ... 28

IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI A. Neraca Massa ... 30

B. Neraca Energi ... 31

V. SPESIFIKASI PERALATAN A. Peralatan Proses ... 39

ii

B. Peralatan Utilitas ... 54

VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH A. Unit Pendukung Proses (Utilitas) ... 109

B. Pengolahan Limbah ... 128

C.Laboratorium ... 129

D.Instrumentasi dan Pengendalian Proses ... 133

VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK A. Lokasi Pabrik ... 136

B. Tata Letak Alat Proses ... 140

VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN OPERASI PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan ... 144

B. Struktur Organisasi Perusahaan ... 147

C. Tugas dan Wewenang... 149

D. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ... 157

E. Pembagian Jam Kerja Karyawan ... 157

F. Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karyawan ... 160

G. Kesejahteraan Karyawan ... 164

IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI A. Investasi ... 167

B. Evaluasi Ekonomi ... 171

C. Angsuran Pinjaman ... 173

D. Discounted Cash Flow ... 174

X. KESIMPULAN DAN SARAN ... 175 DAFTAR PUSTAKA

iii

DAFTAR TABEL

Tabel halaman

1.1. Kebutuhan Linear Low Density Polyethylene di Indonesia... 4

1.2. Pabrik Linear Low Density Polyethylene di Indonesia... 6

1.3. Kebutuhan Linear Low Density Polyethylene di empat negara besar di ASEAN………. 11

2.1. Perbandingan Proses Pembuatan Linear Low Density Polyethylene... 12

4.1. Neraca Massa Reaktor (RE-01) ... 30

4.2. Neraca Massa Cyclone (CY-01) ... 30

4.3. Neraca Massa Product Purge Bin – 01 (PP-01) ... 31

4.4. Neraca Energi Reaktor (RE-01)……... 32

4.5. Neraca Energi Product Blow Tank (PB-01) ……... 33

4.6. Neraca Energi Cyclone (CY-01) ... 33

4.7. Neraca Energi Kompresor (KO-03)……... 34

4.8. Neraca Energi Kompresor (KO-01) ………... ... 35

4.9. Neraca Energi Heater (HE-01) ... 35

4.10. Neraca Energi Kompresor (KO-02)……... 36

4.11. Neraca Energi Cooler (Co-01) .………... ... 37

4.12. Neraca Energi Extruder (Ex-01)……... 38

4.13. Neraca Energi Pelleter (PE-01) ... 38

5.1. Spesifikasi Storage Tank (ST-01) ...39

5.2. Spesifikasi Storage Tank (ST-02) …... 40

5.3. Spesifikasi Storage Tank (ST-03)... 41

5.4. Spesifikasi Storage Tank (ST-04) ... 42

5.5. Pompa Proses 1 (PO – 01) ……….…………. 43

5.6. Pompa Proses 2 (PO – 02) ... ... 44

iv

5.8. Spesifikasi Heat Exchanger (HE-02) ... ... 46

5.9. Spesifikasi Kompressor 1 (KO-01)... 47

5.10. Spesifikasi Kompressor 2 (KO-02)... 47

5.11. Spesifikasi Kompressor 3 (KO-03)... 48

5.12. Spesifikasi Reaktor(RE-01) ………... 48

5.13. Spesifikasi Flash Dryer (FD-01)... 49

5.14. Spesifikasi Cyclone 1 (CY-01) ... 50

5.15. Spesifikasi Cyclone 2 (CY-02)... 51

5.16. Spesifikasi Silo ( SI-01 )... 52

5.17. Spesifikasi Silo ( SI-02 )... 53

5.18. Spesifikasi Gudang Produk (W-01)... 53

5.19. Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS-01)...54

5.20. Spesifikasi Bak Penggumpal (BP-01)...55

5.21. Spesifikasi Tangki Alum (TI-01)... 56

5.22. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik(TI-02)... 57

5.23. Spesifikasi Tangki Larutan Klorin(TI-03)... 58

5.24. Spesifikasi Clarifier (CF-01)... 59

5.25. Spesifikasi Sand Filter (SF-01)... 60

5.26. Spesifikasi Tangki Air Filter (TF-01)…... 61

5.27. Spesifikasi Tangki Air Filter-2/Filtered Water Tank-2 (TF-02)...62

5.28. Spesifikasi Hot Basin (HB-01)………... …….63

5.29. Spesifikasi Cooling Tower (CT-01A/B)... 64

5.30. Spesifikasi Cold Basin (CB–01)... 65

5.31. Spesifikasi Tangki Natrium Fosfat (TI-06) ...66

5.32. Spesifikasi Tangki Dispersant (TI-07)...67

5.33. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-01 A/B)...68

5.34. Spesifikasi Tangki Asam Sulfat 2 (TI-08)...69

5.35. Spesifikasi Anion Exchanger (AE-01 A/B)...70

5.36. Spesifikasi Tangki NaOH(TI-09)... 71

5.37. Spesifikasi Tangki Air Demin-01 (TP-01)...72

5.38. Spesifikasi Deaerator (DA-01)... 73

v

5.42. Spesifikasi Tangki Air Kondensat (TP-01)... 77

5.43. Spesifikasi Boiler (BO-01)... 78

5.44. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Demin TP-01...79

5.45. Spesifikasi Blower Steam-01 (BS-01)...80

5.46. Spesifikasi Kompresor Udara-01 (CO-01)...81

5.57. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-01) ... 82

5.58. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-02)... 83

5.59. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-03)... 84

5.60. SpesifikasiPompa Utilitas (PU-04)……... 85

5.61. SpesifikasiPompa Utilitas (PU-05)... 86

5.62. SpesifikasiPompa Utilitas (PU-06)……... 87

5.63. SpesifikasiPompa Utilitas (PU-07) ... 88

5.64. SpesifikasiPompa Utilitas (PU-08) ... …. 89

5.65. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-09)... 90

5.66. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-10) ... 91

5.67. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-11) ... 92

5.68. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-12) ... 93

5.69. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-13) ... 94

5.70. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-14) ... 95

5.71. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-15) ... 96

5.72. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-16) ... 97

5.73. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-17) ... 98

5.74. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-18) ... 99

5.75. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-19) ... 100

5.76. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-20) ... 101

5.77. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-21) ... 102

5.78. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-22) ... 103

5.79. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-23) ... 104

5.77. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-24) ... 105

vi

5.79. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-26) ... 107

5.79. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-27) ... 108

6.1. Peralatan yang Membutuhkan Air Pendingin ... 112

6.2. Peralatan yang membutuhkan steam ... 116

6.3. Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian ... 134

6.4. Pengendalian Variabel Utama Proses ... 135

7.1. Rincian Luas Tanah sebagai Bangunan Pabrik... 138

8.1. Jadwal Kerja Regu Shift ... 159

8.2. Perincian Tingkat Pendidikan …………... 160

8.3. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat ... 161

8.4. Jumlah Karyawan……….162 9.1. Fixed Capital Investment ... 168

9.2. Manufacturing Cost ... 169

9.3. General Expenses ... 170

9.4. Biaya Administrasi ... 170

9.5. Minimum acceptable persent return on investment... 171

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar halaman

6.1.Cooling Tower………... 114

6.2.Diagram Cooling Water System ... .. 116

6.3.Deaerator... ... 118

6.4.Diagram Alir Pengolahan Air ... 119

7.1.Tata Letak Pabrik LLDPE ... ... 139

7.2.Tata Letak Alat Proses ... 143

8.1.Struktur Organisasi Perusahaan ... 148

viii

DAFTAR GRAFIK

Grafik halaman

1.1. Grafik Kebutuhan Linear Low Density Polyethylene di Indonesia ... 4 9.1. Analisa Ekonomi Pabrik LLDPE ... 173

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pembangunan industri nasional diarahkan guna meningkatkan daya saing agar mampu menerobos pasar internasional dan mempertahankan pasar dalam negeri. Perkembangan yang pesat dalam pembangunan industri yang dialami oleh bangsa Indonesia berpengaruh pada pembangunan di sub-sektor industri.

Dari krisis ekonomi yang terjadi, industri Polyethylene termasuk salah satu industri yang cepat pulih dari keterpurukan seiring dengan perekonomian yang mulai membaik pada tahun 1999. Hal ini dikarenakan sifat bahan plastik yang lebih tahan lama dan tidak mudah pecah, sehingga bahan plastik cenderung disukai masyarakat di banding bahan kaca atau lainnya. Kondisi ini tentunya ikut mendorong kinerja industri pemakai produk Polyethylene seperti industri plastik, kabel dan lain – lain (Kompas, 2009).

Polyethylene atau polyethene merupakan polimer termoplastik yang banyak

digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Polyethylene tidak larut dalam pelarut apapun pada suhu kamar. Polimer ini juga tahan terhadap asam dan basa tetapi tidak dapat dirusak oleh asam nitrat pekat.

2

Nama polyethylene berasal dari monomer penyusunnya yaitu etana (ethylene).

Polyethylene pertama kali disintesis secara tidak sengaja dari pemanasan

diazomethane oleh ahli kimia Jerman bernama Hans von Pechmann pada tahun 1898.

Secara industri, polyethylene pertama kali disintesis oleh E.W. Fawcett pada tahun 1936 di Laboratorium Imperial Chemical Industries, Ltd (ICI), Inggris dalam sebuah percobaan tak terduga dimana ethylene yang merupakan bahan baku sisa reaksi diteliti sampai tekanan 1.446,52 kg/cm2 _{dan temperatur 170} o_{C. Pada tahun 1940,}

polimer mulai diperkenalkan secara komersial, dan polimer ethylene yang pertama kali diperdagangkan adalah polyethylene dengan densitas rendah (low density) dan tekanan tinggi (high pressure). Setelah mengalami perkembangan, produksi low

density polyethtylene meluas dengan cepat. Pada tahun 1953, Ziegler berhasil

menemukan cara pembuatan polyethylene secara organometalic dan setahun kemudian berhasil diproduksi. Polyethylene yang dihasilkan oleh Ziegler yaitu

polyethylene tanpa tekanan. Sampai sekarang, polyethylene merupakan jenis polimer

yang paling banyak diproduksi.

Kebutuhan Linear Low Density Polyethylene nasional dalam kurun waktu lima tahun terakhir cenderung meningkat seperti terlihat pada Tabel 1.1, tetapi produksi dalam negeri belum mampu memenuhi kebutuhan tersebut sehingga harus impor dari luar negeri. Untuk itu industri Linear Low Density Polyethylene mempunyai prospek yang cukup baik untuk dikembangkan di Indonesia. Disamping untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri yang tiap tahunnya cenderung meningkat, juga untuk meningkatkan sumber daya manusia. Maka perancangan pabrik Linear Low Density Polyethylene merupakan pemikiran yang menarik untuk ditelaah.

Berdasarkan pertimbangan – pertimbangan tersebut, maka pendirian pabrik Linear Low Density Polyethylene di Indonesia dapat dilaksanakan dengan alasan sebagai berikut:

1. Keberadaan industri Linear Low Density Polyethylene akan mengurangi kebutuhan impor yang setiap tahun cenderung meningkat sehingga dapat menghemat devisa negara dan mengurangi ketergantungan terhadap negara lain.

2. Keberadaan Linear Low Density Polyethylene membuka peluang bagi pengembangan industri – industri dengan bahan baku Linear Low Density Polyethylene seperti : plastik film , pembungkus kabel , kursi, dll.

3. Pendirian pabrik Linear Low Density Polyethylene akan menciptakan lapangan kerja dalam rangka meningkatkan sumber daya manusia.

B. Kegunaan Produk

LLDPE diproduksi untuk berbagai macam barang, antara lain: a. Film : plastik, plastik pembungkus baju, plastik karung b. Kabel : pembungkus kabel tegangan rendah

4

C. Kapasitas Rancangan

Dalam pemilihan kapasitas perancangan pabrik Linear Low Density Polyethylene ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan antara lain:

1. Prediksi Kebutuhan Linear Low Density Polyethylene di Indonesia

Kenaikan kebutuhan Linear Low Density Polyethylene ini dapat dilihat dari peningkatan kebutuhan dalam negeri tiap tahunnya, seperti pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1 Kebutuhan Linear Low Density Polyethylene di Indonesia

Sumber : Badan Pusat Statistik, 2012

Dari data di atas, maka terbuka peluang untuk dapat memenuhi kebutuhan Linear Low Density Polyethylene dalam negeri yang pada tahun – tahun mendatang yang akan mengalami kekurangan yang cukup banyak.

tahun

tahun

ke Kebutuhan (ton) 2007 1

198.670 2008 2

256.391 2009 3

296.709 2010 4

332.976 2011 5

407.395 2012 6

411.856

Gambar 1.1. Grafik Kebutuhan Linear Low Density Polyethylene di Indonesia

Berdasarkan data tersebut, dapat diperkirakan kebutuhan Linear Low Density Polyethylene di Indonesia pada tahun 2018 dengan persamaan garis lurus: y = ax + b

Keterangan : y = kebutuhan low density polyurethane, ton/tahun x = tahun ke

b = intercept a = gradien

Diperoleh persamaan garis lurus: y = 44435x +16181 (ton/tahun)

Dari persamaan di atas diketahui bahwa kebutuhan Linear Low Density Polyethylene di Indonesia pada tahun 2018 adalah 549.401 ton/tahun.

y = 17233e0,174x

y = 44435x + 16181

-100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000

0 1 2 3 4 5 6 7

Series1

Expon. (Series1)

6

a) Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan adalah ethylene, diperoleh dari PT. Chandra Asri Petrochemical Center, Cilegon. Sedangkan nitrogen, hidrogen dan comonomer

diperoleh dari PT. Bayer Material Science Indonesia, Cilegon, Banten dengan kapasitas produksi 35.000 ton/tahun. Bahan pembantu berupa katalis Katalis M-1 diperoleh dari Beyond Industries Co., Ltd, Cina dengan kapasitas

produksi 20.000 ton/tahun.

b) Kapasitas yang telah diproduksi

Pabrik Linear Low Density Polyethylene yang telah berdiri di Indonesia antara lain dapat dilihat pada Tabel 1.2.

Tabel 1.2. Pabrik Linear Low Density Polyethylene di Indonesia

Nama Perusahaan Lokasi Kapasitas (ton/tahun)

PT.Chandra Asri Petrochemical Center (CAPC)

Cilegon 200.000

PT. TITAN Petrokimia Nusantara Cilegon 225.000

Sumber :www.foamextechnicalproduct.com

Berdasarkan pertimbangan - pertimbangan diatas, maka dalam prarancangan pabrik Linear Low Density Polyethylene ini dipilih kapasitas 150.000 ton/tahun dengan pertimbangan sebagai berikut:

a) Prediksi kebutuhan dalam negeri akan Linear Low Density Polyethylene pada tahun 2018 adalah sebesar 549.401 ton, dimana 75% telah dipenuhi oleh

pabrik yang sudah ada sedangkan sisanya 25% dipenuhi oleh pabrik ini sehingga kebutuhan dalam negeri dapat terpenuhi.

b) Selain dapat memenuhi kebutuhan Linear Low Density Polyethylene dalam negeri, pabrik Linear Low Density Polyethylene ini juga diharapkan dapat membantu perekonomian Indonesia dengan mengekspor produk tersebut ke luar negri, khususnya ke negara-negara besar ASEAN, seperti Malaysia, Thailand, Filipina, dan Singapura mengingat kabutuhan akan Linear Low Density Polyethylene di negara-negara tersebut cinderung meningkat setiap tahunnya. Kebutuhan Linear Low Density Polyethylene di empat negara besar di ASEAN dapat dilihat pada tabel 1.3.

Tabel 1.3. Kebutuhan Linear Low Density Polyethylene di empat negara besar di ASEAN

Negara Tahun Jumlah Kebutuhan Linear Low

Density Polyethylene (ton/tahun)

Malaysia 2012 336.992,388

Thailand 2012 201.339,650

Filipina 2012 Singapura 2011

80.436,156 714.781,248 Sumber : http://data.un.org/

c) Dari aspek bahan baku, kebutuhan bahan baku utama dapat tercukupi dari dalam negeri.

d) Dapat merangsang berdirinya industri furniture, otomotif dan industri lainnya yang menggunakan bahan baku Linear Low Density Polyethylene.

8

D. Lokasi Pabrik

Lokasi suatu pabrik memberikan pengaruh yang besar terhadap lancarnya kegiatan industri. Ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan untuk menentukan lokasi pabrik yang akan dibangun agar secara teknis dan ekonomi menguntungkan. Pabrik Linear Low Density Polyethylene direncanakan akan didirikan di Lokasi pabrik direncanakan di Kawasan Industri Tanjung Bintang, Lampung Timur dengan pertimbangan sebagai berikut :

1. Bahan baku

Bahan baku utama berupa ethylene diperoleh dari PT. Chandra Asri Petrochemical Center, Cilegon. Sedangkan bahan baku nitrogen, hidrogen,

comonomer diperoleh dari PT. Bayer Material Science Indonesia, Cilegon,

Banten.

2. Pemasaran

Lokasi pabrik mendekati pasar bertujuan agar produk cepat sampai ke konsumen, menghindari kerusakan selama pengiriman dan agar dapat menekan biaya transportasi. Produk Linear Low Density Polyethylene diutamakan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Dalam hal ini, Tanjung Bintang sangat mendukung mengingat letaknya sangat strategis yaitu dekat dengan konsumen terutama Sumatera dan pulau Jawa.

3. Transportasi

Kawasan industri Tanjung Bintang, dekat dengan pelabuhan Internasional Panjang, sehingga memberi kemudahan untuk keperluan tranportasi impor dan

ekspor. Akan dibangunnya jalan Trans tol sumatra yang tersedia juga memberi keuntungan tersendiri untuk memudahkan pengangkutan bahan baku dan produk.

4. Tenaga kerja

Daerah Kawasan industri Tanjung Bintang, merupakan kawasan industri dan lokasinya dekat dengan ibu kota negara sebagai pusat pendidikan sehingga mudah untuk memperoleh tenaga kerja ahli. Sedangkan tenaga kerja yang berpendidikan menengah atau kejuruan dapat diambil dari daerah sekitar pabrik.

5. Utilitas

Fasilitas pendukung berupa air, listrik dan bahan bakar tersedia cukup memadai karena merupakan kawasan industri. Kebutuhan tenaga listrik dipenuhi oleh PT. PLN yang lokasinya tidak jauh dari kawasan industri dan generator sebagai penunjang. Kebutuhan air dapat diperoleh dari sungai, karena lokasi pabrik yang dekat dengan sungai.

6. Perijinan

Pemerintah menetapkan bahwa daerah Tanjung Bintang sebagai kawasan industri, sehingga segala macam perijinan menjadi lebih mudah dan fasilitas - fasilitas yang dibutuhkan sudah tersedia seperti kebutuhan listrik, air dan bahan bakar.

BAB II

DESKRIPSI PROSES

A. Macam-macam Proses Pembuatan Polyethylene

Ada beberapa macam proses pembuatan produk polyethylene, diantaranya: 1. High Presure Process

Autoclave reaktor atau tubular reaktor (jacketted tube) yang mempunyai kondisi operasi yang berbeda seperti :

 Autoclave reaktor

 Tekanan operasinya antara 150-200 Mpa (typical)  Waktu tinggal 30-60 detik (typical)

 Tubular Reaktor

 Tekanan operasi yang digunakan antara 200-250 Mpa (typical)  Temperatur reaksinya tergantung dari jenis inisiator oksigen maka

temperatur reaksinya 1900 °C dan jika menggunakan inisiator peroxycarbonate maka temperatur reaksinya menjadi 1400°C.

2. Suspension (Slurry) Process

Dalam proses ini polyethylene disuspensikan dalam diluent hidrocarbon untuk mempermudah proses. Ada 2 macam proses dalam suspension (slurry) proses, yaitu autoclaveprocess dan loop reaktor process.

 Autoclave Process

- Tekanan operasinya 0.5-1 Mpa (typical)

- Temperatur reaksinya antara 80-900°C (typical) - Diluent yang digunakan adalah hexane

- Katalis yang digunakan dicampur dengan alkyl alumunium

 Loop Reactor Process

- Tekanan operasinya 3-4 Mpa (typical) - Temperatur reaksinya 1000°C (typical) - Diluent yang digunakan adalah isobutene

- Jika menggunakan Philip type maka katalisnya adalah campuran Ti dan Alkyl alumunium

3. Gas Phase Process

Union Carbide banyak menggunakan proses ini dengan menggunakan reaktor fluidized bed. Disebut gas phase process karena hampir semua bahan baku disuplai dalam bentuk gas.

- Tekanan operasi yang digunakan antara 0.7-2 Mpa (typical) - Temperatur reaksinya antara 80-100°C (typical)

12 Faktor Teknis Gas Phase (Unipol) Liquid Phase (Dupont)

Proses Tekanan Tinggi (ICI)

Tekanan Operasi

300 psig 15000 - 18000 psig 20.000 - 30.000 psig

Temperatur Operasi

(°C)

80-100 220-260 200-300

Jenis Reaktor

Fluidized Bed Stirred reactor

Autoclave reactor, Turbular reactor Waktu

Tinggal

1- 5 jam 2 - 5 menit 30 dtk - 2 mnt

Diluent - Cyclohexana Butene-1

C4/C2 (molar)

0.01-0.4 0.01-0.3 0.01-0.3

Tipe Polyethylene LLDPE, HDPE LDPE, HDPE, LLDPE LLDPE B. Pemilihan Proses

Tabel 2.1 Perbandingan Proses Pembuatan Linear Low Density Polyethylene

Dalam Pra-rancangan pembuatan Pabrik Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) ini dipilih proses Gas Phase (Unipol). Pemilihan proses dilakukan denganmemperhatikan :

 Pengoperasiannya mudah karena proses yang sederhanan dengan unggun terfluidisasi menyebabkan proses lebih stabil dan fleksibel.

 Dengan menggunakan fase gas dan tidak adanya solvent, kemungkinan terjadinya aglomerasi lebih kecil

 Produk yang dihasilkan memiliki kemurnian yang tinggi

 Konversi reaksi yang diperoleh mencapai 98 % sehingga secara ekonomis proses ini layak dibuat dalam skala pabrik.

C. Uraian Proses

Proses pembuatan polietilen jenis homopolimer ini mendasarkan pada reaksi polimerisasi pertumbuhan rantai atau yang dikenal dengan polimerisasi adisi. Reaksi tersebut terjadi menurut tiga tahapan reaksi sebagai berikut :

1. Inisiasi

Tahap ini dimulai dengan proses pengaktifan katalis oleh ko-katalis. Katalis yang digunakan adalah TiCl4 dan ko-katalisnya adalah Al(C2H5)3. Setelah

katalis diaktifkan oleh ko-katalis, akan terbentuk rantai polietilen sebagai hasil penyisipan monomer etilen di antara atom Ti dengan gugus metil.

2. Propagasi

Radikal etilen yang terbentuk akan menyerang monomer etilen lain secara terus menerus sehingga membentuk rantai polimer yang panjang. Pada tahap ini tidak terjadi pengakhiran sampai tidak ada lagi gugus fungsi yang tersedia untuk reaksi. Cara penghentian reaksi dengan menggunakan penghentian ujung.

3. Terminasi

Pada tahap ini terjadi reaksi hidrogenasi. Hidrogen sebagai terminator akan bergabung dengan sisi aktif katalis sehingga terjadi pemotongan radikal

14

polimer menjadi senyawa polimer dan senyawa hidrid. Senyawa hidrid akan bergabung kembali dengan monomer etilen lainnya untuk membentuk rantai etilen yang baru.

Pada reaksi polimerisasi ini dibutuhkan partikel dan gas yang menyerupai suatu fluida, sehingga pengoprasiannya mudah dikontrol. Tidak ada hotspot seperti yang terjadi pada reaktor fixed bed. Fluida pendingin disirkulasikan melalui jacket di sekeliling reaktor dengan coil pendingin atau dapat juga dengan aliran gas fluidisasi yang direcycle.

Reaksi polimerisasi etilen adalah reaksi polimerisasi koordinasi dan sangat sksotermis (melepas panas reaksi), sehingga selama pengoprasiannya perlu pengendalian yang lebih ketat terhadap panas reaksi yang timbul di dalam reaktor. Hal ini dapat diatasi dengan membatasi reaksi sampai pada tingkat konversi per pass yang rendah, yaitu 2%. Pendinginan dilakukan dengan mendinginkan recycle gas monomer yang tidak bereaksi.

Secara konvensional umumnya LLDPE dibuat melalui proses tekanan tinggi (1500-3000 atm). Namun dengan ditemukannya proses baru yang menggunakan reaktor jenis fluidized bed, LLDPE dapat dibuat pada proses tekanan rendah, yaitu 7-20 atm dengan temperatur operasi sekitar 80-100 °C. Laju polimerisasi dapat dipercepat dengan jalan menaikkan suhhu operasi, konsentrasi katalis dan tekanan operasinya. Tapi perlu diketahui bahwa derajat percabangan molekul dan berat molekul polietilen sangat tergantung pada kondisi tekanan dan temperatur operasi. Akibatnya bila tekanan operasi dinaikkan, akan dihasilkan polimer dengan densitas tinggi (HDPE), sehingga keluar dari tujuan awal pembuatan polietilen

dengan densitas rendah (LLDPE). Sedangkan bila tekanan operasi diturunkan akan menghasilkan polietilen dengan berat molekul yang lebih rendah. Hal tersebut terjadi pula bila temperatur operasi diturunkan akan menghasilkan polietilen dengan densitas yang terlalu rendah. Dan bila suhu operasi dinaikkan terlalu tinggi, bisa mengakibatkan kenaikan berat molekul dan juga terjadinya reaksi balik (dekomposisi etilen) yang dapat menimbulkan ledakan. Sedangkan bila konsentrasi katalis dinaikkan terus, pada batasan konsentrasi katalis tertentu dapat menimbulkan ledakan.

Reaksi dekomposisi

C2H4 2C + 2H2 ΔH = -11 kkal/mol

C2H4 C + CH4 ΔH = -30 kkal/mol

Sehingga dari keterangan di atas, reaksi dilakukan dalam reaktor fluidized bed yang dioperasikan secara adiabatis dengan suhu umpan 80°C dan tekanan 20 atm. Perbandingan mol reaktan hidrogen : etilen = 1 : 8940 dengan menggunakan campuran TiCl4 dan MgCl2 sebagai katalis dengan produktifitasnya 16 kg

polietilen/gr katalis.

Ko-katalis yang dipergunakan adalah Tri Etil Aluminium (TEAL) dengan perbandingan 45 mol TEAL/mol Ti serta mempunyai panas reaksi (ΔH) sebesar -10 s.d -11 Btu/kg polietilen. Suhu 80°C dan tekanan 20 atm tersebut dipilih dengan mendasarkan pertimbangkan bahwa pada kondisi tersebut reaktan berada dalam fasa gas dan pada tekanan operasi yang tinggi (20 atm) diharapkan dapat mempermudah proses difusi dan adsorbsi gas reaktan ke permukaan katalis,

16

sedangkan suhu operasi ditetapkan pada suhu 80°C karena reaktor dioperasikan secara adiabatis sehingga suhu masuk dan keluar tidak sama. Dengan suhu masuk 80°C, suhu keluar akan mencapai sekitar 100°C. Hal ini dimaksudkan agar suhu keluar dari reaktor tidak melebihi range suhu reaksi. Alasan lain untuk pemilihan suhu 80°C adalah dimaksudkan supaya dapat mencapai harga konstanta kecepatan reaksi yang cukup besar, sehingga laju reaksi juga makin besar. Untuk menjaga suhu reaktor, gas sisa reaktan yang tidak bereaksi direcycle dan didinginkan dengan menggunakan eksternal cooler.

Perbandingan mol yang digunakan berpengaruh dalam produk yang diinginkan, mengingat produk yang diinginkan adalah polietilen jenis yarn grade dengan melt flow 2,5 gr/ 10 menit maka diambil perbandingan mol H2 : C2H4 = 1 : 8940

karena pada perbandingan ini akan dihasilkan polietilen jenis yarn grade. Sedangkan pada perbandingan yang lain akan dihasilkan polietilen dengan melt flow yang bervariasi sesuai dengan panjang rantai polimer polietilen.

Tinjauan Termodinamika dan Kinetika 1. Tinjauan Termodinamika

Reaksi polimerisasi etilen adalah reaksi polimerisasi koordinasi dan sangat eksotermis (melepas panas reaksi) dengan ΔH reaksi = -93,6 kj/mol (Ullman,Encyclopedia of Chemical Technology vol A.21 hal 496).

Karena reaksi berlangsung eksotermis dan reaktor adiabatis nonisotermal, maka kondisi suhu gas pereaktan masuk reaktor dipilih pada suhu 80°C dari range 70°C - 100°C agar suhu di reaktor tidak mencapai lebih dari range yang diperbolehkan.

Secara umum untuk mengetahui apakah suatu reaksi reversibel atau irreversibel dapat dihitung dari ΔG reaksi tersebut. Dengan persamaan ΔG = -RT ln K, dimana harga K bisa dihitung. Tetapi untuk reaksi polimerisasi etilen diketahui bahwa reaksi yang terjadi adalah reaksi antar muka antara gas dan padatan, dimana gas harus mendifusi dan diadsorpsi dulu pada permukaan padatan supaya bisa terjadi reaksi. Diketahui pula bahwa reaksi yang termasuk reaksi antar muka adalah reaksi yang irreversibel.

Selain itu sifat reaksi polimerisasi etilen menjadi polietilen, juga dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. Reaksi ini menggunakan adisi koordinasi yang cenderung menangkap etilen, memecahkan ikatannya dan menggabungkannya dengan molekul polimer yang sudah terbentuk. Dengan kata lain reaksi polimerisasi ini cinderung reaktif, sehingga reaksi balik dapat dikatakan tidak ada.

2. Konversi yang besar dengan waktu tinggal yang pendek menunjukkan bahwa reaksi polimerisasi etilen menjadi polietilen berjalan searah. Seperti diketahui bahwa konversi overall yang dapat dicapai pada polimerisasi etilen menjadi polietilen sampai di atas 95%. Dan dari mekanisme reaksi diketahui bahwa reaksi polimerisasi etilen berlangsung sangat cepat hanya dalam beberapa detik saja.

18

Jadi dapat disimpulkan bahwa reaksi polimerisasi etilen ini adalah reaksi irreversibel dan tidak perlu dihitung ΔG reaksi tersebut.

2. Tinjauan Kinetika

Reaksi polimerisasi etilen terjadi melalui mekanisme adisi koordinasi karena menggunakan katalis logam transisi yaitu TiCl4 dan ko-katalis Al2(C2H5)3. Misal

logam transisi = □ , alkil logam = AR dan monomer = M Adsorpsi untuk mebentuk situs aktif

k1

□ + AR □-AR

k2

□ + M M-□

Inisiasi ki

M-□-AR □-A-M-R

Propagasi

kp

M-□-A-Mx-R □-A-Mx+1-R

Tranfer antar monomer ktr

Dengan Mx adalah polimer

Terminasi

kt

M-□-A-Mx-R □-A-M- + MxR

Persamaan adsorpsi θA =

θM =

Reaksi overall :

- = (kp+ktr)θM [C*]

Dengan C* adalah konsentrasi dari rantai yang sedang tumbuh. Asumsi bahwa [C*] mencapai kondisi stady state, maka kecepatan reaksi inisiasi dan terminasi dianggap sama :

kiθAθM = kt[C*]θM

dengan eliminasi [C*] didapatkan: - =

Karena tahap propagasi yang paling menentukan dalam kecepatan reaksi maka persamaan di atas disederhanakan menjadi :

-20

Bila ditinjau melalui persamaan kecepatan reaksi di atas maka kecepatan reaksi polimerisasi adisi koordinasi bisa dipicu laju reaksinya dengan penambahan konsentrasi ko-katalis maupun penambahan pada konsentrasi monomernya.

Dari persamaan Arhenius : k = A . Dengan k = konstanta kecepatan reaksi

A = faktor tumbukan Ea = energi tumbukan R = konstanta gas T = suhu

Diketahui bahwa apabila suhu reaksi dinaikkan maka harga konstanta kecepatan reaksi akan semakin besar, hal ini akan mengakibatkan reaksi berjalan semakin cepat.

Langkah Proses

Proses pembuatan polietilen dapat dibagi menjadi tiga tahap, yaitu : 1. Langkah penyiapan bahan baku

Langkah penyiapan bahan baku dimaksudkan untuk :

a. Memanaskan etilen dan hidrogen dari suhu 30°C menjadi 80°C agar sesuai dengan suhu reaktor sebelum dimasukkan ke dalam reaktor dengan menggunakan HE

b. Menaikkan tekanan gas etilen dari tekanan 16 atm menjadi 21 atm dan gas hidrogen dari tekanan 1 atm menjadi 21 atm agar sesuai dengan tekanan reaktor sebelum dimasukkan ke dalam reaktor dengan menggunakan kompresor

Umpan etilen dengan kondisi uap yang dialirkan dari PT Chandra Asri dan sebagian disimpan dalam tangki stabilizer T-01 pada suhu 30°C dan tekanan 16 atm dicampur dengan aliran recycle dari cyclone dimasukkan ke dalam HE untuk dipanaskan sampai suhunya 80°C, kemudian dikompresi sampai mencapai 21 atm. Kemudian etilen dimasukkan dalam valve pengatur tekanan untuk dicampur dengan aliran etilen recycle dari reaktor yang telah didinginkan dan suhunya 80°C. Lalu etilen dicampur dengan butene cair yang dipompakan dari tangki T-03 dengan menggunakan nozzle sehingga butene cair yang disemprotkan langsung menguap. Campuran tersebut lalu digabungkan dengan naliran hidrogen dari tangki T-02 yang telah dikompresi sampai 21 atm. Demikian halnya dengan TEAL cair dipompakan dari T-04 kemudian dicampur dalam pipa yang menggunakan nozzle pada aliran campuran gas etilen, hidrogen dan butene sehingga TEAL cair langsung menguap.

2. Langkah Pembentukan Produk

Langkah pembentukan produk dimaksudkan untuk mereaksikan bahan baku etilen, hidrogen, butene dengan menggunakan katalis TiCl4 dan

ko-katalis TEAL.

Reaktor beroprasi pada range suhu 80 - 100°C dan tekanan 20 – 21 atm dalam fasa gas padat dengan menggunakan reaktor fluidized bed. Campuran gas reaktan dan ko-katalis dialirkan melewati bagian bawah reaktor dan dibiarkan berputar melewati bagian atas reaktor dan direcycle kembali ke bagian bawah reaktor. Hal ini dilakukan terus untuk melakukan “building concentration” (mencapai

22

komposisi reaktan dan ko-katalis yang diinginkan) dan mencapai kondisi operasi yang diinginkan. Bila konsentrasi dan kondisi operasi telah mencapai yang diinginkan maka katalis TiCl4 baru mulai diinjeksikan dari bagian tengah reaktor

dengan menggunakan screw conveyor sehingga reaksi dapat terjadi.

Karena reaksi bersifat eksotermis maka untuk menjaga suhu reaktor, gas yang keluar pada suhu 100°C dari bagian atas reaktor direcycle untuk didinginkan dengan external cooler (HE-02) sampai suhu 80°C dan secara kontinyu dicampur dengan aliran fresh feed menggunakan valve pengatur tekanan untuk dimasukkan ke dalam reaktor.

3. Langkah Pemisahan dan Pemurnian Produk

Langkah pemisahan dan pemurnian produk dimaksudkan untuk : a. Menurunkan tekanan produk reaktor dengan menggunakan product

blow tank

b. Memisahkan produk reaktor (resin padat) dari gas sisa reaktan c. Mengambil kembali etilen yang terbawa dalam campuran gas

produk dengan menggunakan unit pemisahan etilen

d. Mendeaktivasi katalis yang terikut produk dengan menggunakan product purge bin

e. Membentuk produk yang berwujud bubuk resin padat menjadi berbentuk pellet dengan menggunakan ekstruder dan pelleter

Produk yang berupa resin secara berkala diambil dari reaktor untuk dimasukkan ke dalam dua buah product blow tank (PBT) yang dioperasikan secara paralel dan saling berhubungan yang berfungsi sebagai penampung sementara sehingga tekanan turun dari 20 atm menjadi 10 atm. Penurunan tekanan tersebut disebabkan karena aliran produk reaktor yang berupa campuran gas padat, ketika dialirkan ke PBT-01 maka pipa yang menghubungkan PBT-01 dan PBT-02 mengalirkan gas aliran produk tersebut menuju PBT-02 sehinga tekanan aliran umpan turun menjadi 10 atm. Begitu pula halnya ketika aliran produk reaktor dialirkan ke PBT-02. Prouk dari product blow tank selanjutnya dipindahkan ke cyclone (CY-01) yang berfungsi untuk memisahkan gas dan resin.

Gas hasil pemisahan cyclone yang berada pada bagian atas yang terdiri dari etilen pada 5 atm dialirkan kembali ke pipa aliran fresh feed etilen dengan terlebih dahulu menaikkan tekanannya menjadi 16 atm dengan menggunakan kompresor.

Sedangkan resin berupa padatan hasil pemisahan cyclone (CY-01) dialirkan ke dalam product purge bin (PPB) dengan gaya gravitasi. Dalam product purge bin, resin dikontakkan langsung dengan steam pada suhu 150°C dan tekanan 2 atm sehingga katalis yang terikut di dalam product akan terdeaktivasi. Gas yang terjadi di dalam product purge bin ditarik dengan jet ejector (JE-01) untuk mencegah pengembunan steam dan membuang sisa katalis. Campuran tersebut kemudian dibuang ke flare.

24

Resin dari product purge bin di alirkan ke dalam ekstruder (EX-01) untuk dilelehkan pada suhu 165°C dengan menggunakan steam dan selanjutnya lelehan resin dari ekstruder dialirkan ke pelleter (PE-01). Di pelleter lelehan tersebut dibentuk menjadi seperti benang-benang tebal yang selanjutnya dipotong-potong oleh pisau pemotong dan didinginkan secara mendadak dengan cara dikontakkan secara langsung dengan air sehingga resin berbentuk pellet. Pellet ini kemudian dipisahkan dari air di Screener (SC-01) dan ditampung di Hopper (H-01). Dari Hopper pellet dialirkan ke Flash Drier (FD-01) dengan menggunakan udara kering yang sekaligus berfungsi sebagai alat transportasi. Keluaran dari FD dimasukkan ke dalam cyclone untuk memisahkan gas (udara kering dan air). Padatan yang keluar dari cyclone ditampung dalam Silo (S-01 dan S-02). Dari Silo, produk dimasukkan ke dalam bagging mesin untuk dikemas serta disimpan pada kondisi kamar di dalam gudang dan siap untuk dipasarkan.

SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK

A. Bahan Baku Utama

Bahan baku yang digunakan pada LLDPE Plant terdiri dari bahan baku utama dan bahan baku penunjang. Bahan baku utama yang digunakan yaitu ethylene dan bahan baku penunjang teridiri dari nitrogen, hydrogen dan comonomer. LLDPE plant menggunakan bahan baku utama yaitu ethylene. Ethylene ini diperoleh dari hasil produksi ethylene plant.

Sifat Fisik ethylene (CH2=CH2)

Berat molekul : 28,05 gr/mol Flash Point : -135 oC

Fase : gas

Titik didih : -103,9 oC Titik leleh : 169 oC Temperatur kritis : 9,5oC Tekanan kritis : 50,4 bar Volume kritis : 131 cm3/mol

26

B. Bahan Baku Penunjang 1. Comonomer

Comonomer yang digunakan pada LLDPE plant yaitu 1- butene. Sifat Fisik 1- butane (CH2=CHCH2CH3)

Berat molekul : 56,10 g/mol

Fase : cair

Titik didih : -5 oC Titik leleh : -130 oC

Density : 0,6 gr/cc (30 oC) Temperatur kritis : 146,85oC Tekanan kritis : 39,7 atm Volume kritis : 293,3 cm3/mol

Larut dalam pelarut organik tetapi tidak larut dengan air.

2. Hidrogen

Sifat fisik hidrogen (H2) yaitu :

Berat molekul : 2,016 gr/mol

Fase : gas

Titik didih : -252,7 oC Titik leleh : -259,1 oC Flash Point : -28 oC Temperatur kritis : 1240oC

Tekanan kritis : 12,8 atm

Density : 0,071 gr/ml (30 oC) Viskositas gas : 0,009

3. Katalis TiCl4-MgCl2

Wujud : slurry

Kenampakan : bening

Bau : tidak berbau

Komposisi : TiCl4 97% berat

MgCl2 3% berat

4. Ko-katalis Tri Etil Alumunium (TEAL) Sifat fisik TEAL (C2H5)3 AL yaitu :

Wujud : cair

Kenampakan : bening Bau : tidak berbau

Komposisi : TEAL minimum 92 % berat

Tri-n-propil alumunium maksimal 3% berat Density : 0,8324 gr/ml (30°C)

28

C. Produk

Sifat fisik dari polyethylene–(CH2-CH2-)n, yaitu :

Berat molekul : 10.000 – 100.000 g/mol Specific gravity : 0,91-0,94

Fase : padat

Titik leleh : 109 oC Densitas : 0,92 g/cm3

A. Peralatan Proses

Peralatan proses pabrik LLDPE dengan kapasitas 150.000 ton/tahun terdiri dari : 1. Storage Tank 1 (ST-01)

Tabel 5.1. Spesifikasi Storage Tank 1 (ST-01)

Kode : ST-01

Fungsi : Menyimpan Ethylene sebagai bahan baku utama proses

Type : Tangki silinder horizontal dengan elliptical head

Kondisi : Tekanan = 16 atm

Temperatur = 30 oC Dimensi Tangki : Diameter = 30,512 in

Panjang = 183,072 in Tebal shell = 3/16 in Tebal head = 3/16 in Kedalaman head = 7,025 in Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 285 Grade C

40

2. Storage Tank 2 (ST-02)

Tabel 5.2. Spesifikasi Storage Tank 2 (ST-02)

Kode : ST-02

Fungsi : Menyimpan Hidrogen sebagai bahan baku

penunjang

Type : Tangki silinder horizontal dengan elliptical head

Kondisi : Tekanan = 1 atm

Temperatur = 30 oC Dimensi Tangki : Diameter = 2,823 in

Panjang = 16,938 in Tebal shell = 3/16 in Tebal head = 3/16 in Kedalaman head = 2,706 in Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 285 Grade C

3. Storage Tank 3 (ST-03)

Tabel 5.3. Spesifikasi Storage Tank 3 (ST-03)

Kode : ST-03

Fungsi : Menyimpan bahan penunjang I-butene

Type : Tangki silinder horizontal dengan elliptical head

Kondisi : Tekanan = 4 atm

Temperatur = 30 oC Dimensi Tangki : Diameter = 33,396 in

Panjang = 223,376 in Tebal shell = 3/16 in Tebal head = 3/16 in Kedalaman head = 7,578 in Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 285 Grade

42

4. Storage Tank 4 (ST-04)

Tabel 5.4. Spesifikasi Storage Tank 4 (ST-04)

Kode : ST-04

Fungsi : Menyimpan TEAL sebagai bahan baku penunjang Type : Tangki silinder horizontal dengan elliptical head

Kondisi : Tekanan = 1 atm

Temperatur = 30 oC Dimensi Tangki : Diameter = 33,396 in

Panjang = 223,376 in Tebal shell = 3/16 in Tebal head = 3/16 in Kedalaman head = 11,79 in Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 285 Grade C

5. Pompa Proses 1 (PO – 01)

Tabel 5.5. Spesifikasi Pompa Proses 1 (PO – 01) Kode : PO-01

Fungsi : Memompa larutan butane dari tangki -03 ke pipa yang menuju reaktor

Type : Centrifugal Kapasitas : 18 gal/menit Power : 1,3 kW

Dimensi : Ukuran pipa nominal (IPS) = 1/8 in Diameter luar = 0,405 in Diameter dalam = 0,215 in

Schedule = 80

44

6. Pompa Proses 2 (PO – 02)

Tabel 5.6. Spesifikasi Pompa Proses 2 (PO – 02)

Fungsi : Memompa larutan TEAL dari tangki -04 ke pipa yang menuju reaktor

Type : Centrifugal Kapasitas : 18 gal/menit Power : 11,48 kW

Dimensi : Ukuran pipa nominal (IPS) = 1/8 in Diameter luar = 0,405 in Diameter dalam = 0,215 in

Schedule = 80

7. Heat Exchanger 1 ( HE-01)

Tabel 5.7. Spesifikasi Heat Exchanger 1 ( HE-01)

Kode : HE-01

Fungsi : Memanaskan suhu etilen sebelum masuk reactor

Type : Double Pipe Heat Exchanger

Dimensi pipa Annulus:

IPS = 4 in

Sch. No. 40

OD = 4,5 in

ID = 4,026 in

Inner pipe:

IPS = 3 in

Sch. No. 40

OD = 3,5 in

ID = 3,068 in

Jumlah hairpin = 2 buah Panjang 1 pipa = 15ft ∆P, annulus = 0,0130 psi ∆P, inner pipe = 0,2006 psi

46

8. Heat Exchanger 2 ( HE-02)

Tabel 5.8. Spesifikasi Heat Exchanger 2 ( HE-02)

Kode : HE-02

Fungsi : Mendinginkan suhu etilen sebelum masuk reactor

Type : Double Pipe Heat Exchanger

Dimensi pipa Annulus:

IPS = 4 in

Sch. No. 40

OD = 4,5 in

ID = 4,026 in

Inner pipe:

IPS = 3 in

Sch. No. 40

OD = 3,5 in

ID = 3,068 in

Jumlah hairpin = 2 buah Panjang 1 pipa = 15ft ∆P, annulus = 0,0130 psi ∆P, inner pipe = 0,2006 psi

9. Kompressor 1 (KO-01)

Tabel 5.9. Spesifikasi Kompressor 1 (KO-01)

Kode : KO-01

Fungsi : Menaikkan tekanan gas etilen dari 16 atm menjadi 21 atm

Type : Centrifugal

Jumlah stage : 1

Power : 3 Hp

Bahan konstruksi : Plate steel 240

10.Kompressor 2 (KO-02)

Tabel 5.10. Spesifikasi Kompressor 2 (KO-02)

Kode : KO-02

Fungsi : Menaikkan tekanan gas hidrogen dari 1 atm menjadi 21 atm

Type : Centrifugal

Jumlah stage : 1

Power : 400 Hp

Bahan konstruksi : Plate steel 240

48

11.Kompresor 3 (KO-03)

Tabel 5.11. Spesifikasi Kompresor 3 (KO-03)

Kode : KO-03

Fungsi : menaikkan tekanan gas Etilen hasil recycle dari 5 atm menjadi 16 atm

Type : Centrifugal

Jumlah stage : 1

Power : 18 Hp

Bahan konstruksi : Plate steel 240

12.Reaktor (RE-01)

Tabel 5.12. Spesifikasi Reaktor (RE-01)

Kode : RE-01

Fungsi : Sebagai tempat terjadinya reaksi polimerisasi etilen menjadi polietilen

Type : Reaktor Unggun terfluidisasi

Kondisi : Tekanan = 20 atm

Suhu = 363 K Dimensi : Tinggi reaktor = 27,9 m

Diameter reaktor = 4,05 m (straight section) = 7,16 m (expanded section) Tebal Shell = 2 in

Tinggi bed = 4,11 m Dimensi Orifice : Diameter orifice = 1,5 mm

Jumlah lubang orifice = 10 buah tiap 1 cm2 Bahan Konstruksi : Plate Steel 357

13.Flash Dryer (FD-01)

Tabel 5.13. Spesifikasi Flash Dryer (FD-01)

Kode : FD-01

Fungsi : mengeringkan pellet polietilen

Type : Direct Contact, Counter Current Flow Kondisi : Umpan masuk = 50 oC

Umpan keluar = 56,5 oC Udara kering masuk = 200 oC Udara kering keluar = 97,6 oC Kapasitas umpan masuk : 7 kg/detik

Kapasitas umpan keluar : 6,685 kg/detik

Dimensi rotary : Panjang = 35,5 Diameter = 20 cm Waktu tinggal : 0,199 detik

50

14.Cyclone 1 (CY-01)

Tabel 5.14. Spesifikasi Cyclone 1 (CY-01)

Kode : CY-01

Fungsi : Memisahkan polietilen yang telah dikeringkan dengan Udara pengering

Efisiensi : 99% Diameter pellet : 1,5 mm Diameter cyclone : 2,4 mm Panjang silinder : 4,8 m Panjang kerucut : 4,8 m Diameter keluar udara : 1,2 m Tinggi masuk udara : 1,2 m Lebar masuk udara : 0,6 m Diameter keluar solid : 0,6 m Panjang saluran keluar : 0,3 m

15.Cyclone 2 (CY-02)

Tabel 5.15. Spesifikasi Cyclone 2 (CY-02)

Kode : CY-02

Fungsi : Memisahkan polietilen yang telah dikeringkan dengan udara pengering

Efisiensi : 99% Diameter pellet : 1,5 mm Diameter cyclone : 2,4 mm Panjang silinder : 4,8 m Panjang kerucut : 4,8 m Diameter keluar udara : 1,2 m Tinggi masuk udara : 1,2 m Lebar masuk udara : 0,6 m Diameter keluar solid : 0,6 m Panjang saluran keluar : 0,3 m

52

16.Silo ( SI-01 )

Tabel 5.16. Spesifikasi Silo ( SI-01 )

Fungsi Menampung Produk Linear Low Density Polyethylene dalam bentuk pellet

Kode Alat SI-01

Tipe Tangki Silinder Vertical dengan Conical Bottom Head.

Kapasitas 4.168.177,98 ft3 Tinggi Silo 193,6 ft

Diameter Silo 166 ft Tebal Shell 3/4 in

17.Silo ( SI-02 )

Tabel 5.17. Spesifikasi Silo ( SI-02 )

18.Gudang Produk (W-01)

Tabel 5.18. Spesifikasi Gudang Produk (W-01)

Alat Gudang Produk (Linear Low Density Polyethylene) Kode W – 01

Fungsi Menyimpan produk Linear Low Density Polyethylene selama 7 hari operasi Bentuk Bangunan tertutup

Dimensi

P = 36,16 m L = 34,14 m H = 5 m

Kondisi operasi

P = 1 atm T = 303 K

Fungsi Menampung Produk Linear Low Density Polyethylene dalam bentuk pellet

Kode Alat SI-02

Tipe Tangki Silinder Vertical dengan Conical Bottom Head.

Kapasitas 4.168.177,98 ft3 Tinggi Silo 193,6 ft

Diameter Silo 166 ft Tebal Shell 3/4 in

54

B. Peralatan Utilitas Peralatan utilitas terdiri dari: 1. Bak Sedimentasi (BS-01)

Tabel 5.19. Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS-01) Alat Bak Sedimentasi

Kode BS-01

Fungsi Mengendapkan lumpur dan kotoran air sungai Bentuk Bak rectangular

Kapasitas 39,81 m3

Dimensi Panjang = 4,46 m Lebar = 1,49 m Kedalaman = 6 m Tebal dinding = 12 cm Jumlah 1 buah

2. Bak Penggumpal (BP-01)

Tabel 5.20. Spesifikasi Bak Penggumpal (BP-01) Alat Bak Penggumpal

Kode BP-01

Fungsi Menggumpalkan kotoran yang tidak mengendap di bak sedimentasi dengan menambahkan alum, soda kaustik, dan klorin

Bentuk Silinder vertical Kapasitas 13,27 m3

Dimensi Diameter = 2,57 m Tinggi = 2,57 m Pengaduk Tipe marine propeller

Diameter = 0,86 m Power = 0,06 hp Jumlah 1 buah

56

3. Tangki Alum (TI-01)

Tabel 5.21. Spesifikasi Tangki Alum (TI-01)

Alat Tangki Alum

Kode TI-01

Fungsi Tempat penyimpanan larutan alum sebagai injeksi ke bak penggumpal

Bentuk Silinder vertikal dengan tutup torispherical dan alas plat datar

Dimensi Diameter shell (D) = 1,83 m Tinggi shell (Hs) = 1,83 m

Tebal shell (ts) = ¼ in

Tebal head (th) = ¼ in

Tinggi atap = 0,37 m Tutup atas Torispherical head

Tekanan desain 18,65 psia

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

4. Tangki Soda Kaustik (TI-02)

Tabel 5.22. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik(TI-02) Alat Tangki Soda Kaustik

Kode TI-02

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan soda kaustik konsentrasi 40 % volume selama 1 hari untuk diinjeksikan ke dalam bak penggumpal.

Bentuk Silinder vertikal dengan tutup torispherical dan alas plat datar

Dimensi Diameter shell (D) = 3,05 m Tinggi shell (Hs) = 3,06 m

Tebal shell (ts) = ¼ in

Tebal head (th) = ¼ in

Tinggi atap = 0,6 m Tutup atas Torispherical head

Tekanan desain 22,25 psia

Bahan konstruksi Stainless steel 316 CF-20

58

5. Tangki Larutan Klorin (TI-03)

Tabel 5.23. Spesifikasi Tangki Larutan Klorin(TI-03)

Alat Tangki Klorin

Kode TI-03

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan klorin konsentrasi 30 % volume selama 7 hari untuk diinjeksikan ke dalam bak penggumpal.

Bentuk Silinder vertikal dengan tutup torispherical dan alas plat datar

Dimensi Diameter shell (D) = 3,05 m Tinggi shell (Hs) = 3,66 m

Tebal shell (ts) = ¼ in

Tebal head (th) = ¼ in

Tinggi atap = 0,8 m Tutup atas Torispherical head

Tekanan desain 21,65 psi

Bahan konstruksi Hastelloy alloy C-276

6. Clarifier (CF-01)

Tabel 5.24. Spesifikasi Clarifier (CF-01)

Alat Clarifier

Kode CF-01

Fungsi Mengendapkan gumpalan kotoran dari bak penggumpal

Bentuk Bak berbentuk kerucut terpancung Kapasitas 37,79 m3

Dimensi Tinggi = 4 m Diameter = 3,47 m Pengaduk Tipe 4 blade turbine

Diameter = 1,73 m Power = 0,1816 hp

60

7. Sand Filter (SF-01)

Tabel 5.25. Spesifikasi Sand Filter (SF-01) Alat Sand Filter

Kode SF-01

Fungsi Menyaring kotoran yang masih terbawa oleh air Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head dan bottom

berbentuk torispherical den media penyaring pasir dan kerikil

Kapasitas 11,06 m3/jam

Dimensi Diameter = 1,31 M Tinggi = 1,71 M Tebal shell (ts) = 3/16 in

Tinggi head = 0,35 M Tekanan desain 18,09 psia

Waktu backwash 4,02 menit Tebal head 1/4 in

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

8. Tangki Air Filter (TF-01)

Tabel 5.26. Spesifikasi Tangki Air Filter (TF-01)

Alat Tangki Penyimpanan Air

Kode TF-01

Fungsi Tempat penyimpanan bahan baku air untuk kebutuhan steam dan proses pada suhu 30 oC dan pada tekanan atmosferik selama 1 shift (8 jam) Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat

bottom) dan atap (head) berbentuk conical Dimensi Diameter shell (D) = 4,57 m

Tinggi shell (Hs) = 5,49 ft

Tebal shell (ts) = 7/16 in

Tinggi atap = 0,18 m

Tebal lantai = ¼ in, bentuk plat Jumlah course = 3

Tutup atas Bentuk conical Tekanan desain 24,24 psi Tebal head 7/16 in

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

62

9. Tangki Air Filter-2/Filtered Water Tank-2 (TF-02)

Tabel 5.27. Spesifikasi Tangki Air Filter-2/Filtered Water Tank-2 (TF-02)

Alat Tangki Air Filter 2

Kode TF-02

Fungsi Tempat penyimpanan bahan baku air untuk keperluan umum (general uses) pada suhu 30 oC dan pada tekanan atmosferik selama 1 shift (8 jam) Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat

bottom) dan atap (head) berbentuk conical Dimensi Diameter shell (D) = 4,57 m

Tinggi shell (Hs) = 5,49 m Tebal shell (ts) = 7/16 in

Tebal head (th) = 7/16 in

Tinggi atap = 0,18 m Tebal lantai = ¼ in Jumlah course = 3 Tutup atas Bentuk conical

Tekanan desain 24,24 psi

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

10.Hot Basin (HB-01)

Tabel 5.28. Spesifikasi Hot Basin (HB-01)

Alat Hot Basin

Kode HB-01

Fungsi Menampung sisa air proses yang akan didinginkan di cooling tower

Bentuk Bak rektangular Kapasitas 1,23 m3

Dimensi Panjang = 0,85 m Lebar = 0,85 m Tinggi = 1,70 m Tebal dinding = 12 cm

64

11.Cooling Tower (CT-01A/B)

Tabel 5.29. Spesifikasi Cooling Tower (CT-01A/B)

Alat Cooling Tower

Kode CT- 401

Fungsi Mendinginkan air pendingin yang telah digunakan oleh peralatan proses dengan menggunakan media pendingin udara dari temperatur 50 oC menjadi 30 oC

Tipe Inducted Draft Cooling Tower Dimensi Menara:

Panjang = 0,58 m

Lebar = 0,29 m

Tinggi = 6 m Tenaga motor 0,11 hp

Bahan konstruksi Beton

12.Cold Basin (CB–01)

Tabel 5.30. Spesifikasi Cold Basin (CB–01)

Alat Cold Basin

Kode CB-01

Fungsi Menampung air yang telah didinginkan di cooling tower

Bentuk Bak rektangular Kapasitas 1,23 m3

Dimensi Panjang = 0,85 m Lebar = 0,85 m Tinggi = 1,70 m Tebal dinding = 12 cm Jumlah 1 buah

66

13.Tangki Natrium Fosfat (TI-06)

Tabel 5.31. Spesifikasi Tangki Natrium Fosfat (TI-06)

Alat Tangki Penyimpanan Natrium Fosfat

Kode TI-06

Fungsi Tempat penyimpanan larutan natrium fosfat sebagai injeksi ke CT-01

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical

Kapasitas 11,7563 m3

Dimensi Diameter shell (D) = 3,05 m Tinggi shell (Hs) = 3,66 m

Tebal shell (ts) = 5/16 in

Tebal head (ts) = 7/16 in

Tinggi atap = 0,6 m Jumlah course = 2 Tutup atas Bentuk torispherical Tekanan desain 29,42 psi

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C Jumlah 1 buah

14.Tangki Dispersant (TI-07)

Tabel 5.32. Spesifikasi Tangki Dispersant (TI-07)

Alat Tangki Penyimpanan Dispersant

Kode TI-07

Fungsi Tempat penyimpanan larutan dispersant sebagai injeksi ke CT-01

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 22,8938 m3

Dimensi Diameter shell (D) = 3,05 m Tinggi shell (Hs) = 3,66 m Tebal shell (ts) = ¼ in

Tebal head (ts) = 3/8 in

Tinggi atap = 0,6 m Jumlah course = 2 Tutup atas Bentuk torispherical Tekanan desain 21,39 psi

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C Jumlah 1 buah

68

15.Cation Exchanger (CE-01 A/B)

Tabel 5.33. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-01 A/B) Alat Cation Exchanger

Kode CE-01 A/B

Fungsi Menghilangkan ion-ion positif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torispherical

Laju alir 0,37 m³/jam

Dimensi Diameter (D) = 0,16 m Tinggi (H) = 0,70 m Tebal shell (ts) = 3/16 in

Tinggi atap = 0,09 m Tekanan desain 16,64 psi

Tebal head 3/16 in

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

16.Tangki Asam Sulfat 2 (TI-08)

Tabel 5.34. Spesifikasi Tangki Asam Sulfat 2 (TI-08)

Alat Tangki Penyimpanan Asam sulfat

Kode TI-08

Fungsi Tempat penyimpanan larutan asam sulfat 5 % sebagai injeksi ke CE-401

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical Dimensi Diameter shell (D) = 1,83 m

Tinggi shell (Hs) = 1,83 m Tebal shell (ts) = 5/16 in

Tebal head (th) = 5/16 in

Tinggi atap = 0,37 m Tutup atas Bentuk torispherical

Tekanan desain 18,62 psi

Bahan konstruksi Hastelloy alloy B-2 Jumlah 1 buah

70

17.Anion Exchanger (AE-01 A/B)

Tabel 5.35. Spesifikasi Anion Exchanger (AE-01 A/B)

Alat Anion Exchanger

Kode AE-01 A/B

Fungsi Menghilangkan ion-ion negatif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torispherical

Laju alir 0,37 m³/jam

Dimensi Diameter (D) = 0,17 m Tinggi (H) = 0,76 m Tebal shell (ts) = 3/16 in

Tinggi atap = 0,09 m Tekanan desain 16,48 psi

Tebal head 3/16 in

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

18.Tangki NaOH (TI-09)

Tabel 5.36. Spesifikasi Tangki NaOH(TI-09)

Alat Tangki NaOH

Kode TI-09

Fungsi Menyimpan larutan NaOH selama 1 hari sebagai regeneran ke anion exchanger

Bentuk Tangki vertikal dengan head berbentuk torispherical

Dimensi Diameter shell (D) = 1,83 m Tinggi tangki = 1,83 m Tebal shell (ts) = ¼ in

Tebal head (th) = ¼ in

Tekanan desain 18,66 psi

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

72

19.Tangki Air Demin-01 (TP-01)

Tabel 5.37. Spesifikasi Tangki Air Demin-01 (TP-01)

Alat Tangki Penyimpanan air demin

Kode TP-01

Fungsi Menampung air demin keluaran anion exchanger pada suhu 30 oC dan pada tekanan atmosferik selama 1 shift (8 jam)

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical Kapasitas 3,57 m³

Dimensi Diameter shell (D) = 4,57 m Tinggi shell (Hs) = 3,66 m Tebal shell (ts) = 5/16 in

Tinggi atap = 0,26 m Tekanan desain 21,39 psi

Tebal head 5/16 in

Bahan Carbon steel SA-283 Grade C

20.Deaerator (DA-01)

Tabel 5.38. Spesifikasi Deaerator (DA-01)

Alat Deaerator

Kode DA-01

Fungsi Menghilangkan gas-gas terlarut dalam air, seperti : O2 dan CO2, agar korosif dan kerak tidak terjadi

Bentuk Tangki horizontal dengan head berbentuk ellips dilengkapi sparger

Bahan isian Rasching ring metal

Diameter packing = 1 in Tinggi bed = 0,44 m Diameter bed = 0,91 Dimensi Diameter shell (D) = 0,91 m

Tinggi shell (Hs) = 3,66 m

Tebal shell (ts) = 3/16 in

Tekanan desain 21,3278 psi

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

74

21.Tangki Hidrazin (TI-10)

Tabel 5.39. Spesifikasi Tangki Hidrazin (TI-10)

Alat Tangki Larutan Hidrazin

Kode TI-10

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan hidrazin untuk diinjeksikan ke deaerator

Bentuk Silinder vertical Kapasitas 0,74 m3

Dimensi Diameter = 3,05 m Tinggi = 3,66 m Tebal shell = ¼ in Tebal head = 3/8 in Tinggi head = 0,5984 ft Bahan konstruksi Carbon steel SA 283 Grade C Jumlah 1 buah

22.Tangki Air Hidran (TF-03)

Tabel 5.40. Spesifikasi Tangki Air Hidran (TF-03)

Alat Tangki Air Hidran

Kode TF-03

Fungsi Menampung air untuk kebutuhan pemadam kebakaran

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical

Dimensi Diameter shell (D) = 4,57 m Tinggi shell (Hs) = 3,66 m

Tebal shell (ts) = 5/16 in

Tinggi atap = 0,26 m

Tebal lantai = ¼ in, bentuk plat Jumlah course = 2

Tutup atas Bentuk conical Tekanan desain 21,39 psi Tebal head 5/16 in

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

76

23.Tangki Penyimpanan Air Umpan Boiler (TP-02)

Tabel 5.41. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Umpan Boiler (TP-02)

Alat Tangki Penyimpanan Umpan Boiler

Kode TP-02

Fungsi Menampung air kondensat dari unit proses

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical Dimensi Diameter shell (D) = 6,1 m

Tinggi shell (Hs) = 5,49 m

Tebal shell (ts) = 7/16 in

Tinggi atap = 0,33 m Tebal lantai = ¼ in Jumlah course = 3 Tutup atas Bentuk conical

Tekanan desain 24,24 psi Tebal head 7/16 in

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

24.Tangki Air Kondensat (TP-01)

Tabel 5.42. Spesifikasi Tangki Air Kondensat (TP-01) Alat Tangki Penyimpanan air demin

Kode TP-01

Fungsi Menampung air demin keluaran anion exchanger pada suhu 30 oC dan pada tekanan atmosferik selama 1 shift (8 jam)

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical Kapasitas 3,57 m³

Dimensi Diameter shell (D) = 4,57 m Tinggi shell (Hs) = 3,66 m Tebal shell (ts) = 5/16 in

Tinggi atap = 0,26 m Tekanan desain 21,39 psi

Tebal head 5/16 in

Bahan Carbon steel SA-283 Grade C

78

25.Boiler (BO-01)

Tabel 5.43. Spesifikasi Boiler (BO-01) Alat Boiler (Steam generator)

Kode BO-01

Fungsi Membangkitkan low pressure steam Tipe Fire Tube Boiler

Kondisi operasi Temperatur = 190 oC Tekanan = 1.254,4 Kpa Kebutuhan air = 979,74 lb/jam Heating surface = 207,49 ft2 Kapasitas = 694,57 Btu/jam Steam yang

dihasilkan = 816,45 lb/jam Efisiensi = 80 %

Bahan bakar = Solar Kebutuhan bahan

bakar = 46,2354 lb/jam

Power = 20,75 hp

26.Tangki Penyimpanan Air Demin TP-01

Tabel 5.44. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Demin TP-01 Alat Tangki Penyimpanan air demin

Kode TP-01

Fungsi Menampung air demin keluaran anion exchanger pada suhu 30 oC dan pada tekanan atmosferik selama 1 shift (8 jam)

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical Kapasitas 3,57 m³

Dimensi Diameter shell (D) = 4,57 m Tinggi shell (Hs) = 3,66 m Tebal shell (ts) = 5/16 in

Tinggi atap = 0,26 m Tekanan desain 21,39 psi

Tebal head 5/16 in

Bahan Carbon steel SA-283 Grade C

80

27.Blower Steam-01 (BS-01)

Tabel 5.45. Spesifikasi Blower Steam-01 (BS-01) Alat Blower Steam

Kode BS-01

Fungsi Mengalirkan low pressure steam dari boiler ke unit proses

Laju alir massa 3.478,5 kg/jam

Kondisi operasi Temperatur masuk = 190 oC Temperatur keluar = 190,02 oC Tekanan masuk = 1.254,4 kPa Tekanan keluar = 1.254,6 kPa Efisiensi 80 %

Daya 0,07 hp

Bahan konstruksi Stainless steel type 316

28.Kompresor Udara-01 (CO-01)

Tabel 5.46. Spesifikasi Kompresor Udara-01 (CO-01)

Alat Kompresor Udara

Kode CO-01

Fungsi Mengalirkan udara dari lingkungan untuk kebutuhan instrumentasi

Laju alir udara 19,88 m3/jam

Kondisi operasi Temperatur masuk = 30 oC Temperatur keluar = 228,51 oC Tekanan masuk = 14,7 psi Tekanan keluar = 87 psi Efisiensi 70 %

Daya 2,48 hp

Bahan konstruksi Stainless steel type 316

82

29.Pompa Utilitas - 01 (PU-01)

Tabel 47. Spesifikasi Pompa Utilitas – 01 (PU–01)

Fungsi Mengalirkan air sungai menuju bak sedimentasi (BS – 01)

Jenis Centrifugal Pump Kondisi Operasi Temperatur : 30 oC

Tekanan : 1 atm Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 70,2429 gal/min

Dimensi NPS = 2 in

ID = 2,067 in = 0,0525 m OD = 2,380 in = 0,0605 m Flow Area = 3,35 in2 = 0,0022 m2 Sch No = 40

Power 3,5 hp

NPSH 0,46 m

30.Pompa Utilitas -02 (PU – 02)

Tabel 48. Spesifikasi Pompa Utilitas – 02(PU–02)

Fungsi Mengalirkan air dari bak sedimentasi ke bak penggumpal (BP – 01)

Jenis Centrifugal Pump Kondisi Operasi Temperatur : 30 oC

Tekanan : 1 atm Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 70,2429 gal/min

Dimensi NPS = 2 in

ID = 2,067 in = 0,0525 m OD = 2,380 in = 0,0605 m Flow Area = 3,35 in2 = 0,0022 m2 Sch No = 40

Power 2,5 hp

NPSH 0,458 m

84

31.Pompa Utilitas -03 (PU – 03)

Tabel 49. Spesifikasi Pompa Utilitas – 03(PU–03)

Fungsi Mengalirkan alum dari tangki alum ke bak penggumpal (BP – 01)

Jenis Diaphragma Pump Kondisi Operasi Temperatur : 30 oC

Tekanan : 1 atm Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 0,4215 gal/min

Dimensi NPS = 0,25 inch Suction Pipe = 0,25 inch Sch No = 40

Power 1 hp

32.Pompa Utilitas -04 (PU – 04)

Tabel 50. Spesifikasi Pompa Utilitas – 04(PU–04)

Fungsi Mengalirkan caustic soda dari tangki caustic soda ke bak penggumpal (BP – 01)

Jenis Diaphragma Pump Kondisi Operasi Temperatur : 30 oC

Tekanan : 1 atm Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 3,5121 gal/min

Dimensi NPS = 0,75 inch Suction Pipe = 0,75 inch Sch No = 40 Power 0,25 hp

86

33.Pompa Utilitas -05 (PU – 05)

Tabel 51. Spesifikasi Pompa Utilitas – 05 (PU–05)

Fungsi Mengalirkan chlorin (Cl2) dari tangki chlorin ke bak

penggumpal (BP – 01) Jenis Diaphragma Pump Kondisi Operasi Temperatur : 30 oC

Tekanan : 1 atm Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 0,8429 gal/min

Dimensi NPS = 0,25 inch Suction Pipe = 0,25 inch Sch No = 40 Power 0,1 hp

34.Pompa Utilitas -06 (PU – 06)

Tabel 52. Spesifikasi Pompa Utilitas – 06(PU–06)

Fungsi Mengalirkan air dari bak penggumpal menuju clarifier (CL – 01)

Jenis Centrifugal Pump Kondisi Operasi Temperatur : 30 oC

Tekanan : 1 atm Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 70,2429 gal/min

Dimensi NPS = 2 in

ID = 2,067 in = 0,0525 m OD = 2,380 in = 0,0605 m Flow Area = 3,35 in2 = 0,0022 m2 Sch No = 40

Power 2,5 hp

NPSH 0,46 m

172

2. Pay Out Time (POT)

Pay out time merupakan waktu minimum teoritis yang dibutuhkan untuk pengembalian modal tetap yang diinvestasikan atas dasar keuntungan setiap tahun setelah ditambah dengan penyusutan dan dihitung dengan menggunakan metode linier (Timmerhaus, hal 309). Waktu pengembalian modal pabrik Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) adalah 2,36 tahun. Angka 2,36 tahun menunjukkan lamanya pabrik dapat mengembalikan modal dimulai sejak pabrik beroperasi. Berdasarkan kriteria maksimal payback period (payout time) untuk beragam pabrik adalah berdasarkan Tabel 6.21 Vilbrant 1959 dapat dilihat pada Tabel 9.6. 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 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) ini adalah 45,92 %. Nilai BEP tersebut menunjukkan pada saat pabrik beroperasi 45,92 % dari kapasitas maksimum pabrik 100 %, maka pendapatan perusahaan yang masuk sama dengan biaya produksi yang digunakan untuk menghasilkan produk sebesar 45,92 % tersebut.

173

4. Shut Down Point (SDP)

Nilai Shut Down Point (SDP) suatu pabrik merupakan level produksi di mana pada kondisi ini lebih baik menutup pabrik daripada mengoperasikannya. Nilai SDP pada prarancangan pabrik Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) ini adalah 27,19 %, jadi pabrik akan tutup jika beroperasi di 27,19 % 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 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) ini adalah 45 % dari total investasi yaitu Rp 93.760.174.451,72. Angsuran pembayaran pinjaman tiap tahun ditunjukkan pada lampiran E Tabel E.11.

0,E+00 2,E+11 4,E+11 6,E+11 8,E+11

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

RP

Kapasitas Produksi (%)

BEP

174 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.11.

X. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan Pabrik Linear Low Density Polyethylene dengan kapasitas 150.000 ton per tahun dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Percent Return on Investment (ROI) sesudah pajak sebesar 27,47%. 2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak 2,36 tahun.

3. Break Even Point (BEP) sebesar 45,92% dan Shut Down Point (SDP) sebesar 27,19%, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik harus berhenti berproduksi karena merugi.

4. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sebesar 25,7 %, lebih besar dari suku bunga bank saat ini, sehingga investor akan lebih memilih untuk menanamkan modalnya ke pabrik ini daripada ke bank

B. Saran

Berdasarkan pertimbangan hasil analisis ekonomi di atas, maka dapat diambil kesimpulan bahwa pabrik Pabrik Linear Low Density Polyethylene dengan kapasitas 150.000 ton per tahun layak untuk dikaji lebih lanjut dari segi proses maupun ekonominya.

DAFTAR PUSTAKA

Adang. P., 2001, Technical Training Proses Pembentukan Steam.

Badan Pusat Statistik, 2012, Statistic Indonesia, www.bps.go.id, Indonesia. Brown.G.George., 1950, Unit Operation 6ed, Wiley&Sons, USA.

Brownell.L.E. and Young.E.H., 1959, Process Equipment Design 3ed, John Wiley & Sons, New York.

Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1983, Chemical Engineering vol 6, Pergamon Press Inc, New York.

Ferreira.A, dkk, 2007, Jurnal Research and Design Trans IChemE, Portugal Fogler.A.H.Scott, 1999, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice

Hall International Inc, New Jersey.

Geankoplis.Christie.J., 1993, Transport Processes and unit Operation 3th ed, Allyn & Bacon Inc, New Jersey.

Himmeblau.David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.

Kern.D.Q., 1983, Process Heat Transfer, McGraw-Hill Book Company, New York.

Kirk, R.E and Othmer, D.F., 2006, “Encyclopedia of Chemical Technologi”, 4nd

ed., vol. 17., John Wiley and Sons Inc., New York.

Kunii, Daizo and Octave Levenspiel, 1991, Fluidization Engineering, Butterworth-Heinemann, USA

Levenspiel.O., 1972, Chemical Reaction Engineering 2nd edition, John Wiley and Sons Inc, New York.

158

Megyesy.E.F., 1983, Pressure Vessel Handbook, Pressure Vessel Handbook Publishing Inc, USA.

Meyer, Beat, 1979, Urea Formaldehyde Resins, Addison Wesley Publishing, Canada.

Perry.R.H. and Green.D., 1997, Perry’s Chemical Engineer Handbook 7th ed, McGraw-Hill Book Company, New York.

Peter.M.S. and Timmerhaus.K.D., 1991, Plant Design an Economic for Chemical Engineering 3ed, McGraww-Hill Book Company, New York.

Powell, S.T., 1954, “Water Conditioning for Industry”, Mc Graw Hill Book

Company, New York.

Smith.J.M. and Van Ness.H.C., 1975, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics 3ed, McGraww-Hill Inc, New York.

Treyball.R.E., 1983, Mass Transfer Operation 3ed, McGraw-Hill Book Company, New York.

Ulmann, 2007. “Ulmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry”. VCH

Verlagsgesell Scahft, Wanheim, Germany.

Ulrich.G.D., 1984, A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics. John Wiley & Sons Inc, New York.

Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers, Stoneham USA.

Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, Mc Graw Hill Book Co., New York