Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN MAGNESIUM KLORIDA DARI
MAGNESIUM HIDROKSIDA DAN ASAM KLORIDA
DENGAN KAPASITAS 500 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh : NIM : 070425002
YUDHA PUTRA UTAMA
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
(2)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN MAGNESIUM KLORIDA DARI
MAGNESIUM HIDROKSIDA DAN ASAM KLORIDA
DENGAN KAPASITAS 500 TON/TAHUN
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
YUDHA PUTRA UTAMA
NIM : 070425002
Telah Diperiksa/Disetujui,
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
( Dr.Ir. Iriany, MSi ) ( M. Hendra S.Ginting, ST, MT) NIP : 196406131990032001 NIP : 1970091919990310010
Diketahui,
Koordinator Tugas Akhir
(Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si) NIP : 196808201995011001
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
(3)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN MAGNESIUM KLORIDA DARI
MAGNESIUM HIDROKSIDA DAN ASAM KLORIDA
DENGAN KAPASITAS 500 TON/TAHUN
Diajukan Untuk Memenuhi PersyaratanUjian Sarjana Teknik Kimia Oleh :
YUDHA PUTRA UTAMA
070425002
Telah Diperiksa/Disetujui,
Dosen Pembimbing I Dr.Ir.Iriany,MSi NIP. 196406131990032001
Dosen Pembimbing II M.Hendra S.Ginting, ST, MT
NIP. 1970091919990310010 Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dosen Penguji III
Dr.Ir.Iriany,MSi Dr.Eng.Ir.Irvan,MSi Dr.Ir.Taslim, MSi NIP. 196406131990032001 NIP : 196808201995011001 NIP :19640613199003701
Mengetahui,
Koordinator Tugas Akhir
Dr.Eng.Ir.Irvan, MSi NIP : 196808201995011001
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
(4)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
KATA PENGANTAR
Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul
Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida dari Magnesium Hidroksida dan Asam Klorida dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun. Tugas Akhir
ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Ir. Iriany, M.Si selaku Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini. Terima kasih atas waktu, saran dan ide-ide, kesediaan, kesabaran, dan perhatian yang diberikan selam proses pembimbingan skripsi ini.Jika ada kesalahan-kesalahan yang dilakukan penulis selama ini mohon dimaafkan. Terima kasih sekali lagi untuk semuanya. Semoga Allah SWT membalas kebaikan ibu. 2. Bapak M. Hendra Sahputra Ginting, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing II
yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Ibu Renita Manurung, ST. MT selaku Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU.
4. Bapak Dr.Ir.Irvan Msi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia FT USU
5. Orang tua penulis yaitu Ibunda Nur Asiah, dan Ayahanda Eddy Prayetno, yang telah memberikan limpahan materi dan tidak pernah lupa memberikan doa, motivasi dan semangat kepada penulis.
6. Seluruh staff karyawan Departemen Teknik Kimia FT USU yang sudah membantu memperlancar administrasi terutama kepada kak Srik dan pak Yono.
(5)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
7. Terspesial sekali kepada Hafizah Khairiah, terima kasih yang sebesar-besarnya kepada adinda.
8. Teman seperjuangan Sondang Lydiana Sitanggang, sebagai partner penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini dan teman yang tak terlupakan kepada ,Arifin suden, Wahid, Zulfikar,Teja, terima kasih atas diskusinya, dan penulis banyak mengucapkan kepada kalian terima kasih sebesar-besarnya..
9. Buat teman-teman stambuk 2007 , Alamsyah, Kadirun, Hotma, Hertina, bang Arief dan kepada senior penulis, bang Sadat, bang Marwan, yang telah membantu menghilangkan kejenuhan selama penyusunan TA.
10.Serta pihak-pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak tercantum namanya.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, 25 November 2009 Penulis
Yudha Putra Utama
(6)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
INTISARI
Magnesium Klorida (MgCl2) diperoleh melalui reaksi Magnesium
hidroksida (Mg(OH)2) dan asam klorida (HCl) di dalam reaktor mixed flow pada
temperatur dan tekanan yang tidak terlalu tinggi
Pabrik pembuatan magnesium klorida ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 500 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Labuhan,Provinsi Sumatera Utara dengan luas areal 8990 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 114 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang General Manager dengan struktur organisasi sistem garis dan staf.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan magnesium klorida ini adalah sebagai berikut:
Modal Investasi : Rp 99.143.968.524
Biaya Produksi : Rp 53.944.561.583
Hasil Penjualan : Rp 93.340.486.800
Laba Bersih : Rp 27.456.761.914
Profit Margin : 41,99%
Break Even Point : 44,19%
Return on Investment : 27,69 %
Return on Network : 46,15%
Pay Out Time : 3,61 tahun
Internal Rate of Return : 42,21 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida dari Magnesium Hidroksida dan Asam Klorida ini layak untuk didirikan.
(7)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
INTISARI ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xiii BAB I PENDAHULUAN ... I-1
1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Rumusan Permasalahan ... I-2 1.3 Tujuan Perencanaan Pabrik ... I-2 1.4 Manfaat Prarancangan Pabrik ... I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1
2.1 Magnesium klorida ... II-1 2.2 Sifat-Sifat Bahan Baku dan Produk ... II-1 2.2.1 Magnesium Hidroksida ... II-1 2.2.2 Asam Klorida ... II-2 2.2.3 Silikon Dioksida ... II-2 2.2.4 Feri Oksida ... II-3 2.2.5 Kalsium Oksida ... II-3 2.2.6 Magnesium Klorida ... II-4 2.3 Proses –proses pembuatan Magnesium Klorida... II-4 2.3.1 Pembuatan dari air laut dan kapur ... II-4 2.3.2 Pembuatan dari Dolomite dan Air Laut ... II-4 2.2.3 Pembuatan dari Bittern ... II-5 2.2.4 Pembuatan dari Carnallitte ... II-5 2.2.5 Pembuatan dari Air Garam Bawah Tanah ... II-5 2.2.6 Pembuatan dari Magnesium Hidroksida ... II-6 2.4 Seleksi Proses ... II-7 2.5 Deskripsi Proses ... II-7 BAB III NERACA MASSA... III-1
(8)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
3.1 Reaktor (R-201) ... III-1 3.2 Filter Press 1 (H-301) ... III-1 3.2 Mixer 2 (M-302) ... III-2 3.4 Filter Press 2 (H-303) ... III-2 3.5 Evaporator 1 (V-401) ... III-2 3.6 Evaporator 2 (V-404) ... III-3 3.7 Flash Drum (D-501) ... III-4 3.8 Spray Drier (D-601)………. .III-5 3.9 Cyclone 1 (B-604)………. III-5 3.10 Cyclone 2 (B-605)………... III-6 3.11 Adsorber (D-701)... III-6 3.12 Mixer 1 (M-102)……….. III-7 3.13 Conveyor (J-801)………... .III-7 BAB IV NERACA ENERGI ... IV-1 4.1 Reactor (R-201) ... IV-1 4.2 Mixer 2 (M-302) ... IV-1 4.3 Evaporator 1 (V-401) ... IV-2 4.4 Kondensor (E-403) ... IV-2 4.5 Evaporator 2 (V-404) ... IV-2 4.6 Spray Drier (D-601)... IV-3 4.7 Furnace (Q-602) ... IV-3 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ... V-1
5.1 Tangki penyimpanan Mg(OH)2 (F-101) ... V-1
5.2 Tangki penyimpanan MgCl2 (F-802) ... V-1
5.3 Bak Penampung (F-304) ... V-2 5.4 Tangki Penyimpanan HCl 37% (TT - 303)... V-3 5.5 Adsorber 1 (D – 701) ... V-3 5.6 Filter Press 1 (H-301) ... V-4 5.7 Filter Press 2 (H-301) ... V-4 5.8 Elevator (J-102) ... V-4 5.9 Screw Conveyor (J-801) ... V-5 5.10 Mixer 1 (M-102) ... V-5
(9)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
5.11 Mixer 2 (M-302) ... V-6 5.12 Reaktor (R-210) ... V-7 5.13 Flash Drum (D-501) ... V-8 5.14 Furnace (Q-602) ... V-8 5.15 Vertical Kondensor Sub Cooler (E-403) ... V-9 5.16 Separator siklon 1 (D-604) ... V-9 5.17 Separator siklon 2 (D-604) ... V-9 5.18 Spray Dryer (D-601) ... V-10 5.19 Evaporator 1 (V– 401) ... V-10 5.20 Evaporator 2 (V– 404) ... V-11 5.21 Blower 1 (G-503) ... V-11 5.22 Blower 2 (G-504) ... V-12 5.23 Blower 3 (G-603) ... V-12 5.24 Blower 3 (G-603) ... V-12 5.25 Blower 5 (G-803) ... V-13 5.26 Pompa mixer 1 (L-104) ... V-13 5.27 Pompa Tangki HCl 37% (L-105) ... V-13 5.28 Pompa Tangki HCl 37% (L-106) ... V-13 5.29 Pompa Reaktor (L-202) ... V-14 5.30 Pompa Filter Press 2 (L-304) ... V-14 5.31 Pompa Evaporator 1 (L-402) ... V-14 5.32 Pompa Evaporator 2 (L-404) ... V-14 BAB VI INSTRUMENTASI PERALATAN ... VI-1
6.1 Instrumentasi ... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja... VI-12
BAB VII UTILITAS ... VII-1 7.1 Kebutuhan Air ... VII-1 7.1.1 Screening ... VII-4 7.1.2 Sedimentasi ... VII-5 7.1.3 Koagulasi dan Flokulasi ... VII-5 7.1.4 Filtrasi ... VII-7
(10)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
7.2 Kebutuhan Bahan Kimia ... VII-8 7.3 Kebutuhan Listrik ... VII-8 7.4 Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-8 7.5 Unit Pengolahan Limbah ... VII-13 7.5.1 Bak Penampungan ... VII-11 7.5.2 Bak Ekualisasi ... VII-11 7.5.3 Bak Pengendapan (BP) ... VII-12 7.5.3 Bak Netralisasi... VII-12 7.5.5 Bak Netralisasi... VII-13 7.5.6 Tangki Sedimentasi ... VII-17 7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-18 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.1.1 Faktor Primer ... VIII-1 8.1.2 Faktor Sekunder ... VIII-2 8.2 Tata Letak pabrik ... VIII-6 8.4 Perincian Luas Tanah ... VIII-7 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERALIHAN ... IX-1
9.1 Organisasi Perusahaan ... IX-1 9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ... IX-2 9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsional... IX-2 9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf ... IX-3 9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional Dan Staf ... IX-3 9.2 Manajemen Perusahaan ... IX-3 9.3 Bentuk Hukum dan Badan Usaha ... IX-5 9.4 Uraian Tugas, Wewenang Dan Tanggung Jawab ... IX-6 9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ... IX-6 9.4.2 Dewan Komisaris ... IX-6
9.4.3 Direktur ... IX-7 9.4.4 Staf Ahli ... IX-7 9.4.5 Sekretaris ... IX-7
(11)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
9.4.6 Manejer Produksi ... IX-7 9.4.7 Manejer Teknik ... IX-7 9.4.8 Manejer Umum dan Keuangan ... IX-8 9.4.9 Manjer Pembelian dan pemasaran ... IX-8 9.5 Sistem Kerja ... IX-10 9.5.1 Karyawan Non-Shift ... IX-10 9.5.2 Karyawan Shift ... IX-11 9.6 Jumlah Karyawan Dan Tingkat Pendidikan ... IX-11 9.7 Sistem Penggajian ... IX-13 9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ... IX-14 BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1
10.1 Modal Investasi ... X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap/ Fixed Capital Investmen (FCI) ... X-1 10.1.2 Modal Kerja/ Working Capital (WC) ... X-3 10.1.3 Biaya Tetap (BPT)/ Fixed Cost (TC) ... X-3 10.1.4 Biaya Variable (BV)/ Variable Cost (VC) ... X-4 10.2 Total Penjualan (Total sales) ... X-5 10.3 Perkiraan Rugi/ Laba Usaha... X-5 10.4 Analisa Aspek Ekonomi ... X-5 10.4.1 Profit Margin (PM) ... X-5 10.4.2 Break Evan Point (BEP) ... X-6 10.4.3 Retrun On Investmen (ROI) ... X-6 10.4.4 Pay Out Time (POT) ... X-7 10.4.5 Return On Network (RON) ... X-7 10.4.6 Internal Rate Of Return (IRR) ... X-7 BAB XI KESIMPULAN... XI-1 DAFTAR PUSTAKA ... xiv
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 PERALATAN UTILITAS LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ... LE-1
(12)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Impor Magnesium Klorida Di Indonesia ... I-1 Tabel 2.1 Sifat-sifat fisik MgCl2 dan MgCl2.6H2O ... II-1
Tabel 2.2 Reaksi yang terjadi selama dehidrasi MgCl2.6H2O ... II-6
Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Reaktor (R-201) ... III-1 Tabel 3.2 Filter Press 1 (H-301) ... III-1 Tabel 3.3 Tangki Pencampur (M-302) ... III-2 Tabel 3.4 Filter Press 2 (H-303) ... III-2 Tabel 3.5 Evaporator 1 (V-401) ... III-2 Tabel 3.6 Evaporator 2 (V-404) ... III-3 Tabel 3.6.1 Flash Drum (D-501) ... III-3 Tabel 3.6.2 Spray Drier (D-601) ... III-3 Tabel 3.7 Cyclone 1 (B-604) ... III-1 Tabel 3.8 Cyclone 2 (B-605) ... III-1 Tabel 3.9 Adsorber (D-701) ... III-2 Tabel 3.10 Mixer1 (M-102)... III-2 Tabel 3.11 Conveyor (J-801) ... III-2 Tabel 4.1 Reactor (R-201) ... IV-1 Tabel 4.2 Mixer 2 (M-302) ... IV-1 Tabel 4.3 Evaporator 1 (V-301) ... IV-1 Tabel 4.4 Kondensor (E-303) ... IV-1 Tabel 4.5 Evaporator 2 (V-301) ... IV-2 Tabel 4.6 Spray Drier (V-301) ... IV-2 Tabel 4.7 Furnace (Q-602) ... IV-2 Tabel 6.1 Daftar Penggunan Instrumentasi Pada Pra-Rancangan
Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida ... VI-6 Tabel 6.2 Keselamatan Kerja ... VI-12 Tabel 7.1 Kebutuhan Air Pendingin Pada Alat ... VII-1 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Proses Pada Alat ... VII-3 Tabel 7.3 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan... VII-3
(13)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Tabel 7.4 Kualias Air Sungai Sungai Deli ... VII-5 Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik ... VII-8 Tabel 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik ... VIII-7 Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift ... IX-11 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan Dan Kualifikasi ... IX-12 Tabel 9.3 Gaji Karyawan ... IX-13 Tabel LA.1 neraca massa Reaktor ... LA-1 Tabel LA.2 Neraca Massa Filter Press 1 ... LA-4 Tabel LA.3 Neaca Massa Mixer 2 ... LA-7 Tabel LA. 4 Neraca Massa Filter Press 2 ... LA-8 Tabel LA 5 Neraca Massa Evaporator 1 ... LA-12 Tabel LA. 6 Neraca Massa Evaporator 2 ... LA-14 Tabel LA. 7 Neraca Massa Flash Drum ... LA-15 Tabel LA.8 Neraca Massa Spray Drier ... LA-16 Tabel LA.9 Neraca Massa pada Cyclone 1 ... LA-17 Tabel LA.10 Neraca Massa pada Cyclone 2 ... LA-19 Tabel LA.11 Neraca Massa pada Adsorber ... LA-21 Tabel LA.12 Neraca Massa pada Mixer 1 ... LA-23 Tabel LA.13 Neraca Massa pada Conveyor ... LA-24 Tabel LB. 1 Neraca Energi Reactor ... LB-4 Tabel LB. 2 Neraca Energi Mixer 2 ... LB-4 Tabel LB. 3 Neraca Energi Evaporator 1 ... LB-6 Tabel LB. 4 Neraca Energi Kondensor ... LB-7 Tabel LB. 5 Neraca Energi Evaporator 2 ... LB-7 Tabel LB. 6 Neraca Energi Spray Drier ... LB-8 Tabel LB. 7 Neraca Energi pada Furnace ... LB-9 Tabel LC.1 Tabel data-data pada alur 1 ... LC-1 Tabel LC.2 Tabel data-data pada alur 24 ... LC-8 Tabel LC.3 Komposisi bahan yang masuk ke Mixer 2 ... LC-16 Tabel LC.4 Komposisi bahan yang masuk ke Mixer 1 ... LC-20 Tabel LC.7 Komposisi umpan masuk (R-210)....LC-24
(14)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ... . LE-2
Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ... ....LE-3 Table LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ... ....LE-6 Tabel LE.4 Estimilasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ... ....LE-7 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi ... ....LE-9 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ... ...LE-12 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas... ...LE-14 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... ...LE-15 Tabel LE.11Data Perhitungan Interval Rate of Return (IRR)...LE-26
(15)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 6.1 Instrumentasi pada pompa... VI-6 Gambar 6.2 Instrmentasi Tangki Cairan ... VI-6 Gambar 6.3 Instrumentasi Flash Drum ... VI-7 Gambar 6.4 Instrmumentasi Kondensor ... VI-7 Gambar 6.5 instrumentasi Reaktor ... VI-8 Gambar 6.6 Evaporator ... VI-8 Gambar 6.7 instrumentasi Blower ... VI-9 Gambar 6.8 instrumentasi Furnace ... VI-9 Gambar 6.9 instrumentasi Adsorber ... VI-10 Gambar 6.10 Instrumentasi Mixer ... VI-10 Gambar 6.11 Instrumentasi Filter Press ... VI-11 Gambar 6.12 Instrumentasi Spray Dryer ... VI-11 Gambar 8.1 Tata letak pabrik Magnesium Klorida ... VIII-9 Gambar 9.1 Struktur organisasi pabrik pembuatan Magnesium Klorida dari
Magnesium Hidroksida dan Asam Klorida ... IX-13 Gambar LD. 1 Sketsa sebagian bar screen, satuan mm (dilihat dari atas) ... LD-1 Gambar LD. 2 Grafik Entalpi dan temperatur cairan pada cooling tower (CT)LD-17
... Gambar LD.3 Kurva Hy terhaap 1 / (Hy*-Hy) ... LD-18 Gambar LE.1 Harga peralatan untuk tangki penyimpangan (storage)
dan tangki pelarutan ... LE-5 Gambar LE.4 Grafik Break Even Point (BEP) ... LE-26
(16)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Magnesium klorida merupakan salah satu senyawa yang memiliki peranan penting pada indusri kimia. Produksi magnesium klorida pada skala industri pada umumnya tidak dapat langsung dikonsumsi, tetapi produksi ditujukan untuk memenuhi kebutuhan bahan baku industri-industri hilir. Salah satu pemanfaatan magnesium klorida pada bidang industri kimia adalah sebagai bahan dasar proses pembuatan logam magnesium dengan cara elektrolisa. Pemanfaatan lain dari magnesium klorida pada berbagai bidang industri kimia meliputi :
1. Sebagai katalis
2. Bahan pembuat keramik, semen, kertas, dan komponen zat penahan panas pada kayu.
Magnesium klorida dapat dibuat dari magnesium karbonat, hidroksida atau oksida dengan asam klorida lalu dikristalisasi didalam evaporator. Sebagian besar berasal dari air laut atau natural brine. Magnesium klorida juga dapat dibuat dari mineral carnallite. Produk yang dihasilkan biasanya berupa heksahidrat (MgCl2.6H2O). (Patnik, 2003)
Magnesium klorida adalah salah satu nama dari senyawa kimia dengan rumus MgCl2, dan bentuk hidrat MgCl2.x.H2O. Magnesium klorida hidrat sangat
larut dalam air. Anhidrat magnesium klorida yang utama adalah menghasilkan logam magnesium yang diproduksi dalam skala besar. Jika ditinjau dari beberapa jenis hidrat, anhidrat magnesium klorida merupakan suatu asam lewis meskipun merupakan asam yang lemah. Didalam proses Dow, magnesium klorida dapat diturunkan dari magnesium hidroksida.
(Sumber : www. Wikipedia.com,1998)
Cara yang paling mudah untuk pembuatan magnesium klorida pada skala industri dapat dilakukan dalam beberapa cara, seperti pembuatan magnesium klorida dari karnalit, air garam, air laut, dan dengan menggunakan bahan magnesium hidroksida. (Dini Harsanti, 2008).
(17)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Ditinjau dari kedudukannya pada struktur industri kimia, magnesium klorida merupakan produk industri hulu yang akan digunakan sebagai bahan industri hilir yang menggunakannya. Indonesia saat ini masih harus mengimpor kebutuhan akan magnesium klorida.
Berdasarkan data dari Biro Pusat Statistik kebutuhan magnesium klorida di Indonesia dapat dilihat dalam tabel 1.1 dibawah ini. Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa industri magnesium klorida memiliki peluang pasar yang cukup besar.
Tabel 1.1 Impor Magnesium Klorida di Indonesia
Tahun Impor Berat bersih (kg)
2004 497.553
2005 452.157
2006 243.131
2007 506.990
(Sumber : Biro Pusat Statistik,berbagai tahun)
1.2 Perumusan Masalah
Kebutuhan terhadap produk-produk yang menggunakan magnesium klorida cukup tinggi di Indonesia. Untuk memperolehnya, Indonesia masih harus mengimpor dari negara-negara yang telah memproduksi magnesium klorida. Berdasarkan informasi ini, Pra rancangan Pabrik pembuatan magnesium klorida perlu dilakukan.
1.3 Tujuan Prarancangan Pabrik
Tujuan Pra rancangan Pabrik pembuatan magnesium klorida dari magnesium hidroksida adalah untuk mengaplikasikan disipilin ilmu teknik kimia yang meliput i neraca massa, neraca energi, perancangan proses, operasi teknik kimia, utilitas , juga untuk mengetahui aspek ekonomi dalam pembiayaan pabrik, sehingga akan memberikan gambaran kelayakan pendirian pabrik pembuatan magnesium klorida dari magnesium hidroksida.
(18)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
1.4 Manfaat Prarancangan Pabrik
1. Memberikan informasi tentang pendirian pabrik magnesium klorida, sehingga kebutuhan magnesium klorida dalam negeri dapat terpenuhi, dan diharapkan Indonesia dapat membangun pabrik pembuatan magnesium klorida
(19)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Magnesium klorida
Salah satu kegunaan yang paling penting dari MgCl2, selain dalam pembuatan
logam magnesium, adalah pembuatan semen magnesium oksiklorida, dimana dibuat melalui eksotermik larutan MgCl2 20% terhadap suatu ramuan magnesia yang
didapatkan dari kalsinasi magnesit dan magnesia yang terdapat dalam larutan garam . 5 MgO + MgCl2 + 13 H2O 5 MgO MgCl2.8 H2O
Penggunaanya terutama semen magnesium oksiklorida ini adalah sebagai semen lantai dengan pengisi yang tak reaktif dan pigmen berwarna.
Magnesium Klorida juga digunakan sebagai desinfektan (bahan pembersih lantai), sebagai masukan untuk mencukupi kebutuhan magnesium dalam tubuh, bahan pemati api, sebagai zat tahan api pada kayu, sebagai katalis dalam kimia organik serta sebagai bahan baku dalam pembuatan senyawa magnesium yang lain.
Magnesium klorida dapat dalam bentuk anhidrat dan heksahidrat MgCl2.6H2O. Sifat-sifat fisik senyawa-senyawa ini dapat dilihat pada tabel 2.1
dibawah ini.
Tabel 2.1 Sifat-sifat fisik MgCl2 dan MgCl2.6H2O
Uraian MgCl2 MgCl2.6H2O
Berat Molekul 95,22 203,31
Warna Putih Tidak Berwarna
Bentuk Kristal Heksagonal Monosiklik
Titik didih 14120C Mengurai
Densitas g/cm3 2,333 1,585
(Sumber : Kirk-Othmer, 1964)
2.2 Sifat-Sifat Bahan Baku dan Produk pada kondisi 250C 1, atm. 2.2.1 Magnesium Hidroksida
Sifat fisik
(20)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Massa molekul : 58,32 g/mol System kristal : Hexagonal
Densitas : 2,36 g/cm3
Warna : Tidak berwarna
Titik lebur : 350 0C
Hf298 : -924,54 Kj/mol
Gf298 : -833,58 Kj/mol
Cp 298 : 77,03 J/mol K
Sifat kimia :
- Mudah larut dalam HCl - Tidak larut dalam air
- Mudah larut dalam garam-garam ammonium
- Tidak bereaksi dengan HCl jika pada Mg(OH)2 terdapat garam-garam
ammonium (Vogel, 1979)
2.2.2 Asam Klorida
Sifat fisik :
Rumus molekul : HCl
Massa molekul : 36,5 gr/mol
Warna : Tidak berwarna
Titik didih : -85 0C
Titik Beku : -114 0C
Sifat kimia : - Larut dalam air - Larut dalam alkohol - Larut dalam eter
- Melarutkan magnesium hidroksida
2.2.3 Silikon dioksida
Sifat fisik :
Rumus molekul : SiO2
(21)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Titik didih : 2230 0C
Titik Beku : 1650 0C
Densitas : 2,2 g/cm3
Kelarutan dalam air : 0,012g/100ml Sifat kimia :
- Tidak larut dalam asam apapun (asam-asam encer) kecuali HF dengan reaksi
SiO2 + 6HF H2SiF6 + 2H2O
- Bereaksi dengan NaOH membentuk Natrium silika trioksida SiO2 + NaOH 2O
(Sumber : www. Wikipedia.com,1998)
2.2.4 Feri oksida
Sifat fisik :
Rumus molekul : Fe2O3
Massa molekul : 159,69 gr/mol
Titik Beku : 1566 0C
Densitas : 2,2 g/cm3 , padat
Hf298 : −825.50 Kj/mol
Sifat kimia :
- Tidak larut dalam air
- Sukar larut dalam asam-asam encer - Larut dalam asam-asam kuat
Fe2O3 + 6H+ 2 Fe3+ + 3 H2O (Vogel, 1979) 2.2.5 Kalsium oksida
Sifat fisik :
Rumus molekul : CaO
Massa molekul : 56.077 g/mol
Titik didih : 2850 °C (3123 K)
Titik Beku : 2572 °C (2845 K)
Densitas : 3.35 g/cm3
Sifat kimia :
(22)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
2.2.6 Magnesium klorida
Sifat fisik
Rumus molekul : MgCl2
Massa molekul : 95,211 g/mol (anhidrat) 203,31 g/mol (hexahidrat)
Warna : Putih atau kristal padat tidak berwarna Densitas : 2,32 g/cm3 (anhidrat)
1,56 g/cm3 (hexahidrat) Titik lebur : 714 0C
Titik didih : 1412 0C
Kelarutan didalam air : 54,3 g/100 ml (200C)
Hf298 : -641,3 Kj/mol
Gf298 : -591,8 Kj/mol
Sifat kimia :
- Larut dalam air dan alkohol - Mudah terbakar
- Cukup Mengandung racun Sumber : (www. Wikipedia.com,1998)
2.3 Proses-proses pembuatan Magnesium klorida 2.3.1. Pembuatan dari air laut dan kapur (Ca(OH)2)
Sebagai bahan baku utama pembuatan magnesium klorida dipilih air laut, kapur dan asam klorida. Garam magnesium yang terkandung didalam air laut dimanfaatkan untuk memperoleh magnesium hidroksida pada temperatur 45 0C dan tekanan 1 atm dengan cara mereaksikan air laut dengan kapur, kemudian magnesium hidroksida dipisahkan dari larutannya dan direaksikan dengan HCl menghasilkan magnesium klorida. Dari proses ini dihasilkan magnesium klorida heksahidrat yang kemudian didehidrasi menghasilkan magnesium klorida anhidrat.
(23)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
2.3.2. Pembuatan dari Dolomite dan Air Laut
Pada proses ini, Dolomite digunakan sebagai bahan untuk menyediakan magnesium hidroksida pada temperatur 48 0C dan tekanan 1 atm. Proses selanjutnya sama dengan proses pembuatan magnesium klorida dari air laut.
Pabrik yang menggunakan teknologi ini adalah Moss Landing California milik Kaiser Chemical Division. Di Pascagoula, Missisipi, Corning Glass Work membuat garam magnesium dari sumber yang sama.(Kainer, 2003)
2.3.3. Pembuatan dari Bittern
Bittern adalah larutan sisa proses pembuatan garam dari air laut dengan menggunakan energi matahari. Dalam proses pembuatan garam, komponen yang diambil dari air laut adalah natrium klorida. Perlakuan yang diterapkan pada bittern untuk memperoleh magnesium klorida ini sama dengan perlakuan yang diterapkan pada air laut seperti pada penjelasan sebelumnya. Perbedaan yang ada adalah kandungan magnesium yang terdapat dalam bittern lebih besar dibandingkan dengan kandungan magnesium yang terdapat didalam air laut , komposisi bittern sebesar 18,4 % CaCl2, 30,1 % MgCl2, 3,73 % NaCl dan komposisi air laut sebesar 18,4 %
CaCl2, 28,1 % MgCl2, 26,8 % NaCl.
2.3.4. Pembuatan dari Carnallitte
Carnallitte adalah salah satu mineral magnesium yang banyak terdapat di kerak bumi. Proses utama yang terjadi pada pembuatan magnesium klorida dari carnallite (KCl MgCl2 6H2O) pada temperatur 46 0C dan tekanan 1 atm adalah
dekomposisi KCl dari mineral Carnalitte dengan cara pemanasan. Dari proses ini akan diperoleh larutan MgCl2 28 %. Proses selanjutnya adalah menaikkan
konsentrasi MgCl2 dan menghilangkan pengotor yang masih ada dengan cara
evaporasi. Logam besi yang masih terdapat didalam larutan dapat dipisahkan dengan cara oksidasi dengan menggunakan KCl pada akhir evaporasi dilanjutkan dengan pemisahan menggunakan Ca(OH)2. (Ettouney, 2002)
(24)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
2.3.5. Pembuatan dari Air Garam Bawah Tanah
Proses ini sedang dikembangkan oleh Dow Chemical Co. yaitu dengan menggunakan air garam bawah tanah di Michigan dengan komposisi 20,7 % CaCl2,
3,9 % MgCl2, 5,73 % NaCl pada temperatur 42 0C dan tekanan 1 atm . Proses ini
diawali dengan menambahkan sedikit bromine dan chlorine kedalam air garam. Setelah itu Mg(OH)2 diendapkan dengan slaker dolomite. Larutan Mg(OH)2 yang
dihasilkan diendapkan, disaring dan dicuci untuk menghasilkan lumpur yang mengandung 45 % Mg(OH)2, selanjutnya magnesium hidroksida direaksikan dengan
HCl untuk menghasilkan MgCl2.
Metode lain untuk memperoleh magnesium klorida dari air garam ini adalah dengan pengendapan menggunakan kalsium hidroksida dan karbonasi lumpur hasil proses dengan karbon dioksida untuk membentuk magnesium klorida dan magnesium karbonat. Selanjutnya magnesium klorida dengan magnesium karbonat dipisahkan. (Ettouney, 2002)
2.3.6. Pembuatan dari Magnesium Hidroksida
Magnesium hidroksida terdiri dari Fe2O3, SiO2, CaO untuk membentuk
produk magnesium klorida.. Dari proses ini dihasilkan magnesium klorida heksahidrat yang kemudian didehidrasi menghasilkan magnesium klorida anhidrat seperti terlihat pada tabel 2.3 dibawah ini.
Tabel 2.2 Reaksi yang terjadi selama dehidrasi MgCl2.6H2O. No Range Temperatur Reaksi
1 95-115 0C MgCl2.6H2O MgCl2.4H2O + 2H2O
MgCl2.4H2O MgCl2.2H2O + 2H2O
2 135-180 0C MgCl2.4H2O MgOHCl + HCl +2H2O
MgCl2.2H2O MgCl2.H2O + H2O
3 185-230 0C MgCl2.4H2O MgOHCl + HCl +2H2O
4 >230 0C MgCl2.H2O MgCl2 + H2O
MgCl2.4H2O MgOHCl + HCl
( Sumber : Kirk-Othmer, 1964)
Cara ini sudah diterapkan di Dow Chemical Co di Freepot dan Velasco, Texas oleh Marine Magnesium Product Co di San Fransisco Selatan. Pembuatan
(25)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
magnesium klorida di Dow Chemical Co dilakukan dengan menambahkan magnesium hidroksida dengan HCl 10% untuk memperoleh magnesium klorida. Selanjutnya magnesium klorida dipekatkan dengan cara evaporasi melalui pemanasan langsung. Hasil akhir adalah magnesium klorida 50% dengan temperatur 120 0C pada tekanan 1 atm .
2.4. Seleksi Proses
Pada prarancangan pabrik pembuatan magnesium klorida ini, proses yang dipilih adalah pembuatan magnesium klorida dari magnesium hidroksida yang direaksikan dengan HCl untuk menghasilkan MgCl2.Alasan pemilihan ini karena
produk yang dihasilkan menghasilkan kemurnian produk yang lebih tinggi.
Hal ini sesuai dengan proses Dow dimana reaksinya dapat ditunjukkan sebagai berikut :
Mg(OH)2 (s) + 2 HCl (aq) MgCl2 (aq) + 2 H2O (l)
Magnesium klorida ini juga dapat dibuat dari magnesium karbonat dengan reaksi yang sama.
(Sumber : www. Wikipedia.com,1998)
Karena beberapa alasan tersebut maka proses inilah yang dipilih dalam perancangan pabrik ini.
2.5. Deskripsi Proses
Mula-mula Magnesium Hidroksida padat 98% (aliran1) dalam tangki penyimpanan (F-101) dialirkan ke reaktor (R-201) melalui elevator yang beroperasi 50 0C dan tekanan 1 bar dengan penambahan HCl 10 % dalam tangki HCl 10% (F-103) dengan perbandingan mol 1:2 (Anonim, 2001a), disini impurity seperti CaO, Fe2O3, SiO2 tidak ikut larut dengan penambahan asam klorida encer tersebut (Vogel,
1979) sehingga terbentuk magnesium klorida dengan konversi 94,5%, dengan reaksi sebagai berikut :
Mg(OH)2(s) + 2 HCl(aq) MgCl2(aq) + 2 H2O(l)
Umpan dialirkan ke filter press (H-301) untuk memisahkan padatan dan cairan. Setelah padatan dipisahkan, diumpankan ke tangki pencampur (M-302) yang digunakan untuk melarutkan MgCl2 yang tersisa dengan penambahan air, lalu
(26)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
dialirkan ke filter press (H-303) untuk mendapatkan MgCl2 yang dilarutkan oleh air.
Sisa padatan (alur 13) dialirkan ke tanki penampung (F-304).
Aliran cairan yang keluar dari filter press 2 (aliran 8 dan 12) diumpankan ke
evaporator 1 (V-401) dengan temperatur 230 0C dan tekanan 5,4 bar sehingga HCl dan air teruapkan, kemudian HCl dan air yang teruapkan (aliran 15) dikondensasikan pada kondensor (E-403) dan aliran HCl dan air tersebut dinetralkan pada perlakuan pengolahan limbah. Selanjutnya cairan yang keluar dari evaporator 1 (aliran 16) diumpankan ke evaporator 2 (V-404) pada temperatur 250 0C pada tekanan 3,6 bar yang uap panasnya digunakan kembali untuk memanaskan reaktor.
Cairan yang berasal dari evaporator 2 (aliran 19) dialirkan ke spray drier (D-601) dengan temperatur 263,78 0C dengan menggunakan gas HCl dan udara panas dengan temperatur 320 0C (aliran 20) . Produksi gas HCl mula-mula dari tangki HCl 37 % (F-105) dialirkan ke flash drum (D-501) dengan suhu 34 0C dengan tekanan 5 bar sehingga terpisah dua aliran. Aliran bawah yang berupa cairan dinetralkan pada perlakuan pengolahan limbah, aliran atas berupa gas HCl dan uap air serta udara yang berasal dari blower (G-503) bersama-sama dengan gas HCl
recycle yang berasal dari adsorber (D-701) dialirkan ke furnace (Q-602) dimana
temperatur aliran meningkat menjaci 320 0C yang dialirkan ke spray drier
(aliran20). Produk pembakaran (aliran gas) yang dihasilkan furnace digunakan untuk memanaskan evaporator 1 dan evaporator 2
Aliran gas dan padatan yang berasal dari spray drierdialirkan ke cyclone 1 (B-604) dan cyclone 2 (B-605),aliran gas dialirkan ke adsorber untuk di recycle ke spray drier yang sebelumnya dipanaskan didalam furnace (aliran 26) dan adsorber yang diregenerasi untuk menghilangkan air dan HCl yang tertinggal didalam. . Padatan yang keluar dari kedua cyclone (aliran 23 dan 25) didinginkan oleh udara yang bertujuan menurunkan suhu MgCl2 padatan, lalu dialirkan ke Tanki penyimpan
(27)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
BAB III
NERACA MASSA
Kapasitas produksi : 500 ton/tahun Basis perhitungan : 1 jam operasi Waktu kerja pertahun : 330 hari Satuan operasi : kg/jam
3.1 Reaktor (R-201)
Tabel 3.1 Neraca Massa pada Reaktor (R-201)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur (1) Alur (2) Alur (4)
Mg(OH)2
Mg(OH)2 sisa
CaO Fe2O3
SiO2
H2O
HCl HCl sisa MgCl2
40,0698
0,4218 0,1476 1,2654
0,2742 451,4806
50,1645
2,2038 0,4218 0,1476 1,2654 475,1328 2,7590 61,8934
(28)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
3.2 Filter Press 1 (H-301)
Tabel 3.2 Neraca Massa pada Filter Press 1 (H-301)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur (4) Alur (8) Alur (9)
Mg(OH)2 sisa CaO
Fe2O3
SiO2
H2O
MgCl2 HCl sisa 2,2038 0,4218 0,1476 1,2654 475,1328 61,8934 2,7590 0,0441 0,0084 0,0030 0,0253 465,6302 60,6555 2,7039 2,1597 0,4134 0,1447 1,2401 9,5027 1,2379 0,0552
Jumlah 543,8238 543,8238
3.3 Mixer 2 (M-302)
Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Pencampur (M-302)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur (9) Alur (10) Alur (11)
Mg(OH)2 sisa CaO
Fe2O3
SiO2
H2O
MgCl2 HCl sisa 2,1597 0,4134 0,1447 1,2401 9,5027 1,2379 0,0552 2,3378 2,1597 0,4134 0,1447 1,2401 11,8405 1,2379 0,0552
(29)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
3.4 Filter Press 2 (H-303)
Tabel 3.4 Neraca Massa pada Filter Press 2 (H-303)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur (11) Alur (12) Alur (13)
Mg(OH)2 sisa CaO
Fe2O3
SiO2
H2O
MgCl2 HCl sisa 2,1597 0,4134 0,1447 1,2401 11,8405 1,2379 0,0552 0,0432 0,0083 0,0029 0,0248 11,6037 1,2131 0,0541 2,1166 0,4051 0,1418 1,2153 0,2368 0,0248 0,0011
Jumlah 17,0913 17,0913
3.5 Evaporator 1 (V-401)
Tabel 3.5 Neraca Massa pada Evaporator 1 (V-401)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur (14) Alur (15) Alur (16)
Mg(OH)2 sisa
CaO Fe2O3
SiO2
H2O
MgCl2 HCl sisa 0,0873 0,0167 0,0058 0,0501 477,2338 61,8686 2,7590 238,6169 2,7590 0,0873 0,0167 0,0058 0,0501 238,6169 61,8686
(30)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
3.6 Evaporator 2 (V-404)
Tabel 3.6 Neraca Massa pada Evaporator 2 (V-404)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur (16) Alur (19)
Mg(OH)2 sisa
CaO Fe2O3
SiO2
H2O
MgCl2
0,0873 0,0167 0,0058 0,0501 238,6169 61,8686
215,2482
0,0873 0,0167 0,0058 0,0501 23,3687 61,8686
Jumlah 300,6454 300,6454
3.7 Flash Drum (D-501)
Tabel 3.7 Neraca Massa pada Flash Drum (D-501)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur (5) Alur (6) Alur (7)
HCl H2O
5,8340 9,9336
9,8839 0,0292
5,8048 0,0497
(31)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
3.8 Spray Drier (D-601)
Tabel 3.8 Neraca Massa pada Spray Drier (D-601)
Komponen Keluar (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur (19) Alur (20) Alur (21)
Mg(OH)2 sisa
CaO Fe2O3
SiO2
H2O
MgCl2
H2O(uap)
Udara Gas HCl 0,0873 0,0167 0,0058 0,0501 23,3687 61,8686 0,0497 197,4557 580,4847 0,0873 0,0167 0,0058 0,0501 61,8686 23,4184 197,4557 580,4847
Jumlah 863,3873 863,3873
3.9 Cyclone 1 (B-604)
Tabel 3.9 Neraca Massa pada Cyclone 1 (B-604)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur (21) Alur (22) Alur (23)
Mg(OH)2 sisa
CaO Fe2O3
SiO2
MgCl2
H2O(uap)
Udara Gas HCl 0,0873 0,0167 0,0058 0,0501 61,8686 23,4184 197,4557 580,4847 0,0044 0,0008 0,0003 0,0025 3,0934 23,4184 197,4557 580,4847 0,0829 0,0159 0,0056 0,0476 58,7752
Jumlah 863,3872 863,3872
(32)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Tabel 3.10 Neraca Massa pada Cyclone 2 (B-605)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur (22) Alur (24) Alur (25)
Mg(OH)2 sisa
CaO Fe2O3
SiO2
MgCl2
H2O(uap)
Udara Gas HCl 0,0044 0,0008 0,0003 0,0025 3,0934 23,4184 197,4557 580,4847 23,4184 197,4557 580,4847 0,0044 0,0008 0,0003 0,0025 3,0934
Jumlah 804,4602 804,4602
3.11 Adsorber (D-701)
Tabel 3.11 Neraca Massa pada Adsorber (D-701)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur (23) Alur (25) Alur (26)
H2O(v)
H2O(l)
Gas HCl Udara 23,4184 580,4847 197,4557 23,4184 579,9042 197,2582 0,5805 0,1975
Jumlah 801,3588 801,3588
3.12. Mixer 1 (M-102)
(33)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur (3) Alur (18) Alur (2)
HCl H2O
50.1654
351,4303 100,0504
50.1654 451,4806
Jumlah 501,6460 501,6460
3.13 Conveyor (J-801)
Tabel 3.13 Neraca Massa pada Conveyor (J-801)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur (30) Alur (32)
MgCl2
CaO Fe2O3
SiO2
Mg(OH)2 sisa
61,8686 0,0167 0,1476 1,2654 0,0873
61,8686 0,0167 0,0058 0,0501 0,0873
(34)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
BAB IV
NERACA ENERGI
Basis perhitungan : 1 jam operasi Satuan operasi : kJ/jam Temperatur basis : 25oC
4.1 Reactor (R-201)
Tabel 4.1 Neraca Energi pada Reactor (R-201)
No Komponen Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
1. Umpan 221,4765
2. Produk 50986,5429
3. Del Hr 89,1963
4. Q 50854,2627
Total 51075,7392 51075,7392 4.2 Mixer 2 (M-302)
Tabel 4.2 Neraca Energi pada Mixer 2 (M-302)
No Komponen Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
1. Umpan 7533,9698
2. Produk 7533,9698
Total 7533,9698 7533,9698 4.3 Evaporator 1 (V-401)
Tabel 4.3 Neraca Energi Evaporator 1 (V-301)
No Komponen Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
1. Umpan 32777,2046
2. Produk 948689,1191
3. Q 897372,7027
(35)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
4.4 Vertical Kondensor -Sub Cooler (E-403)
Tabel 4.4 Neraca Energi pada Kondensor (E-303)
No Komponen Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
1. Umpan 734221,8039
2. Produk 221,3121
3. Air pendingin -734000,4918
4. steam
Total 221,3121 221,3121 4.5 Evaporator 2 (V-404)
Tabel 4.5 Neraca Energi pada Evaporator 2 (V-301)
No Komponen Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
1. Umpan 214467,3151
2. Produk 654035,6443
3. Q 439568,3292
Total 654035,6443 654035,6443 4.6 Spray drier (D-601)
Tabel 4.6 Neraca Energi pada Spray Drier (V-301)
No Komponen Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
1. Umpan 227.630,6377
2. Produk 5.090.108,1893
Total 5.090.108,1893 5.090.108,1893 4.7 Furnace (Q-602)
Tabel 4.7 Neraca Energi pada Furnace (Q-602)
No Komponen Panas Masuk (kJ/jam)
Panas Keluar (kJ/jam)
1. Umpan 162992,5269
2. Produk 211338,6642
3. Q 48346,1373
(36)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN
5.1 Tangki penyimpanan Mg(OH)2 (F-101)
Fungsi : Tempat penyimpanan Bahan baku untuk kebutuhan 90 hari Bahan konstruksi : Beton
Bentuk : Gedung persegi panjang ditutup atap
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 54,0459 m3 Kondisi operasi :
- Temperatur : 28°C - Tekanan : 1 bar
Ukuran bangunan gedung yang digunakan dirancang sebagai berikut : Panjang = 5 m
Lebar = 4 m Tinggi = 5 m
5.2 Tangki penyimpanan MgCl2 (F-802)
Fungsi : Tempat penyimpanan produk untuk kebutuhan 30 hari
Bahan konstruksi : Beton
Bentuk : Gedung persegi panjang ditutup atap
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 26,9503 m3
Kondisi Operasi : - Temperatur : 28 0C
(37)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Ukuran bangunan gedung yang digunakan dirancang sebagai berikut : Panjang = 5 m
Lebar = 4 m Tinggi = 5 m
5.3 Bak Penampung (F-304)
Fungsi : Tempat penyimpanan padatan yang keluar dari Filter Press untuk kebutuhan 1 hari
Bahan konstruksi : Beton
Bentuk : Bak dengan permukaan persegi
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 0,0661 m3 Kondisi Operasi :
- Temperatur : 28 0C - Tekanan : 1 bar Kondisi fisik : - Silinder
- Diameter : 9,2215 m
- Tinggi : 16,1376 m
- Tebal : 1,5 in
- Tutup
- Diameter : 9,2215 m - Tinggi : 2,3054 m - Tebal : 1,5 in
(38)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
5.4 Tangki Penyimpanan HCl 37% (TT - 303)
Fungsi : Untuk menyimpan larutan asam klorida 37% untuk kebutuhan 10 hari Bentuk : Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup Torispherical Bahan : stainless steel, SA – 240, Grade C, type 410
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 3,8176 m3 Kondisi operasi :
- Temperatur : 28 °C - Tekanan : 1 bar Kondisi fisik : - Silinder
- Diameter : 1,4798 m - Tinggi : 2,343 m - Tebal : 0,5 in - Tutup
- Diameter : 1,4798 m - Tinggi : 0,7380 m - Tebal : 0,5 in
5.5 Adsorber 1 (D – 701)
Fungsi : Untuk menyerap air yang terdapat pada gas HCl dan udara Bentuk : Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup Torispherical Bahan : stainless steel, SA – 240, Grade C, type 410
Jumlah : 2 unit
Kapasitas : 263,7862 m3 Kondisi operasi:
- Temperatur : 61,65°C - Tekanan : 3,6 bar
Kondisi Fisik : - Silinder
(39)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
- Diameter : 2,8912 m - Tinggi : 4,5778 m - Tebal : 0,5 in - Tutup
- Diameter : 2,8912 m - Tinggi : 4,5778 m - Tebal : 0,5 in
5.6 Filter Press 1 (H-301)
Fungsi : Untuk memisahkan air dan MgCl2 dari padatannya
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-129 Grade A
Jenis : Plat and frame
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : 28 0C
Tekanan : 1 bar
Ukuran Luas : 0,054 m2
Jumlah Plate and Frame : 1
5.7 Filter Press 2 (H-301)
Fungsi : Untuk memisahkan MgCl2 dari padatannya
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-129 Grade A
Jenis : Plat and frame
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : 28 0C
Tekanan : 1 bar
Ukuran Luas : 0,054 m2
Jumlah Plate and Frame : 2
5.8 Elevator (J-102)
Fungsi : Mengangkut Magnesium Hidroksida dari gudang penyimpanan (F-101) ke Reaktor (R-201)
Jenis : Spaced-Bucket Centrifugal-Discharge Elevator Bahan : Malleable-iron
(40)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Jumlah : 1 unit Kondisi operasi :
- Temperatur (T) : 28 0C - Tekanan (P) : 1 bar Daya : 2,1449 hp
5.9 Screw Conveyor (J-801)
Fungsi : Mengangkut MgCl2 dari cyclone ke Tangki produk
Jenis : Horizontal screw conveyor Kondisi operasi :
- Temperatur (T) : 28 0C - Tekanan (P) : 1bar
− Diameter flight = 6 in
− Diameter pipa = 2,5 in
− Diameter shaft = 2 in
− Kecepatan putaran = 60 rpm
− Panjang = 15 ft
− Daya motor = 0,75 hp
Dipilih motor dengan daya 1 hp.
5.10 Mixer 1 (M-102)
Fungsi : Mengubah HCl 37% menjadi 10%.
Jenis : Tangki berpengaduk
Bentuk : Silinder vertical dengan alas dan tutup Torispherical
Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : stainless steel, SA – 240, Grade C, type 410 Kondisi operasi :
- Temperatur (T) : 28 0C - Tekanan (P) : 1 bar
Kapasitas : 0,2179 m3
Kondisi Fisik : - Silinder
(41)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
- Diameter : 0,7136 m
- Tinggi : 0,4757 m
- Tebal : 1,5 in
- Tutup
- Diameter : 0,7136 m
- Tinggi : 0,2379 m
- Tebal : 1,5 in
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlagh Buffel : 4 buah
Diameter Impeller : 0,7804 m
Daya motor : 0,25 hp
5.11 Mixer 2 (M-302)
Fungsi : Mencampurkan Magnesium klorida dengan air.
Jenis : Tangki berpengaduk
Bentuk : Silinder vertical dengan alas dan tutup Torispherical
Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-129 Grade A Kondisi operasi :
- Temperatur (T) : 28 0C - Tekanan (P) : 1 bar
Kapasitas : 0,00959 m3
Kondisi Fisik : - Silinder
- Diameter : 0.0629 m
- Tinggi : 0,3023 m
- Tebal : 1,5 in
- Tutup
- Diameter : 0.0629 m
- Tinggi : 0,0839 m
- Tebal : 1,5 in
(42)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Jumlagh Buffel : 4 buah Diameter Impeller : 0,0839 m
Daya motor : 0,25 hp
5.12 Reaktor (R-210)
Fungsi : Tempat terjadi reaksi untuk menghasilkan MgCl2
Jenis : Mixed flow reactor
Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup Torispherical Bahan konstruksi : stainless steel, SA – 240, Grade C, type 410
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi: - Temperatur : 50 °C - Tekanan : 1 bar
Volume reaktor : 1,1329 m3 Kondisi Fisik :
- Silinder
- Diameter : 0,9872 m
- Tinggi : 1,3163 m
- Tebal : 0,5 in
- Tutup
- Diameter : 0,9872 m
- Tinggi : 0,494 m
- Tebal : 0,5 in
- Jaket
- Diameter : 6,36375 m
- Tinggi : 0,494 m
- Tebal : 1,5 in
Jenis pengaduk : turbin impeller daun enam Jumlagh Buffel : 4 buah
Diameter Impeller : 1,0796 m
(43)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
5.13 Flash Drum (D-501)
Fungsi : Memisahkan uap dan cairan HCl dari tangki HCl 37% (F-108)
Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup Torispherical Bahan konstruksi : stainless steel, SA – 240, Grade C, type 410 Jenis sambungan : Double welded butt joints
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Temperatur = 34 °C
Tekanan = 5 bar
Kondisi Fisik : - Silinder
- Diameter : 1,2238 m
- Tinggi : 1,2352 m
- Tebal : 1,5 in
- Tutup
- Diameter : 1,2238 m
- Tinggi : 0,0356 m
- Tebal : 1,5 in
5.14 Furnace (Q-602)
Fungsi : Menaikkan temperatur campuran bahan sebelum masuk Spray Drier (D-601)
Bentuk : Rectangular box type furnace
Bahan konstruksi : Refractory dengan tube terbuat dari bahan chrome-nickel (25 % Cr, 20 % Ni, 0,35 – 0,45 % C grade HK-40)
Jumlah : 1 unit
Temperatur keluar : 330 °C : 626 °F
(44)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
5.15 Vertical Kondensor Sub Cooler (E-403)
Fungsi : Mengubah fasa uap campuran air dan HCl menjadi fasa cair
Jenis : 2-4 shell and tube exchanger
Dipakai : 1 in OD Tube 18 BWG, panjang = 12 ft, 4 pass
Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : baja karbon
Jumlah : 1 unit
Luas permukaan : 54,3186 ft2 Diameter tube : 1 in
Jenis tube : 18 BWG
Panjang tube : 12 ft
Pitch (PT) : 1 1/4 in triangular pitch
Jumlah tube : 21
Diameter shell : 8 in
5.16 Separator siklon 1 (D-604)
Fungsi : Untuk memisahkan magnesium klorida dari campuran gas. Bahan konstruksi : Baja karbon SA-283 grade C
Jenis sambungan : Double welded butt joints
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Temperatur = 263,7862 °C
Laju alir volumetrik = 0,01177
Dc = 0,203
5.17 Separator siklon 2 (D-604)
Fungsi : Untuk memisahkan magnesium klorida dari campuran gas. Bahan konstruksi : Baja karbon SA-283 grade C
Jenis sambungan : Double welded butt joints
Jumlah : 1 unit
(45)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Temperatur = 263,7862 °C
Laju alir volumetrik = 0,0077
Dc = 0,203
5.18 Spray Dryer (D-601)
Fungsi : Merubah MgCl2 menjadi padatan dengan menggunakan
udara panas.
Jenis : Spray dryer with spray wheel Jumlah : 1 Unit
Laju alir udara : 777,99 kg udara/ jam = 0,3976 lbm/s Umpan masuk : 85,3972 kg/jam
5.19 Evaporator 1 (V– 401)
Fungsi : Untuk meningkatkan konsentrasi MgCl2 dengan
menguapkan
air
Jenis : 2 – 4 shell and tube exchanger
Dipakai : 0,75 in OD tube 18 BWG, panjang = 20 ft, 4 pass
Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : baja karbon
Jumlah : 1 unit
Luas permukaan : 92,6166 ft2 Diameter tube : 1 in
Jenis tube : 18 BWG
Panjang tube : 12 ft
Pitch (PT) : 1 in triangular pitch
Jumlah tube : 44
Diameter shell : 8 in
(46)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Fungsi : Untuk meningkatkan konsentrasi MgCl2 dengan
menguapkan
air
Jenis : 2 – 4 shell and tube exchanger
Dipakai : 0,75 in OD tube 18 BWG, panjang = 12 ft, 4 pass
Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : baja karbon
Jumlah : 1 unit
Luas permukaan : 347,4797 ft2 Diameter tube : 1 in
Jenis tube : 18 BWG
Panjang tube : 12 ft
Pitch (PT) : 1 ¼ in triangular pitch
Jumlah tube : 68
Diameter shell : 13,25 in
5.21 Blower 1 (G-503)
Fungsi : Memompa udara menuju aliran gas HCl
Jenis : blower sentrifugal
Bahan konstruksi : carbon steel Kondisi operasi : 32 ºC dan 550 kPa
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 133,77 m3/jam Daya motor : ½ hp
5.22 Blower 2 (G-504)
Fungsi : Memompa gas HCl dari Flash Drum(D-510) menuju
(47)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Jenis : blower sentrifugal
Bahan konstruksi : carbon steel Kondisi operasi : 34 ºC dan 500 kPa
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 426,4587 m3/jam Daya motor : 1 ½ hp
5.23 Blower 3 (G-603)
Fungsi : Memompa gas HCl dari Furnace (Q-602) menuju Spray
Drier (D-601)
Jenis : blower sentrifugal
Bahan konstruksi : carbon steel
Kondisi operasi : 330 ºC dan 450 kPa
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 930,4849 m3/jam Daya motor : 4 hp
5.24 Blower 4 (G-702)
Fungsi : Memompa gas HCl dari Adsorber (D-701) menuju Furnace
(Q-602)
Jenis : blower sentrifugal
Bahan konstruksi : carbon steel
Kondisi operasi : 263,79 ºC dan 500 kPa
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 930,4849 m3/jam Daya motor : 4 hp
5.25 Blower 5 (G-803)
(48)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Jenis : blower sentrifugal
Bahan konstruksi : carbon steel Kondisi operasi : 28 ºC dan 100 kPa
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 726,0907 m3/jam Daya motor : 3 hp
5.26 Pompa mixer 1 (L-104)
Fungsi : Memompa larutan HCl 10% dari M-103 menuju Reaktor
R-201
Jenis : Pompa sentrifugal
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 501,6460 kg/jam Daya motor : 1/2 hp
5.27 Pompa Tangki HCl 37% (L-105)
Fungsi : Memompa larutan HCl 37% dari F-105 menuju Mixer
M-102
Jenis : Pompa sentrifugal
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 401,5956 kg/jam Daya motor : 1/2 hp
5.28 Pompa Tangki HCl 37% (L-106)
Fungsi : Memompa larutan HCl 37% dari L-106 menuju Flash Drum
D-501
Jenis : Pompa sentrifugal
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 15,7676 kg/jam Daya motor : 1/2 hp
(49)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
5.29 Pompa Reaktor (L-202)
Fungsi : Memompa larutan dari R-201 menuju Filter Press
H-301
Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 543,8338 kg/jam Daya motor : 1/2 hp
5.30 Pompa Filter Press 2 (L-304)
Fungsi : Memompa larutan dari H-301 menuju Evaporator 1
V-401
Jenis : Pompa sentrifugal
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 542,0203kg/jam Daya motor : 1/2 hp
5.31 Pompa Evaporator 1 (L-402)
Fungsi : Memompa larutan dari Evaporator 1 (V-401) menuju Evaporator 2 (V-404)
Jenis : Pompa sentrifugal
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 300,6465 kg/jam Daya motor : 1/2 hp
5.32 Pompa Evaporator 2 (L-404)
Fungsi : Memompa larutan dari V-404 menuju Spray Drier
D-601
Jenis : Pompa sentrifugal
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 85,3972 kg/jam Daya motor : 1/2 hp
(50)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
BAB VI
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
6.1 Instrumentasi
Pengoperasian suatu pabrik kimia harus memenuhi beberapa persyaratan yang ditetapkan dalam perancangannya. Persyaratan tersebut meliputi keselamatan, spesifikasi produk, peraturan mengenai lingkungan hidup, kendala operasional, dan faktor ekonomi. Pemenuhan persyaratan tersebut berhadapan dengan keadaan lingkungan yang berubah-ubah, yang dapat mempengaruhi jalannya proses atau yang disebut disturbance (gangguan) (Stephanopoulus, 1984). Adanya gangguan tersebut menuntut penting dilakukannya pemantauan secara terus-menerus maupun pengendalian terhadap jalannya operasi suatu pabrik kimia untuk menjamin tercapainya tujuan operasional pabrik. Pengendalian atau pemantauan tersebut dilaksanakan melalui penggunaan peralatan dan engineer (sebagai operator terhadap peralatan tersebut) sehingga kedua unsur ini membentuk satu sistem kendali terhadap pabrik.
Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. 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 diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis) (Timmerhaus, 2004).
Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah:
1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.
(51)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya.
Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari : 1. Elemen Perasa / sensing (Primary Element)
Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel yang diukur.
2. Elemen pengukur (measuring element)
Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida. Perubahan ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrol. 3. Elemen pengontrol (controlling element)
Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yang diinginkan). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun meniadakan penyimpangan yang terjadi.
4. Elemen pengontrol akhir (final control element)
Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batas 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 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 nilai yang diinginkan dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat (recorder).
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah: 1. Range yang diperlukan untuk pengukuran
(52)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
2. Level instrumentasi
3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya
5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses
Alat-alat kontrol yang biasa dipakai pada peralatan proses antara lain : 1. Temperature Controller (TC)
Adalah alat/instrumen yang digunakan sebagai alat pengatur suhu atau pengukur sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperatur dilakukan dengan mengatur jumlah material proses yang harus ditambahkan/dikeluarkan dari dalam suatu proses yang sedang bekerja.
Prinsip kerja:
Rate fluida masuk atau keluar alat dikontrol oleh diafragma valve. Rate fluida ini
memberikan sinyal kepada TC untuk mendeteksi dan mengukur suhu sistem pada
set point.
2. Pressure Controller (PC)
Adalah alat/instrumen yang dapat digunakan sebagai alat pengatur tekanan atau pengukur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal mekanis. Pengatur tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uap/gas yang keluar dari suatu alat dimana tekanannya ingin dideteksi.
Prinsip kerja:
Pressure Controller (PC) akibat tekanan uap keluar akan membuka/menutup
diafragma valve. Kemudian valve memberikan sinyal kepada PC untuk mengukur dan mendeteksi tekanan pada set point.
3. Flow Controller (FC)
Adalah alat/instrumen yang bisa digunakan untuk mengatur kecepatan aliran fluida dalam pipa line atau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan aliran fluida dalam pipa biasanya diatur dengan mengatur output dari alat, yang mengakibatkan fluida mengalir dalam pipa line.
(53)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Kecepatan aliran diatur oleh regulating valve dengan mengubah tekanan
discharge dari pompa. Tekanan discharge pompa melakukan bukaan/tutupan
valve dan FC menerima sinyal untuk mendeteksi dan mengukur kecepatan aliran pada set point.
4. Level Controller (LC)
Adalah alat/instrumen yang dipakai untuk mengatur ketinggian (level) cairan dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja. Pengukuran tinggi permukaan cairan dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu dengan mengatur rate cairan masuk atau keluar proses.
Prinsip kerja :
Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui
valve ini akan memberikan sinyal kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan
pada set point.
Hal-hal yang diharapkan dari pemakaian alat-alat instrumentasi adalah:
Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan
Pengoperasian sistem peralatan lebih mudah
Sistem kerja lebih efisien
Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat
Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dalam perancangan pabrik antara lain :
1. Tidak boleh terjadi konflik antar unit, di mana terdapat dua pengendali pada satu aliran.
2. Penggunaan supervisory computer control untuk mengkoordinasikan tiap unit pengendali.
3. Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki opening position 70 %.
4. Dilakukan pemasangan check valve pada pompa dengan tujuan untuk
menghindari fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang dipasangkan pada pipa tidak boleh lebih dari satu dalam one dependent line. Pemasangan
check valve diletakkan setelah pompa.
5. Seluruh pompa yang digunakan dalam proses diletakkan di permukaan tanah dengan pertimbangan syarat safety dari kebocoran.
(54)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
6. Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flange dengan tujuan untuk mempermudah pada saat maintenance.
Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida dari Magnesium Hidroksida
No Nama alat Jenis
instrumen Kegunaan
1 Pompa FC Mengontrol laju alir cairan dalam pipa
2 Tangki cairan LI Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki 3 Flash drum TC Mengontrol temperatur dalam flash drum
PC Mengontrol tekanan dalam flash drum
4 Kondensor, TC Mengontrol suhu dalam kondensor
5 Reaktor
TC Mengontrol temperatur dalam reaktor PI Menunjukkan tekanan dalam reaktor LC Mengontrol tinggi cairan dalam reaktor 6 Evaporator TC Mengontrol temperatur dalam evaporator
PR Mencatat tekanan dalam eaporator
7 Blower FC Mengontrol laju alir gas dalam pipa
8 Furnace TI Menunjukkan suhu dalam furnace
PC Mengontrol tekanan dalam furnace
9 Adsorber PC Mengontrol tekanan pada adsorber
10 Mixer LC Mengontrol tinggi cairan dalam reaktor
11 Filter Press PC Mengontrol tekanan pada Filter Press
12 Spray dryer
TC Mengontrol temperatur dalam spray dryer PI Menunjukkan tekanan dalam spray dryer TC Mengontrol suhu pada spray dryer
(55)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
1. Pompa
FC
Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran (flow rate). Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang flow control (FC). Jika laju aliran pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali (control valve) akan menutup atau memperkecil pembukaan katup.
2. Tangki cairan
LI
Gambar 6.2 Instrumentasi pada Tangki Cairan
Instrumentasi pada tangki cairan mencakup level indicator (LI) yang berfungsi untuk menunjukkan tinggi cairan didalam tangki.
(56)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
3. Flash Drum
PC TI
Gambar 6.3 Instrumentasi pada Flash Drum
Instrumentasi pada flash drum mencakup Temperature Indicator (TI) yang berfungsi untuk menunjukkan temperatur dalam flash drum, Pressure Controller (PC) yang berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam flash drum, dan Level
Controller (LC) yang berfungsi untuk mengatur ketinggian cairan dalam flash drum.
4. Kondensor
TC
Gambar 6.4 Instrumentasi pada Kondensor
Instrumentasi pada kondensor mencakup Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengatur temperatur bahan keluaran kondensor dengan mengatur bukaan katup steam atau air pendingin masuk.
(57)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
5. Reaktor
LC PI TC
Steam
Kondensat
Gambar 6.5 Instrumentasi pada Reaktor
Instrumentasi pada reaktor mencakup Temperature Controller (TC), Pressure
Indicator (PI), dan Level Controller (LC). Temperature Controller (TC) berfungsi
untuk mengontrol temperatur dalam reaktor dengan mengatur bukaan katup steam.
Pressure Indicator (PI) berfungsi untuk menunjukkan tekanan dalam reaktor. Level Controller (LC) berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam reaktor dengan
mengatur bukaan katup aliran produk keluar reaktor.
6. Evaporator
Steam
Kondensat Cairan Uap
Pi TC
Gambar 6.6 Instrumentasi pada Evaporator
Temperature Controller (TC) berfungsi untuk mengatur besarnya suhu di dalam evaporator dengan cara mengatur banyaknya steam yang dialirkan. Jika temperatur
(58)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
dan jika temperatur di atas kondisi yang diharapkan maka valve akan terbuka lebih kecil. Instrumentasi yang lain adalah Pressure Recorder (PR) yang berfungsi untuk mencatat tekanan yang terdapat di dalam evaporator.
7. Blower
FC
Instrumentasi pada blower mencakup Flow Controller (FC) yang berfungsi untuk mengatur laju alir bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan.
8. Furnace
TI
PC Furnace
Gambar 6.8 Instrumentasi pada Furnace
Instrumentasi pada furnace mencakup Pressure Controller (PC) yang berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam furnace dan Temperature indikatorr (TI) yang berfungsi untuk menunjukkan suhu furnace.
(59)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
PC
PC
LC
9. Adsorber
Gambar 6.9 Instrumentasi pada Adsorber
Instrumentasi pada adsorber meliputi Temperatur indikator (PC) yang berfungsi untuk mengatur tekanan yang terdapat pada adsorber.
10. Mixer
Gambar 6.9 Instrumentasi pada Mixer
Instrumentasi pada Mixer meliputi Level Control (LC) yang berfungsi untuk mengatur cairan yang terdapat pada Mixer
(60)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
TC
PI PC
11. Filter Press
Gambar 6.9 Instrumentasi pada Mixer
Instrumentasi pada Filter Press meliputi Pressure Control (PC) yang berfungsi untuk mengatur tekanan yang terdapat pada Filter Press
12. Spray Dryer
Gambar 6.10 Instrumentasi pada Spray Dryer
Instrumentasi pada spray dryer mencakup Temperature Controller (TC) untuk mengendalikan temperatur dalam spray dryer, dan Pressure Indicator (PI) untuk menunjukkan tekanan di dalam spray dryer.
(61)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
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.
Statistik menunjukkan bahwa angka kecelakan rata-rata dalam pabrik kimia relatif tidak begitu tinggi. Tetapi situasi beresiko memiliki bentuk khusus, misalnya reaksi kimia yang berlangsung tanpa terlihat dan hanya dapat diamati dan dikendalikan berdasarkan akibat yang akan ditimbulkannya. Kesalahan-kesalahan dalam hal ini dapat mengakibatkan kejadian yang fatal.
Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan Kerja pada tanggal No 1 tanggal 12 Januari 1970. Semakin tinggi tingkat keselamatan kerja dari suatu pabrik maka makin meningkat pula aktivitas kerja para karyawan. Hal ini disebabkan oleh keselamatan kerja yang sudah terjamin dan suasana kerja yang menyenangkan.
Untuk mencapai hal tersebut adalah menjadi tanggung jawab dan kewajiban para perancang untuk merencanakannya. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut:
- Penanganan dan pengangkutan bahan harus seminimal mungkin.
- Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik. - Jarak antar mesin dan peralatan lain cukup luas.
- Setiap ruang gerak harus aman dan tidak licin.
- Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran. - Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya. - Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.
Pada pra rancangan pabrik pembuatan Magnesium Klorida dari Magnesium Hidroksida dan Asam Klorida, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan dengan cara :
(62)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
1. Pencegahan terhadap kebakaran
• Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting, seperti
power station, laboratorium dan ruang proses.
• Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga di fire
station.
• Fire hydrant ditempatkan di daerah storage, proses, dan perkantoran.
• Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api
yang relatif kecil.
• Gas detector dipasang pada daerah proses, storage, dan daerah perpipaan dan
dihubungkan dengan gas alarm di ruang kontrol untuk mendeteksi kebocoran gas.
• Smoke detector ditempatkan pada setiap sub-stasiun listrik untuk mendeteksi
kebakaran melalui asapnya.
2. Memakai peralatan perlindungan diri
Di dalam pabrik disediakan peralatan perlindungan diri, seperti :
• Pakaian kerja
Pakaian luar dibuat dari bahan-bahan seperti katun, wol, serat, sintetis, dan asbes. Pada musim panas sekalipun tidak diperkenankan bekerja dengan keadaan badan atas terbuka.
• Sepatu pengaman
Sepatu harus kuat dan harus dapat melindungi kaki dari bahan kimia dan panas. Sepatu pengaman bertutup baja dapat melindungi kaki dari bahaya terjepit. Sepatu setengah tertutup atau bot dapat dipakai tergantung pada jenis pekerjaan yang dilakukan.
• Topi pengaman
Topi yang lembut baik dari plastik maupun dari kulit memberikan perlindungan terhadap percikan-percikan bahan kimia, terutama apabila bekerja dengan pipa-pipa yang letaknya lebih tinggi dari kepala, maupun tangki-tangki serta peralatan lain yang dapat bocor.
(1)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Total biaya variabel tambahan = Rp 1.283.609.763
C. Biaya Variabel Lainnya
Diperkirakan 5 % dari biaya variabel tambahan = 0,05 × Rp 1.283.609.763 = Rp 64.180.488
Total biaya variabel = Rp 22.741.286.309
Total biaya produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel
= Rp 31.203.275.274 + Rp 22.741.286.309 = Rp 53.944.561.583
4. Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan A. Laba Sebelum Pajak (Bruto)
Laba atas penjualan = total penjualan – total biaya produksi = Rp 93.340.486.800 – Rp 53.944.561.583
= Rp 39.395.925.217
B. Pajak Penghasilan
Berdasarkan UURI Nomor 17 ayat 1 Tahun 2000, Tentang Perubahan Ketiga atas Undang-undang Nomor 7 Tahun 1983 Tentang Pajak Penghasilan adalah (Rusjdi, 2004):
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 %× Rp 50.000.000 = Rp 5.000.000 - 15 %× (Rp 100.000.000- Rp 50.000.000) = Rp 7.500.000 - 30 %× (Rp 39.198.945.591 - Rp 100.000.000) = Rp 11.729.683.677
(2)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Total PPh = Rp 11.742.183.677
C. Laba setelah pajak (netto)
Laba setelah pajak = laba sebelum pajak – PPh
= Rp 39.198.945.591 – Rp 11.742.183.677 = Rp 27.456.761.914
4 Analisa Aspek Ekonomi
A. Profit Margin (PM)
PM =
penjualan total
pajak sebelum Laba
× 100 %
PM = 100%
.800 93.340.486
.591 39.198.945
x = 41,9957 %
B. Break Even Point (BEP)
BEP = Variabel Biaya Penjualan Total Tetap Biaya
− × 100 %
BEP = 100%
309 . 286 . 741 . 22 -.800 93.340.486 .274 31.203.275 x
= 44,1978 %
Kapasitas produksi pada titik BEP = 44,1978% x 500 ton/tahun = 220,9889 ton/tahun Nilai penjualan pada titik BEP = 44,1978 % x Total Penjualan
= 44,1978 % x Rp. 93.340.486.800 = Rp. 41.254.417.664
C. Return on Investment (ROI)
ROI =
Investasi Modal Total pajak setelah Laba
(3)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
ROI = 100%
.524 99.143.968
.914 27.456.761
x = 27,6938 %
D. Pay Out Time (POT)
POT =
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 - Masa pembangunan disebut tahun ke nol
- Jangka waktu cash flow dipilih 10 tahun
- Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke – 10 - Cash flow adalah laba sesudah pajak ditambah penyusutan.
Dari Tabel LE.11, diperoleh nilai IRR = 42,2111 % LE-25
= 1 x 1 tahun
(4)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
Tabel LE.11 Data Perhitungan BEP
Kapasitas (%) Biaya Tetap Biaya Variabel Total Biaya Produksi Total Penjualan
0 Rp 31.203.275.274 0 Rp 31.203.275.274 0
10 Rp 31.203.275.274 Rp 2.274.128.631 Rp 33.477.403.905 Rp 9.334.048.680 20 Rp 31.203.275.274 Rp 4.548.257.262 Rp 35.751.532.536 Rp 18.668.097.360 30 Rp 31.203.275.274 Rp 6.822.385.893 Rp 38.025.661.167 Rp 28.002.146.040 40 Rp 31.203.275.274 Rp 9.096.514.523 Rp 40.299.789.798 Rp 37.336.194.720 50 Rp 31.203.275.274 Rp 11.370.643.154 Rp 42.573.918.428 Rp 46.670.243.400 60 Rp 31.203.275.274 Rp 13.644.771.785 Rp 44.848.047.059 Rp 56.004.292.080 70 Rp 31.203.275.274 Rp 15.918.900.416 Rp 47.122.175.690 Rp 65.338.340.760 80 Rp 31.203.275.274 Rp 18.193.029.047 Rp 49.396.304.321 Rp 74.672.389.440 90 Rp 31.203.275.274 Rp 20.467.157.678 Rp 51.670.432.952 Rp 84.006.438.120 100 Rp 31.203.275.274 Rp 22.741.286.309 Rp 53.944.561.583 Rp 93.340.486.800
(5)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Kapasitas Produksi (%)
H
ar
g
a (
R
p
) M
ilyar
an
Biaya Tetap
Biaya Variabel
Biaya Produksi
Total Penjualan
(6)
Yudha Putra Utama : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun, 2010.