Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat Dari CPO Dengan Kapasitas 1000 Ton/Hari

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN

ASAM OLEAT DARI CPO

DENGAN KAPASITAS 1000 TON/HARI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknologi Kimia Industri

OLEH

NOVI HERLIANTI

NIM : 025201032

TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2007

INTISARI

Pabrik pembuatan Asam Oleat dari CPO ini direncanakan berkapasitas produksi sebesar 4000 ton/hari dan beroperasi selama 330 hari dalam 1 tahun.

Lokasi pabrik direncanakan di daerah KIM II, Mabar Kabupaten Deli Serdang, Propinsi Sumatera Utara, dengan luas areal pabrik 20.180 m2.

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

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik ini adalah sebagai berikut : a. Total modal investasi : Rp 388.378.887.028.557,-

b. Biaya Produksi (per tahun) : Rp 308.913.158.578.755,- c. Laba bersih : Rp 88.680.806.494.872,- d. Profit Margin (PM) : 29,083 %

e. Break Even Point (BEP) : 18,921 % f. Return on Investment (ROI) : 22,8 % g. Pay Out Time (POT) : 4,38 tahun h. Internal Rate of Return (IRR) : 27,7 %

Berdasarkan data-data di atas maka dapat disimpulkan bahwa Pra rancangan pabrik Asam Oleat dari CPO ini layak untuk didirikan.

INTISARI

Pabrik pembuatan Asam Oleat dari CPO ini direncanakan berkapasitas produksi sebesar 4000 ton/hari dan beroperasi selama 330 hari dalam 1 tahun.

Lokasi pabrik direncanakan di daerah KIM II, Mabar Kabupaten Deli Serdang, Propinsi Sumatera Utara, dengan luas areal pabrik 20.180 m2.

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

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik ini adalah sebagai berikut : a. Total modal investasi : Rp 388.378.887.028.557,-

b. Biaya Produksi (per tahun) : Rp 308.913.158.578.755,- c. Laba bersih : Rp 88.680.806.494.872,- d. Profit Margin (PM) : 29,083 %

e. Break Even Point (BEP) : 18,921 % f. Return on Investment (ROI) : 22,8 % g. Pay Out Time (POT) : 4,38 tahun h. Internal Rate of Return (IRR) : 27,7 %

Berdasarkan data-data di atas maka dapat disimpulkan bahwa Pra rancangan pabrik Asam Oleat dari CPO ini layak untuk didirikan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Salah satu dari beberapa tanaman golongan Palm yang dapat menghasilkan Asam Oleat adalah kelapa sawit (Elaeis Guinensis JACQ) yang terkenal terdiri dari beberapa varitas, yaitu masuk dalam golongan subfamili Cocoidese. Buah kelapa sawit terdiri dari kulit (Evocarp), serabut (Mesocarp), cangkang (Endocarp), dan inti (Kernel).

Asam oleat dapat dihasilkan dari fraksinasi asam lemak yang diperoleh dari hidrolisis lemak. Dalam industri asam oleat banyak digunakan sebagai surface active, emulsifier, dan dalam produk-produk kosmetika.

Produksi kelapa sawit di Indonesia selalu mengalami peningkatan dari tahun ke tahun yang saat ini menempati urutan pertama produksi dunia. Sedangkan daerah penanaman kelapa sawit di Indonesia adalah daerah Jawa Barat (Lebak dan Tanggerang), Lampung, Riau, Sumatera Barat, Sumatera Utara dan Aceh. Tanaman kelapa sawit dikenal terdiri dari empat macam tipe atau varietas, yaitu tipe Macrocarya, Dura, tenera dan Pisifera. Masing – masing tipe dibedakan

berdasarkan tebal tempurung.

Kelapa sawit dapat tumbuh dengan baik pada daerah beriklim tropis dengan curah hujan 2000mm/tahun dan kisaran suhu 22° - 32°C. (sumber: Ketaren, 1986)

Minyak sawit mentah (CPO) mengalami peningkatan produksi dari tahun ke tahun di Indonesia. Adapun kecenderungan peningkatan produksi CPO dapat dilihat seperti pada tabel 1.1 dibawah ini.

Tabel 1.1 produksi CPO di Indonesia

Tahun Ton / tahum

2000 1977,2 2001 2800,7 2002 3426,7 2003 3645,9 2004 3828,2 2005 4316,4 2006 4783,9 (sumber: Direktorat Jenderal Bina Produksi Perkebunan, 2006)

Luas areal kelapa sawit Indonesia terus bertambah secara bertahap sehingga perlu dilakukan usaha – usaha di versifikasi produk minyak sawit seperti

Crude Palm Oil (CPO), Palm Kernel Oil (PKO), dan turunannya.

Gambaran tentang persentase luas Tanaman Perkebunan Kelapa Sawit menurut status pengusahaan dari tahun ke tahun seperti pada tabel 1.2 di bawah ini.

Tabel 1.2 Persentase luas Tanaman Perkebunan Kelapa Sawit Persentase Luas Tanaman (%) Status

Pengusahaan 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Perkebunan Rakyat

21,45 22,14 22,69 23,95 31,23 34,70

Perkebunan Besar Negara

36,70 36,29 36,16 35,19 31,82 30,64

Perkebunan Besar Swasta

41,85 41,57 41,14 40,87 36,95 43,66

Total Perkebunan 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 (sumber: Badan Pusat statistik, 2005)

Proses mendapatkan Asam Oleat dari minyak CPO, yaitu dimana trigliserida yang merupakan kandungan terbesar dari minyak sawit mentah dipisahkan terlebih dahulu menjadi asam lemak dan gliserol. Pemisahan ini dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :

1) Menggunakan kaustik soda (NaOH); 2) Menggunakan metode hidrolisis.

Pemisahan dengan menggunakan kaustik soda, membutuhkan waktu yang cukup lama dan kwalitas asam lemak yang dihasilkan tidak baik, sedangkan pemisahan dengan menggunakan metode hidrolisis asam lemak yang dihasilkan mempunyai kwalitas yang baik dengan waktu yang singkat namun membutuhkan biaya yang cukup besar.

Salah satu jenis produk yang dihasilkan dari CPO ialah asam oleat. Kegunaan produk ini (asam oleat) adalah sebagai berikut :

a. industri minuman, seperti pembuatan susu; b. industri sabun dan detergen;

c. industri kosmetik;

d. industri minyak goring, dan e. industri bahan makanan.

Kebutuhan asam oleat di Indonesia dari tahun ke tahun terjadi peningkatan. Rincian kebutuhannya seperti tabel 1.3 berikut ini.

Tabel 1.3 Kebutuhan asam oleat

Tahun Ton / tahun

2001 1615.296 2002 2713.512 2003 1187.94 2004 5062.8 2005 5951.172 (Sumber: Badan Pusat Statistik, 2005)

Untuk memenuhi kebutuhan asam oleat dalam negeri Indonesia sampai sekarang masih mengimport, karena di Indonesia tidak terdapat pabrik pembuatan asam oleat . Negara pengimport asam oleat adalah negara Jerman, Sanghai, dan negara Hongkong. Berdasarkan data kebutuhan asam oleat di atas, maka di

Indonesia sangat dibutuhkan pabrik asam oleat agar dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Kebutuhan asam oleat di Indonesia menunjukkan peningkatan dari tahun ke tahun, dimana asam oleat ini dapat dihasilkan dengan cara hidrolisis CPO pada tekanan tinggi. Produksi CPO dalam negeri sangat memadai jika digunakan untuk berbagai keperluan. Berdasarkan hal tersebut di atas dan menghindari importnya asam oleat, maka perlu didirikan suatu pabrik asam oleat dengan bahan baku CPO.

1.3 TUJUAN PERENCANAAN

Tujuan rancangan pabrik ini adalah memanfaatkan potensi CPO yang

cukup tersedia dan mengantisipasi kebutuhan asam oleat dari ketergantungan dengan negara lain atau impor.

1.4 RUANG LINGKUP

Pembuatan asam oleat dari CPO ini menggunakan proses hidrolisis pada tekanan tinggi untuk memisahkan asam lemak bebas dan gliserol. Untuk mendapatkan kandungan asam oleat yang lebih tinggi diperlukan juga proses – proses pemisahan seperti fraksinasi.

Ditinjau dari berbagai aspek antara lain : sumber bahan baku, transportasi, telekomunikasi, pemasaran produk, maka pabrik direncanakan berlokasi didaerah KIM II Mabar, Propinsi Sumatera Utara.

Berdasarkan proses pembuatan asam oleat dan untuk penyempurnakan perancangan pabrik ini, maka diperlukan juga analisa ekonomi.

1.5 MANFAAT PERANCANGAN

Ada beberapa manfaat dan dampak positif yang dibutuhkan dari rancangan pabrik ini yaitu :

1. Manfaat bagi Pemerintah adalah untuk memenuhi kebutuhan asam oleat di Indonesia dan meningkatkan Pendapatan Asli Daerah (PAD) dan menghemat devisa Negara

2. Manfaat bagi masyarakat adalah untuk menciptakan lapangan kerja sekaligus menurunkan laju pertumbuhan pengangguran di Indonesia dan manfaat bagi institusi adalah menjadi suatu bahan penelitian dan pengembangan dalam riset untuk masa yang akan datang

3. Mengaplikasi ilmu yang diperoleh selama kuliah seperti Operasi Teknik Kimia, Teknik Reaksi Kimia, dll dalam prarancangan pabrik kimia.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Salah satu dari beberapa tanaman golongan Palm yang dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit (Elaeis Guinensis JACQ). kelapa sawit (Elaeis Guinensis JACQ), merupakan komoditas non migas yang telah ditetapkan sebagai

salah satu komoditas yang dikembangkan menjadi produk lain untuk ekspor. Buah kelapa sawit terdiri dari kulit (Evocarp), serabut (Mesocarp), cangkang (Endocarp), dan inti (Kernel).

Sumatera Utara merupakan salah satu pusat perkebunan di Indonesia. Perkebunan di Sumatera Utara telah dibuka sejak penjajahan Belanda. Komoditi hasil perkebunan yang paling penting dari Sumatera Utara saat ini antara lain adalah kelapa sawit dan terdapat tiga Perkebunan Besar BUMN dan ratusan Perkebunan Besar Swasta.

Pada tahun 2005, hampir semua komoditi perkebunan rakyat di Sumatera Utara mengalami peningkatan. Produksi kelapa sawit terus meningkat dari 2,2 juta ton pada tahun 2001 menjadi sekitar 3,6 juta ton pada tahun 2005 (BPS, 2005).

2.1 MINYAK SAWIT

Minyak kelapa sawit yang dihasilkan dari kulit kelapa sawit dinamakan minyak sawit mentah (Crude Palm Oil). CPO ini mengandung sekitar 500 – 700 ppm karotin, dan merupakan bahan pangan terbesar. Minyak yang terdapat di alam dibagi menjadi tiga golongan yaitu minyak mineral (Natural Oil), minyak nabati

(Edible Oil), dan minyak atsiri (Volatil Oil atau Esential Oil). Minyak yang terdapat

pada hewani disebut sterol (Kolesterol) sedangkan pada tumbuhan (Fitosterol) yang mengandung asam lemak tak jenuh, sehingga umumnya berbentuk cair. Dimana minyak dari nabati ini dapat di golongkan menjadi tiga golongan yaitu:

1. Drying oil, yang akan membentuk lapisan keras bila mengering di udara misalnya minyak yang dapat digunakan untuk cat dan pernik, contoh minyak kemiri, jarak, kedelai dan lain – lain

2. Semi drying oil seperti minyak jagung, biji kapas dan minyak bunga matahari

3. Non – drying oil seperti minyak kelapa.

Sifat – sifat minyak kelapa sawit dipengaruhi oleh ikatan kimia unsur C, dan jumlah atom C yang membangun asam lemak tersebut, seadangkan sifat – sifat fisik dipengaruhi oleh sifat – sifat kimianya. Minyak sawit merupakan gliserida yang terdiri dari berbagai asam lemak, sedangkan titik cair gliserida tersebut tergantung pada kejenuhan asam. Semakin jenuh asam lemaknya semakin tinggi titk cair dari minyak sawit tersebut. Minyak sawit murni mempunyai titik cair 24,4°C - 40°C dan komposisi CPO dan PKO dapat dilihat pada tabel 2.1 dibawah ini:

Tabel 2.1 komposisi minyak sawit mentah (CPO) dan minyak inti sawit PKO)

As. Lemak Rumus Kimia CPO

(%) PKO As. Kaprilat As. Kaproat As. Laurat As. Miristat As. Palmitat As. Stearat As. Oleat As. linoleat

CH3(CH2)6CO2H

CH3(CH2)8CO2H

CH3(CH2)10CO2H

CH3(CH2)12CO2H

CH3(CH2)14CO2H

CH3(CH2)16CO2H

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO2H

CH3(CH2)4=CHCH2CH=CH(CH2)7CO2H

- - -

1.1 – 2.5 40 – 46 3.6 – 3.7 39 – 45 7.0 - 11

3.0 – 4.0 3.0 – 7.0 46 – 52 14 – 17 6.5 – 9.6 1.0 – 2.5 13 – 19 0.5 – 2.0 (Sumber: Ketaren, 1986)

Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan asam oleat ini adalah dari minyak sawit mentah. Kelapa sawit dewasa ini sedang dibudidayakan secara besar-besaran oleh pemerintah. Adapun sifat-sifat kimia dan fisika CPO adalah sebagai berikut :

Sifat Kimia

a. Bilangan iodin (mgl/1000 gr) = 52-54 b. Bilangan penyabunan (mg KOH /gr) = 198-205 c. Asam lemak bebas (%) = 2,5-4,5

d. Kelembaban (%) = 0,1

f. Kandungan karbon (%)

• C14 = 40-52

• C16 = 14-18

• C18 = 7-9

• C18F1 = 1-3

• C18F2 = 11-19

• C18F3 = 1 maks

g. Bersifat hidrolisis

h. Tidak stabil pada suhu kamar

i. Mengandung zat warna alfa dan beta karotenoit (0,05-0,2 %) j. Kandungan karoten 297-313

Sifat Fisika

a. Spesifik gravity (25 0C / 15,50C) = 0,917-0,919

b. Density (gr/ml) = 0,8910

c. Massa jenis = 0,9

d. Indeks bias = 1,4565-1,0445885

e. Berat molekul = 200,31

f. Melting point (0C) = 33-39

g. Boiling point (0C), P= 10 mmHg = 170

Asam lemak adalah senyawa organik yang merupakan penyusun lemak dan minyak, baik nabati maupun hewani. Untuk mengkonversi atau mengubah minyak

atau lemak menjadi asam lemak dapat dilakukan dengan beberapa proses kimia seperti, hidrolisa, hidrogenasi, alkalisasi, dan sulfonasi.

Asam oleat dapat dihasilkan dari fraksinasi asam lemak yang diperoleh dari proses pengubahan minyak menjadi asam lemak. Dalam hal ini proses yang digunakan adalah proses hidrolisis. Reaksi hidrolisis yang terjadi adalah :

O

CH2 O C R CH2OH

O

CH O C R + 3H2O CH OH + 3 RCOOH

O

CH2 O C R CH2OH

Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak

Asam oleat dapat dihasilkan dari fraksinasi asam lemak yang diperoleh dari hidrolisis lemak. Dalam industri asam oleat banyak digunakan sebagai surface active, emulsifier, dan dalam produk-produk kosmetika. Sifat-sifat fisika dan kimia

asam oleat adalah sebagai berikut : Sifat Fisika

a. Berat molekul (kg/mol) = 280,45

b. Spesifik gravity = 0,895

c. Melting point (0C) = 16,3

d. Boiling point (0C) = 360

f. Mudah terhidrogenasi

g. Merupakan asam lemak tak jenuh h. Tidak berwarna

Sifat Kimia

a. Rumus = C18H34O2

b. Bilangan asam = 280,1

c. Larut dalam pelarut organik seperti alkohol (sumber : Daniel,1982)

2.2. PROSES PEMBUATAN ASAM OLEAT

Pada prinsipnya pembuatan asam oleat dibagi menjadi tiga tahap, yaitu : 1. Proses pemisahan gum (Degumming)

2. Proses hidrolisis minyak sawit mentah, dan 3. Proses fraksinasi asam lemak

2.2.1. Proses pemisahan Gum (Degumming)

Pemisahan gum merupakan proses pemisahan getah atau lendir-lendir yang terdiri dari fosfatida, protein, residu, karbohidrat, air, dan resin. Biasanya proses ini dilakukan dengan dehidrasi gum atau kotoran lain, supaya bahan tersebut lebih mudah terpisah dari minyak, kemudian diteruskan dengan proses pemusingan (centrifusi). Caranya ialah dengan memasukkan uap air panas ke dalam minyak disusul dengan pengaliran air dan selanjutnya di sentrifisi sehingga bagian lender

terpisah dari air. Pada waktu proses sentrifusi berlangsung, ditambahkan bahan kimia yang dapat menyerap air misalnya asam mineral pekat atau garam dapur (NaCl). Suhu minyak pada waktu proses centrifusi berpisah antara 32-50 0C, dan pada suhu tersebut kekentalan minyak akan berkurang sehingga gum mudah terpisah dari minyak. ( Ketaren, 1986)

2.2.2. Proses Hidrolisis Minyak Sawit Mentah

Minyak sawit mentah merupakan bahan baku pembuatan asam oleat. Asam oleat dihasilkan melalui proses hidrolisis asam lemak dari minyak sawit mentah dalam Splitting, proses ini dilakukan secara kontinu dan berlawanan arah pada temperatur dan tekanan tinggi, sehingga menghasilkan asam lemak dan gliserin yang berupa/sweet water. Sistem berlawanan arah terjadi pada temperatur 240 0C dan tekanan 47-49 atm (Bailey,1964). Minyak dipompakan dari bagian menara kira-kira 90 cm dari atas menara, sedangkan air dialirkan melalui puncak menara. Perbandingan antara minyak dan air yang direaksikan adalah 40-50 % berat minyak (Bailey,1964). Minyak disemburkan menembus campuran gliserin yang terakumulasi di bagian bawah menara, selanjutnya menembus campuran air dan minyak sehingga mencapai hidrolisis yang sempurna. Sistem yang kontinu dan berlawanan arah dengan temperatur dan tekanan tinggi dan akan menghasilkan derajat hidrolisis yang tinggi. Keuntungan dari pemakaian proses hidrolisis ini adalah proses pemisahan asam lemak dengan gliserol lebih murni, sedangkan kerugiannya asam lemak terhidrolisis masih mengandung air dengan kandungan air yang cukup tinggi.

2.2.3. Proses Fraksinasi Asam Lemak

Untuk menghasilkan asam lemak denagn kemurnian yang tinggi 98 %, maka dilakukan fraksinasi asam lemak yang merupakan hasil hidrolisis minyak sawit mentah. Ada 4 jenis proses fraksinasi asam lemak, yaitu :

a. Proses fraksinasi kering (wenterizatio)

Fraksinasi kering adalah suatu proses fraksinasi yang dilakukan didasarkan oleh berat molekul dan komposisi dari suatu material. Proses ini lebih murah dibandingkan dengan proses yang lain namun hasil kemurnian fraksinasinya kurang memberi mutu yang baik.

b. Proses fraksinasi basah (wet fractination)

Fraksinasi basah adalah suatu fraksinasi menggunakan zat pembasah (weting agent) atau disebut juga proses hydrophilization atau detergent proses. Hasil fraksinasi dari proses ini sama dengan proses fraksinasi kering.

c. Proses fraksinasi dengan menggunakan solvent (pelarut) / solvent fractination

Adalah suatu proses fraksinasi dengan menggunakan pelarut yang digunakan adalah aseton. Proses ini lebih mahal dibandingkan denagan proses fraksinasi lainnya , karena menggunakan bahan pelarut serta tinggi biaya produksi.

d. Proses fraksinasi dengan pengembunan (fractional Condensation)

kemurnian yang tinggi. Fraksinasi pengembunan ini mempunyai biaya yang cukup tinggi, namun proses produksi lebih cepat dan kemurniannya lebih tinggi.

Berdasarkan dari keuntungannya, maka pemisahan asam-asam oleat dari rancangan ini menggunakan fraksinasi dengan proses pengembunan, karena produk asam oleat yang diinginkan lebih kurang 98% sehingga asam oleat yang dihasilkan bersifat murni.

2.3. DESKRIPSI PROSES PEMBUATAN ASAM OLEAT DARI MINYAK SAWIT MENTAH

2.3.1. Tangki CPO (T-01)

Tangki bahan baku CPO yang dibeli dari luar dipompakan ketangki bahan baku yang dirancang sesuai dengan kapasitas dari asam oleat. Di dalam tangki ini suhu tetap dipertahankan 300C dengan kemurnian CPO 98 %.

2.3.2. Proses Degumming

Proses degumming terjadi di separator dengan suhu 300C dan tekanan 1,013 bar. Proses degumming adalah tahap yang meliputi proses penghilangan lendir dan getah-getah dengan penambahan bahan H3PO4 = 1 % dari bahan baku CPO. Bahan

baku ini kemudian dipompakan ke tangki splitting (SP-01) dengan suhu 80 0C. Proses ini dilakukan dengan cara dehidrasi gum agar bahan tersebut lebih mudah terpisah dari CPO, caranya ialah dengan memasukkan uap air panas ke dalam

minyak disusul dengan pengaliran air dan selanjutnya di sentrifisi sehingga bagian lender terpisah dari air. kemudian dilanjutkan dengan proses pemusingan (sentrifusi). Caranya ialah dengan pengaliran air dan selanjutnya disentrifusi sehingga bagian gum, lendir, dan kotoran terpisah dari CPO.

2.3.3. Proses Hidrolisa

Spilitter adalah sebagai tempat berlangsungnya proses hidrolisis minyak sawit mentah . reaksi hidrolisis minyak sawit mentah dapat dituliskan sebagi berikut

O

CH2 O C R CH2OH

O

CH O C R + 3H2O CH OH + 3 RCOOH

O

CH2 O C R CH2OH

Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak Lemak masuk pada temperatur 750C dari dasar menara. Sedangkan air masuk dari bagian atas menara. Perbandingan air masuk adalah 40-50% berat dari lemak. Tekanan splitting 50-55 atm dengan temperatur 225 0C, reaksi berlangsung secara kontinu (terus menerus).

Pada splitting terbentuk dua produk yaitu produk atas yang mempunyai titik didih tinggi menghasilkan asam lemak, sedangkan produk bawah yang mempunyai titik didih rendah akan menghasilkan gliserol. Asam lemak yang keluar dari splitting akan mengalir ke kolom flash tank pada tekanan 58,5 bar, sedangkan gliserol yang

keluar dari bawah mengalir ke flash tank gliserol pada tekanan yang sama ( Bailey,1982).

2.3.4. Flash Tank Asam Lemak

Produk yang keluar dari splitting, kemudian mengalir ke flash tank asam lemak. Pada splitting produk yang keluar pada tekanan sangat tinggi, maka pada flash tank tekanan tersebut akan diturunkan, air yang ada akan diuapkan. Kondisi proses ini diekspansikan dari tekanan 1,013 bar dan suhu 225 0C, komposisi yang keluar dari splitting adalah asam miristat, asam palmitat, asam stearat, asam oleat. (Dieckelmann dan Heinz,1988).

2.3.5. Kolom fraksinasi-01

Kolom fraksinasi-01 untuk pemisahan asam lemak antara fraksi berat dan fraksi ringan berdasarkan titik didih. Asam lemak yang berasal dari flash tank akan di pompakan ke kolom fraksinasi-01 kemudian dipanaskan pada suhu 225 0Cdan tekanan 1 atm. Pada kolom fraksinasi-01 ini akan dipisahkan asam lemak antara fraksi ringan yaitu asam miristat, asam palmitat, H2O dan asam stearat sebagai

produk atas dan fraksi berat yaitu asam stearat, asam oleat sebagai produk bawah. Produk atas sebagai fraksiringan pada fase uap akan dikondensasikan pada unit condenser-01 dan kemudian dipompakan ke tangki penyimpanan asam mirisitat (T-02). Sedangkan produk bawah sebagai fraksi berat akan dipompakan ke fraksinasi-02 untuk pemisah lanjutan dengan mendapatkan asam oleat.

2.3.6. Kolom Fraksinasi-02

Pada kolom fraksinasi-02 pemisahan lanjutan terjadi untuk mendapatkan asam oleat sebagai fraksi berat atau sebagai produk bawah. Umpan dari bagian bawah fraksinasi-01 akan di pompakan ke kolom fraksinasi-02 kemudian dipanaskan pada suhu 225 0C dan tekanan 1 atm. Pada kolom fraksinasi-02 ini akan dipisahkan asam oleat sebagi fraksi ringan yaitu asam stearat dan asam oleat di produk atas dan asam palmitat sebagai fraksi berat yaitu asam oleat di produk bawah. Produk atas sebagai fraksi ringan pada fase uap akan dikondensasikan pada unit condenser-02 dan kemudian dipompakan ke tangki penyimpanan asam palmitat (T-04). Sedangkan produk bawah sebagai fraksi berat akan diturunkan suhunya menjadi 30 0C di unit cooler-01 dan kemudian dipompakan ke tangki penyimpanan asam oleat(T-03).

2.3.7. Tangki Produk Asam Oleat

Asam oleat yang berbentuk cair dengan suhu 2600C sebelum dipompakan ke tangki produk didinginkan di cooler. Titik beku dari CPO adalah 20-260C, maka temperatur tangki adalah 300C lebih tinggi dari titik bekunya. Tangki asam oleat dirancang dari stainless steel yang tahan korosi. Asam oleat yang dihasilkan dari kolom fraksinasi-02 dengan kemurnian 98% yang siap untuk dipasarkan atau dapat diolah menjadi produk lain.

BAB III

NERACA BAHAN

Basis Perhitungan : 1 jam operasi Satuan operasi : kg/jam

Kapasitas Produksi : 4.000 ton/hari = 166.666,67 kg/jam

3.1. Pada Heat Exchanger 03 (HE-03)

Tabel LA-1 Neraca Massa Pada Heat Exchanger 01 (HE-03)

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Komponen

26 31 33

As. Oleat 163.333,34 163.333,34

As. Stearat 1.666,67 1.666,67

As. Linoleat 1.666,67 1.666,67

H2O 333,40 316,73 16,67

TOTAL 167.000,08 167.000,08

3.2. Pada Kolom Fraksinasi 02 (KF-02)

Tabel LA-2. Neraca massa pada Kolom Fraksinasi 02 (KF-02) Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Komponen

24 25 26

As. Oleat 163.333,34 - 163.333,34

As. Stearat 1.666,67 - 1.666,67

As. Palmitat 73.838,38 73.838,38 -

As. Linoleat 1.666,67 - 1.666,67

H2O 1.667,00 1.333,60 333,40

3.3. Pada Kolom Fraksinasi 01 (KF-01)

Tabel LA-3. Neraca massa pada Kolom Fraksinasi 01 (KF-01) Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Komponen

17 18 19

As. Oleat 163.333,34 163.333,34 -

As. Stearat 1.666,67 1.666,67 -

As. Palmitat 73.838,38 73.838,38 -

As. Miristat 4.810,09 - 4.810,09

As. Linoleat 1.666,67 1.666,67 -

H2O 8.335,00 1.667,00 6.668,00

TOTAL 253.650,15 253.650,15

3.4. Pada Flash Tank 01 (FT-01)

Tabel LA-4. Neraca massa pada Flash Tank 01 (FT-01) Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Komponen

13 15 16

As. Oleat 163.333,34 163.333,34

As. Stearat 1.666,67 1.666,67

As. Palmitat 73.838,38 73.838,38

As. Miristat 4.810,09 4.810,09

As. Linoleat 1.666,67 1.666,67

H2O 27.783,33 19.448,33 8.335,00

3.5. Pada Splitting 01 (SP-01)

Tabel LA-5. Neraca massa pada Splitting 01 (SP-01) Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Komponen

10 12 13 14

CPO 265.369,36 2.647,49

As. Lemak 245.315,15

Gliserol 27.323,10 H2O 16.813,80 11.599,53 27.783,33

TOTAL 303.069,07 303.069,07

3.6. Pada Separator 01 (S-01)

Tabel LA-6. Neraca massa pada Separator 01 (S-01) Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Komponen

5 7 8 9

CPO 265.369,36 265.369,36

Imp 18.204,33 18.204,33

H2O 18.575,85 1.762,05 16.813,80

BAB IV

NERACA ENERGI/PANAS

Basis Perhitungan : 1 jam operasi Suhu Referensi : 250C (298 K) Satuan Perhitungan : kg/jam

4.1. Pada Heat Exchanger 01 (HE-01)

Tabel LB-1.ΔH Bahan Masuk Pada Heat Exchanger 01 (HE-01)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

CPO 265.369,36 299,69 6,91 5 10.354,29 Imp. 18.204,33 262,16 0,69 5 904,45

TOTAL 11.258,74

4.2. Pada Heat Exchanger 01 (HE-01)

Tabel LB-2.ΔH Bahan Keluar Pada Heat Exchanger 01 (HE-01)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

CPO 265.369,36 299,69 6,91 55 113.897,18 Imp. 18.204,33 262,16 0,69 55 9.948,97

4.3. Pada Splitting 01 (SP-01)

Tabel LB-3 HΔ reaktan Pada Splitting 01 (SP-01)

Komponen Koef. Reaksi (σ)

ΔHf 298 (kJ/mol)

σ.ΔHf 0298 (kJ/mol)

CPO 1 -121,18 -121,18

H2O 3 -68,32 -204,96

TOTAL -326,14

4.4. Pada Splitting 01 (SP-01)

Tabel LB-4 HΔ produk Pada Splitting 01 (SP-01)

Komponen Koef. Reaksi (σ)

ΔHf 298 (kJ/mol)

σ.ΔHf 0298 (kJ/mol)

As. Lemak 1 -157,87 -157,87

Gliserol 3 -139,80 -419,40

TOTAL -577,27

4.5. Pada Splitting 01 (SP-01)

Tabel LB-5. ΔH Bahan Masuk Pada Splitting 01 (SP-01)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

CPO 265.369,36 299,69 6,91 30 62.125,74 H2O 16.813,80 934,10 0,27 30 7.566,21

H2O 11.599,53 644,42 0,27 5 869,96

4.6. Pada Splitting 01 (SP-01)

Tabel LB-6. ΔH Bahan Keluar Dari Splitting 01 (SP-01)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

CPO 2.647,49 2,99 6,91 230 4.752,01 H2O 27.783,33 1.543,52 0,27 230 95.852,59

As. Lemak 245.315,15 898,72 2,69 230 556.038,06 Gliserol 27.323,10 296,92 0,74 230 50.535,78

TOTAL 707.178,44

4.7. Pada Heat Exchanger 02 (HE-02)

Tabel LB-7.ΔH Bahan Masuk Pada Heat Exchanger 02 (HE-02)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

As. Oleat 163.333,34 578,27 2,71 205 321.257,89 As. Stearat 1.666,67 5,86 2,86 205 3.535,72 As. Palmitat 73.838,38 287,96 2,61 205 154.072,99 As. Linoleat 1.666,67 5,33 3,04 205 43,71 H2O 1.667,00 92,61 0,27 205 5.125,96

4.8. Pada Heat Exchanger 02 (HE-02)

Tabel LB-8.ΔH Bahan Keluar Pada Heat Exchanger 02 (HE-02)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

As. Oleat 163.333,34 578,27 2,71 230 919.044,51 As. Stearat 1.666,67 5,86 2,86 230 3.854,71 As. Palmitat 73.838,38 287,96 2,61 230 172.862,39 As. Linoleat 1.666,67 5,33 3,04 230 3.726,74 H2O 1.667,00 92,61 0,27 230 5.751,08

TOTAL 1.105.239,43

4.9. Pada Heat Exchanger 03 (HE-03)

Tabel LB-9.ΔH Bahan Masuk Pada Heat Exchanger 03 (HE-03)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

As. Oleat 163.333,34 578,27 2,71 225 352.600,13 As. Stearat 1.666,67 5,86 2,86 225 3.770,91 As. Linoleat 1.666,67 5,33 3,04 225 3.645,72 H2O 333,40 18,52 0,27 225 1.125,09

4.10. Pada Heat Exchanger 03 (HE-03)

Tabel LB-10.ΔH Bahan Keluar Pada Heat Exchanger 03 (HE-03)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

As. Oleat 163.333,34 578,27 2,71 235 368.271,25 As. Stearat 1.666,67 5,86 2,86 235 3.938,51 As. Linoleat 1.666,67 5,33 3,04 235 3.807,75 H2O 316,73 17,59 0,27 235 1.116,08

H2O 16,67 0,93 0,27 235 59,01

TOTAL 377.192,59

4.11. Pada Condenser 01 (CD-01)

Tabel LB-11. ΔH Bahan Masuk Pada Condenser 01 (CD-01)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

As. Miristat 4.810,09 21,06 1,98 205 8.549,73 H2O 6.668,00 370,44 0,27 205 20.503,85

4.12. Pada Condenser 01 (CD-01)

Tabel LB-12. HΔ Bahan Keluar Dari Condenser 01 (CD-01)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

As. Miristat 4.810,09 21,06 1,98 5 208,49 H2O 6.668,00 370,44 0,27 5 500,09

TOTAL 708,58

4.13. Pada Condenser 02 (CD-02)

Tabel LB-13. HΔ Bahan Masuk Pada Condenser 02 (CD-02)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

As. Palmitat 73.838,38 287,96 2,61 205 154.072,99 H2O 1.333,60 74,09 0,27 205 4.100,88

4.14. Pada Condenser 02 (CD-02)

Tabel LB-14. HΔ Bahan Keluar Dari Condenser 02 (CD-02)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

As. Palmitat 73.838,38 287,96 2,61 5 3.757,88 H2O 1.333,60 74,09 0,27 5 100,02

TOTAL 3.857,90

4.15. Pada Cooler 01 (CD-01)

Tabel LB-15. ΔH Bahan Masuk Pada Cooler 01 (C-01)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

As. Oleat 163.333,34 578,27 2,71 235 939.023,74 As. Stearat 1.666,67 5,86 2,86 235 3.938,51 As. Linoleat 1.666,67 5,33 3,04 235 3.807,75 H2O 16,67 0,93 0,27 235 59,01

4.16. Pada Cooler 01 (CD-01)

Tabel LB-16. ΔH Bahan Keluar Dari Cooler 01 (C-01)

Komponen m (kg) n (mol) Cp (kJ/mol.K)

ΔT (K)

n.Cp.dT (kJ)

As. Oleat 163.333,34 578,27 2,71 5 7.835,56 As. Stearat 1.666,67 5,86 2,86 5 83,79 As. Linoleat 1.666,67 5,33 3,04 5 81,01 H2O 16,67 0,93 0,27 5 1,25

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1. Tangki CPO (T-01)

Fungsi : Untuk menampung bahan baku CPO selama 7 hari

Jumlah : 10 Unit

Spesifikasi :

Tipe : Silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsoidal,

alas datar.

Bahan Konstruksi :Ccarbon steel grade B Volume : 6.213,96 m3

Diameter : 68,91 m Tinggi : 120,59 m Tekanan : 197,74 psi Tebal dinding : 15,35 inchi

5.2. Tangki Gliserol (T-02)

Fungsi : Untuk menampung gliserol selama 7 hari

Jumlah : 1 Unit

Spesifikasi :

Tipe :Silinder tegak dengan tutup berbentuk

ellipsoidal,alas datar Bahan Konstruksi : Carbon steel grade B

Diameter : 77,24 m

tinggi : 135,.17 m

Tekanan : 181,17 psi

5.3. Tangki Produk (T-03, T-04,T-05)

Fungsi : Untuk menampung produk selama 7 hari

Jumlah : 6 Unit

Spesifikasi :

Tipe :Silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsoidal, alas datar

Bahan Konstruksi : Carbon steel grade B

Volume : 9.883,34 m3

Diameter : 86,91 m

Tinggi : 152,09 m

Tekanan : 227,39 psi

Tebal dinding : 22,47 inchi

5.4. Heat Exchanger (HE-01, HE-02, HE-03)

Fungsi : Untuk mengurangi kadar air (H2O)

Jumlah : 4 Unit

Spesifikasi :

Bentuk : Silinder tegak dengan tutup dan alas berbentuk ellipsoidal, dilengkapi dengan coil pemanas.

Bahan Konstruksi : Stainless steel 316 Volume : 29,59 m3

Diameter : 3,20 m Tinggi : 6,40 m Tekanan : 26,41 psi Tebal dinding : 0,22 inchi

5.5. Flash Tank (FT-01)

Fungsi : Untuk mengurangi kadar air (H2O)

Jumlah : 1 Unit

Spesifikasi :

Bentuk : Silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsoidal. Bahan Konstruksi :Carbon steel grade B

Volume : 60,71 m3 Diameter : 6,49 m Tinggi : 12,97 m Tekanan : 35,26 psi Tebal dinding : 0,38 inchi

5.6. Cooler (C-01)

Fungsi : Mendinginkan produk kedalam suhu kamar 300C

Jumlah : 1 Unit

Spesifikasi :

Pada Shell :

ID : 25 inchi

Baffle : 6

Passes : 1

Pada Tube :

OD : ¾ in, 18 BWG

Passes : 2

5.7. Condenser (CD-01 dan CD-02)

Fungsi : Mendinginkan produk kedalam suhu kamar 300C

Jumlah : 2 Unit

Spesifikasi :

jenis : Shell and Tube

Pada Shell :

ID : 25 in

Baffle : 6

Passes : 1

Pada Tube :

OD : ¾ in, 18 BWG

Passes : 2

5.8. Separator (S-01)

Fungsi :Untuk memisahkan Impurities dari CPO (memurnikan CPO)

Jumlah : 1 Unit Spesifikasi :

Tipe : Silinder tegak dengan tutup dan alas berbentuk

Ellipsoidal.

Bahan Konstruksi : Carbon steel grade B Volume : 63,06 m3

Diameter : 6,62 m Tinggi : 13,24 m Tekanan : 36,22 psi Tebal dinding : 0,39inchi

5.9. Splitting (SP- 01)

Fungsi : Tempat mereaksikan CPO dengan air menghasilkan gliserol dan asam lemak

Jumlah : 1 Unit

Spesifikasi :

Tipe : Silinder tegak dengan tutup dan alas berbentuk

Ellipsoidal.

Bahan Konstruksi : Carbon steel grade B Volume : 60,61 m3

Diameter : 6,49 m Tinggi : 12,97 m Tekanan : 36,72 psi Tebal dinding : 0,39inchi

5.10. Kolom Fraksinasi (KF- 01)

Fungsi : Untuk memisahkan fraksi – fraksi asam lemak

Jumlah : 1 Unit

Spesifikasi :

Tipe : Silinder tegak dengan tutup dan alas berbentuk

Ellipsoidal.

Bahan Konstruksi : Carbon steel grade B Volume : 57,29 m3

Diameter : 6,31 m Tinggi : 12,61 m Tekanan : 33,91 psi Tebal dinding : 0,36 inchi

5.11. Pompa (P- 01, P-02 dan P-03)

Fungsi : Untuk pengaliran bahan baku

Tipe : Pompa sentrifugal

Material pipa : commercial steel 12 in schedule 30 Panjang pipa : 163,25 ft

Effisiensi motor : 75 % Effisiensi pompa : 80 % Daya pompa : 14,00 hp Daya motor : 13,62 hp

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 INSTRUMENTASI

Instrumentasi merupakan alat yang sangat penting artinya dalam mengetahui besar variabel yang ada sehingga dapat diperoleh suatu harga yang diinginkan. Dengan adanya pemakaian instrument akan memberikan keuntungan sebagai berikut :

1. Penghematan terhadap proses perbaikan variabel – variabel akibat terjadinya kesalahan karena akan lebih cepat diketahui dan lebih teliti;

2. Proses dapat berjalan lebih stabil; 3. Penghematan tenaga kerja.

Fungsi Instrumentasi:

1. Indikator

Indikator adalah suatu alat yang digunakan untuk menunjukkan seberapa besar variabel pada saat itu. Jenis indicator antara lain:

• Temperatur Indikator (TI)

• Pressure Indikator (PI)

• Level Indikator (LI)

• Recorder

Recorder adalah alat yang dapat membaca atau mencatat variabel – variabel secara terus – menerus. Jenis recorder antara lain:

• Temperatur Recorder (TR)

• Flow / Laju Recorder (FR)

• Pressure Recorder (PR)

• Controller

Controller adalah suatu alat yang dapat mengontrol dan mengatur kondisi proses variabel, sesuai dengan yang diinginkan.

Pada umumnya alat ini dikombinasikan dengan alat antara lain, alat indikator dan valve.

Jenis kombinasi Controller antara lain:

• Pressure Record Control (PRC)

• Level Indikator Control (LIC)

• Temperature Record Control (TRC)

• Flow Record Control (FRC)

• Pressure Volume Control (PVC)

Untuk mempermudah pengoperasian atau pengaturan alat – alat tersebut, instrument dihubungkan dengan control otomatis dan pengontrolan dipusatkan pada suatu tempat disebut control room.

Pada proses industri kimia ada beberapa nilai variabel – variabel tertentu yang harus dikontrol dengan menggunakan alat – alat ukur atau instrument untuk mempertahankan agar proses tersebut tetap berada pada kondisi yang diinginkan dan selanjutnya dapat memastikan keamanan serta effisiensi suatu operasi.

Instrumentasi pada dasarnya dibagi atas :

1. Elemen Pengukur (Measuring Element) ;

Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitf terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju alir maupun level ( tinggi ) fluida. Perubahan ini merupakan sinyal pada proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrolan.

2. Elemen Pengontrol (Controlling Element) ;

Elemen pengontrolan yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur sumber agar perubahan – perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point ( nilai yang diinginkan ). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun mengadakan penyimpangan yang telah terjadi.

3. Elemen Akhir (Final Control Element).

Elemen akhir merupakan elemen yang akan merubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang akan di ukur berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.

Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan semi otomatis. Pemilihan penggunaan instrumentasi pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan dengan pengaturan instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel yang di kontrol, maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan variabel pada kondisi semula. Instrumen ini bekerja sebagai pengontrol. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan – perubahan yang terjadi pada variabel – variabel yang dikontrol.

Untuk mengubah variabel – variabel proses yang diinginkan dilakukan usaha secara manual instrumen ini bekerja sebagai pencatat (Recorder).

Variabel – variabel yang di ukur oleh peralatan instrumentasi antara lain : 1) Variabel utama, terdiri dari suhu, tekanan, laju alir, level cairan;

2) Variabel tambahan, terdiri dari densitas, viskositas, pH dan lain – lain. Pada pabrik asam oleat ini instrumentasi yang digunakan adalah :

a. Pengontrolan temperatur, digunakan pada semua peralatan utama; b. Pengontrolan tekanan, digunakan pada reaktor;

c. Pengontrolan laju aliran, digunakan pada semua aliran fluida;

d. Pengontrolan fluida tinggi (level), digunaka pada tangki penyimpanan dan tangki air.

6.2 KESELAMATAN KERJA SECARA UMUM

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

Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah keselamatan kerja Pemerintah RI telah mengeluarkan Undang – undang keselamatan kerja pada tanggal 12 Januari 1970 dengan lembaran Neraga RI No 1 tahun 1970.

Untuk menjamin adanya keselamatan kerja maka dalam perancangan pabrik perlu di pertimbangkan hal – hal sebagai berikut :

• Penanganan dan pengangkutan bahan harus seminimal mungkin;

• Setiap ruang gerak harus aman dan tidak licin;

• Jarak antara mesin - mesin dan antara lain harus cukup luas;

• Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran;

• Tanda - tanda pengamatan harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya. Dengan memperhatikan hal tersebut, maka diharapkan keselamatan kerja akan lebih terjamin sehingga produksi dapat berjalan dengan lancar.

6.3 KESELAMATAN KERJA SECARA KHUSUS

Pada pabrik pembuatan Asam Oleat, usaha – usaha pencegahan terhadap bahaya - bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut :

Keselamatan kerja terhadap kebakaran dan peledakan a. Peralatan perlindungan diri

ƒ Bahan - bahan yang mudah dibakar / meledak harus disimpan ditempat yang aman dan dikontrol secara teratur

ƒ Peralatan pabrik yang berupa bejana atau tangki, dibuat man - hole dan hand - hole yang cukup untuk pemeriksaan peralatan

ƒ Fire extinguiser disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api yang relatif kecil

ƒ Fier hydrant ditempatkan pada jarak 100 m, didaerah storage, proses dan perkantoran

ƒ Fire water spinkler dipasang pada daerah peralatan yang beroperasi pada suhu tinggi

ƒ Gas detektor dipasang pada daerah proses, storage dan daerah perpipaan dan dihubungkan dengan aliran gas diruang control untuk mendeteksi kebocoran gas

ƒ Kebakaran melalui asapnya. Smoke - detektor ditempatkan pada setiap sub- station listrik untuk mendeteksi.

b. Peralatan perlindungan diri

Didalam lokasi pabrik disediakan peralatan perlindungan diri, yaitu:

• Pemakaian dan perlengkapan pelindung ;

• Sepatu pengaman ;

• Masker udara ;

• Pelindung mata ;

• Sarung tangan.

c. Keselamatan kerja terhadap listrik

Adapun hal - hal yang perlu diperhatikan terhadap keselamatan kerja pada bahaya listrik adalah :

• Setiap instalasi dan alat - alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekring atau pemutus arus listrik otomatis lainnya ;

• Sistem perkabelan listrik harus direncanakan secara terpadu dengan tata letak pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan perbaikan ;

• Sistem peralatan atau bangunan yang tinggi harus dilengkapi dengan penangkal petir yang dibumikan.

Untuk mencegah bahaya terhadap gangguan kesehatan yang perlu diperhatikan adalah :

• Setiap karyawan diwajibkan memakai pakaian kerja selama berada dilokasi pabrik ;

• Dalam menangani bahan - bahan kimia, terutama bahan kimia beracun karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut ;

• Poliklinik yang memadai disediakan dilokasi pabrik. e. Pencagahan terhadap bahaya mekanis

• alat - alat dipasang dengan penahan yang cukup berat, untuk mencegah kemungkinan jatuh atau terguling ;

• Pada peratalan berbahaya harus diberikan pagar pengaman ;

• Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat ;

• Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka perlu ditambahkan nilai - nilai disiplin bagi karyawan ;

• Setiap karyawan bertugas dengan pedoman - pedoman yang diberikan ;

• Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan kepada atasan ;

• Peralatan dan perlengkapan keselamatan kerja harus digunakan bila diperlukan ;

• Setiap karyawan harus saling mengingatkan setiap perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya ;

Adapun terjadi kecelakaan kerja seperti terjadi kebakaran pada pabrik, maka hal - hal yang harus dilakukan adalah :

1. Mematikan seluruh kegiatan pabrik baik mesin maupun listrik ;

2. Mengaktifkan alat pemadam kebakaran; dalam hal ini alat pemadam kebakaran yang digunakan disesuaikan dengan jenis kebakaran yang terjadi yaitu :

a) Instalasi pemadam dengan air ;

Untuk kebakaran yang terjadi pada bahan berpijar seperti kayu, arang, kertas dan bahan berserat. Air ini dapat disemprotkan dalam bentuk kabut. Sebagai sember air biasanya digunakan air tanah yang dialirkan melalui pipa – pipa yang dipasang pada instalasi tertentu sekitar areal pabrik. Air ini dipompakan dengan menggunakan pompa yang bekerja dengan instalasi listrik sendiri, sehingga tidak terganggu apabila aliran listrik pada pabrik dimatikan ketika kebakaran terjadi.

b) Instalasi pemadam dengan CO2 ;

c) yang digunakan berbentuk cair dan mengalir dari beberapa tabung gas bertekanan CO2 yang disambung secara seri menuju nozzel – nozzel. Instalasi ini digunakan untuk kebakaran dalam ruang tertutup, seperti pada tempat penyimpanan tangki dan juga pemadam pada instalasi listrik. d) Instalasi pemadam dengan busa udara ;

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

e) Instalasi pemadam dengan debu ;

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

BAB VII

UTILITAS DAN SARANANYA

Utilitas dalam suatu pabrik adalah sarana penunjang utama dalam kelancaran operasi. Mengingat pentingnya utilitas ini, maka segala sarana dan prasarananya haruslah direncanakan sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi pabrik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada Pra rancangan Pembuatan Asam Oleat dari Crude Palm Oil (CPO) dengan Kapasitas 4.000 ton/hari ini meliputi:

1. Kebutuhan uap (steam) 2. Kebutuhan air

3. Kebutuhan bahan kimia 4. Kebutuhan listrik 5. Kebutuhan bahan bakar 6. spesifikasi peralatan utilitas 7. Unit pembuangan limbah

7.1. Kebutuhan Uap (Steam)

Pada pengoperasian pabrik dibutuhkan uap sebagai media pemanas. Adapun kebutuhan uap pada pabrik Pembuatan Asam Oleat dari Crude Palm Oil

Tabel 7.1. Kebutuhan Uap

Nama Alat kg/jam

Heat Exchanger 01

Heat Exchanger 02

Heat Exchanger 03

Splitting

52,32 288,71 7,46 295,90

TOTAL 644,39

Tambahan untuk kebocoran dan lain-lain diambil 5% dan faktor keamanan diambil sebesar 20% (Perry, 1997). Maka kebutuhan uap adalah :

Total kebutuhan uap,

= 644,39 kg/jam = 15.465,36 kg/hari

Tambahan untuk kebocoran,

= 5% x 15.465,36 = 773,27 kg/hari

Faktor keamanan,

= 20% x 15.465,36 = 3.093,07 kg/hari

Total uap yang dihasilkan ketel,

= (15.465,36 + 773,27 + 3.093,07) kg/hari = 19.331,70 kg/hari

Diperkirakan 80% kondensat dapat digunakan kembali (Evans, 1978), sehingga kondensat yang digunakan kembali adalah :

= 80% x 19.331,70 = 15.465,36 kg/hari

Kebutuhan air tambahan ketel,

7.2. Kebutuhan Air

Kebutuhan air pada Pra rancangan pabrik Pembuatan Asam Oleat dari

Crude Palm Oil (CPO) ini mencakup kebutuhan air umpan ketel, proses, pendinginan dan domestik.

Kebutuhan air untuk pendingin adalah sebagai berikut :

Tabel 7.2. Kebutuhan Air Untuk Pendingin

Nama Alat kg/jam

Kondenser 01

Kondenser 02

Cooler

452,07 2.461,18 14.973,32

TOTAL 17.886,57

Total kebutuhan air untuk pendingin,

= 17.886,57 kg/jam = 429.277,68 kg/hari

Air yang telah digunakan sebagai pendingin dapat dimanfaatkan kembali setelah diproses di water cooling tower. Selama proses sirkulasi terjadi kehilangan akibat penguapan, blow down dan selama pengaliran, sehingga penambahan air segar sebanyak :

Wm = We + Wd + Wb (Perry,1997) We = 0,00085 x Wc (T1-T2) (Perry,1997)

Wb =

1 −

S We

(Perry,1997)

Dimana :

Wm = Air segar yang harus ditambahkan, m3/hari We = Air yang hilang akibat penguapan, m3/hari Wb = Air yang terhembus (blow down), m3/hari

Wd = Air yang hilang sepanjang aliran, m3/hari

0,1% s/d 0,2% ; diambil 0,2% (Perry,1997) Wc = Kebutuhan air untuk pendingin, kg/hari

T1 = Temperatur masuk = 50oC

T2 = Temperatur keluar = 25oC

S = Perbandingan antara padatan terlarut pada air untuk pendingin dengan air yang ditambahkan = 3 s/d 5 ; diambil s = 5

(Perry, 1997) Densitas (ρ) air 996,53 kg/m3 pada suhu 250C dan tekanan 1 atm

Laju alir volumetrik air pendingin,

Wc =

kg/m 996,53

kg/hari 429.277,68

3 = 430,77 m

3

/hari

Maka :

We = 0,00085 (430,77) (50 – 25) = 9,15 m3/hari

Wb =

1 5

/hari m 9,15 3

− = 2,29 m

3

/hari

Wd = 0,002 x 430,77 m3/hari = 0,86 m3/hari

Air tambahan yang dibutuhkan untuk air pendingin : Wm = 9,15 + 2,29 + 0,86 = 12,30 m3/hari

= 12.258,85 kg/hari Air pendingin yang digunakan kembali,

= (429.277,68 – 12.258,85) kg/hari = 30.668,83 kg/hari

• Kebutuhan air umpan ketel = 3.866,34 kg/hari

Separator 01 = 18.575,85 kg/jam = 445.820,40 kg/hari Splitting 01 = 11.599,53 kg/jam = 278.388,72 kg/hari Total kebutuhan air proses = 724.209,12 kg/hari

• Kebutuhan air domestik (keperluan sehari-hari, kantin dan lain-lain). Kebutuhan air domestik untuk masyarakat industri diperkirakan 10 liter/jam per orang. Jumlah karyawan 105 orang.

Maka,

Kebutuhan total air domestik adalah 105 orang x 10 liter/jam per orang = 1.050 liter/jam x 0,9965 kg/liter

= 1.046,32 kg/jam = 25.111,80 kg/hari

• Kebutuhan air tambahan untuk keperluan sehari-hari (laboratorium, pencucian peralatan dan lain-lain) diperkirakan 5% dari total kebutuhan air.

Kebutuhan air tambahan,

= 5% (12.258,85 + 3.866,34 + 724.209,12 + 25.111,80) kg/hari = 38.272,30 kg/hari

Tabel 7.3. Perkiraan Kebutuhan Air di Pabrik

Kebutuhan Air kg/hari

Air pendingin Air umpan ketel Air proses Air domestik Air tambahan

12.258,85 3.866,34 724.209,12 25.111,80 38.272,30

TOTAL 803.718,41

Unit Pengolahan Air

Kebutuhan air untuk Pra rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat dari

Crude Palm Oil (CPO) ini diperoleh dari air bawah tanah. Kualitas air dapat dilihat pada tabel 7.4 dan tabel 7.5.

Tabel 7.4. Sifat Fisika Air Bawah Tanah di KIM II Medan

No Parameter Range (mg/liter)

1 Padatan terlarut 32,80 2 Kekeruhan 290 NTU 3 Suhu 30,60 0C 4 Daya Hantar Listrik 66,20 us/cm

Tabel 7.5. Kandungan Bahan Kimia dalam Air Bawah Tanah di KIM II Medan

No Bahan Kimia Range (mg/liter)

1 Alumunium 0,020

2 Ammonia -

3 Besi 2,250

4 Fluorida 0,200

5 Klorida 4,000

6 Kromium 0,000

7 Mangan 0,150

8 Nitrat 0,470

9 Nitrit 0,003

10 Oksigen terlarut (DO) -

11 pH 7,100

12 Seng 0,040

13 Sianida 0,000

14 Sulfat 0,000

15 Sulfid 0,065

17 BOD 6,000

18 COD 14,000

19 Alkalinitas 29,000 20 Kesadahan 36,000 (Sumber: Laporan PDAM KIM II Medan, 2007)

Air dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan dipergunakan sesuai dengan keperluan. Pengolahan air pada pabrik ini terdiri dari beberapa tahap, yaitu:

1. Pengendapan

Air dari bak penampung dialirkan kedalam bak pengendapan dimana partikel-partikel padat yang berdiameter besar akan mengendap secara gravitasi tanpa bantuan bahan kimia. Ukuran partikel yang mengendap ini berkisar antara 10-1 sampai 10-3 m (Alaert, 1987)

Massa air yang dibutuhkan untuk 1 hari, = 803.718,41 kg/hari

Volume,

=

ρ

m

= ₃

/ 53 , 996

kg/hari 803.718,41

m

kg = 806,52 m 3

/hari

Faktor keamanan, 20%

= (1+0,2) x 806,52 m3/hari = 967,82 m3/hari

Direncanakan : Panjang bak = 3 x lebar bak Tinggi bak = 2 x lebar bak Sehingga, volume :

= p x l x t = l3 967,82 = l3 ⇒ l = 31,11 m

Maka,

Panjang bak = 3 x 31,11 m = 93,33 m Lebar bak = 31,11 m

Tinggi bak = 2 x 31,11 m = 62,22 m

2. Klarifikasi

Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan didalam air. Air dari pengendapan dialirkan kedalam klarifier setelah diinjeksikan dengan larutan alum, Al2(SO4)3, dan soda abu, Na2CO3. Al2(SO4)3 berfungsi sebagai koagulan.

Alum biasanya digunakan masing-masing sebesar 5-50 ppm terhadap jumlah air yang diolah (Hammer, 1979). Berdasarkan jumlah alkalinitas untuk menghilangkan turbiditas air, diketahui 1 mg/liter alum bereaksi dengan 0,5 mg/liter alkalinitas air, sedangkan perbandingan antara Al2(SO4)3 dengan Na2CO3

adalah 1 : 0,53 (Hammer, 1979).

Total kebutuhan air = 803.718,41 kg/hari Jumlah alkalinitas = 29 ppm

Jumlah Al2(SO4)3 yang digunakan,

= 29 10 6 5

, 0

1 ₋

x

x x 803.718,41 kg/hari

= 46,61 kg/hari

Jumlah Na2CO3 yang digunakan,

= 0,53 x 46,61 kg/hari = 24,71 kg/hari

3. Filtrasi

Proses filtrasi dilakukan dengan menggunakan penyaring pasir (sand filter). Sand filter ini berfungsi unuk menyaring kotoran/flok yang masih

terkandung atau tertinggal di dalam air. Sand filter yang digunakan terdiri dari 3 lapisan, yaitu :

¾ Lapisan I terdiri dari pasir hijau, setinggi 24 in = 60,96 cm

¾ Lapisan II terdiri dari antrasit, setinggi 12,5 in = 31,75 cm

¾ Lapisan III terdiri dari batu grafel, setinggi 7 in = 17,78 cm (Pengolahan air PT. KIM II, 2007)

Pada bagian bawah sand filter dilengkapi dengan strainer agar air menembus celah-celah pasir secara merata. Daya saring sand filter akan berkurang sehingga diperlukan pencucian (back wash) secara berkala (Sugiharto, 1987). Dari penyaring ini, air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan ke berbagai pemakaian air. Untuk air umpan ketel masih diperlukan lagi pengolahan air lebih lanjut, yaitu demineralisasi dan deaerasi.

Untuk air domestik dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman-kuman di dalam air agar syarat air minum dapat terpenuhi. Klor yang digunakan biasanya dalam bentuk kaporit CaClO2.

Kebutuhan air domestik = 25.111,80 kg/hari

Kaporit yang direncanakan mengandung klorin 30%

Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air (Gordon,1968)

Kebutuhan kaporit =

3 , 0

25.111,80 10

2x −6x

= 0,17 kg/hari 4. Demineralisasi

Air untuk umpan ketel harus air murni dan bebas dari garam-garam terlarut, untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi dengan langkah-langkah sebagai berikut,

• Menghilangkan anion-anion S2-, NO32-, NO22- Cl-, F

-Alat demineralisasi dibagi atas :

a. Penukar kation (Cation Exchanger)

Berfungsi untuk mengikat logam-logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang dipakai. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca2+ dan Mg2+ yang larut dalam air dengan kation hidrogen dari resin. Resin yang digunakan bersifat asam dengan merek Amberlite IR-120 Plus (Baron, 1982).

Reaksi yang terjadi :

2H+R + Ca2+ → R2Ca + 2 H+

2H+R + Mg2+ → R2Mg + 2H+

2H+R + Al2+ → R2Al + 2 H+

2H+R + Fe2+ → R2Fe + 2 H+

2H+R + Mn2+ → R2Mn + 2 H+

2H+R + Zn2+ → R2Zn + 2 H+

Untuk regenerasi resin agar aktif kembali, digunakan H2SO4 dengan reaksi

sebagai berikut :

H2SO4 + Ca2+ → CaSO4 + 2H+

H2SO4 + Mg2+ → MgSO4 + 2H+

H2SO4 + Al2+ → AlSO4 + 2H+

H2SO4 + Fe2+ → FeSO4 + 2H+

H2SO4 + Mn2+ → MnSO4 + 2H+

H2SO4 + Zn2+ → ZnSO4 + 2H+

Kebutuhan air untuk umpan ketel = 3.866,34 kg/hari Kesadahan awal terhadap Ca2+ dan Mg2+,

= kg 1 kgrain 15,4322 10 kg/hr 4 36x3.866,3 6 x

= 2,15 kgrain/hari

Kesadahan awal terhadap Al2+,

= kg kgrain x hr kg x 1 4322 , 15 10 / 3.866,34 02 , 0 6

= 0,001 kgrain/hari

Kesadahan awal terhadap Fe2+,

= kg kgrain x hr kg x 1 4322 , 15 10 / 3.866,34 25 , 2 6

= 0,13 kgrain/hari

Kesadahan awal terhadap Mn2+,

= kg kgrain x hr kg x 1 4322 , 15 10 / 3.866,34 15 , 0 6

= 0,009 kgrain/hari

Kesadahan awal terhadap Zn2+,

= kg kgrain x hr kg x 1 4322 , 15 10 / 3.866,34 04 , 0 6

= 0,002 kgrain/hari

Total kesadahan kation,

= (2,15 + 0,001 +0,13 + 0,009 + 0,002) kgrain/hari = 2,29 kgrain/hari

Resin yang digunakan memiliki EC (exchanger capacity) = 20 kgrain/ft3 (Nalco water Handbook, 1982). Exchanger capacity adalah kemampuan penukar

ion (ion exchanger) untuk menukar ion yang ada pada air yang dilaluinya. Direncanakan volume kation exchanger 5 ft3

Jumlah air yang yang diolah setiap regenerasi,

= hari kgrain hari kg x ft kgrain x ft / 29 , 2 / 3.866,34 / 20

5 3 3

= 168.835,81 kg

Waktu regenerasi, = hr kg/ 3.866,34 kg 168.835,81

= 43,67 hari

Untuk regenerasi dipakai H2SO4 8% dimana pemakaiannya sebanyak

0,7025 lb H2SO4/gallon (Nalco water Handbook, 1982) = 2,3838 kg H2SO4/ft3.

Maka kebutuhan H2SO4,

= hr ft kg x ft 67 , 43 / 3838 , 2

5 3 3

= 0,27 kg/hari

b. Penukar anion (Anion Exchanger)

Penukar anion berfungsi untuk pertukaran anion negatif yang terdapat dalam air dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan merk R-Dowex dengan reaksi :

2ROH- + H2SO4 → RSO42- + 2 H2O

Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi : RCL- + NaOH → NaCl + ROH

-Dari tabel 7.5 diperoleh anion yang terkandung dalam air PAM KIM II adalah S2-, NO32-, NO22- Cl-, F-.

Perhitungan kesadahan anion :

Kebutuhan air untuk umpan ketel = 3.866,34 kg/hari Kesadahan awal terhadap S2-,

= kg 1 kgrain 15,4322 10 kg/hr 6,34 0,065x3.86 6 x

= 0,004 kgrain/hari

Kesadahan awal terhadap NO32-,

= kg kgrain x hr kg x 1 4322 , 15 10 / 3.866,34 47 , 0 6

= 0,003 kgrain/hari

Kesadahan awal terhadap NO22-,

= kg kgrain x hr kg x 1 4322 , 15 10 / 3.866,34 003 , 0 6

= 0,00002 kgrain/hari

Kesadahan awal terhadap Cl-,

= kg kgrain x hr kg x 1 4322 , 15 10 / 3.866,34 4 6

= 0,24 kgrain/hari

Kesadahan awal terhadap F-,

= kg kgrain x hr kg x 1 4322 , 15 10 / 3.866,34 2 , 0 6

= 0,02 kgrain/hari

Total kesadahan anion,

= (0,004 + 0,003 + 0,00001 + 0,24 + 0,02) kgrain/hari = 0,27 kgrain/hari

Resin yang digunakan memiliki EC (exchanger capacity) = 20 kgrain/ft3 (Nalco water Handbook, 1982). Exchanger capacity adalah kemampuan penukar ion (ion exchanger) untuk menukar ion yang ada pada air yang dilaluinya. Direncanakan volume kation exchanger 5 ft3

Jumlah air yang yang diolah setiap regenerasi,

= hr kgrain hr kg x ft kgrain x ft / 27 , 0 / 3.866,34 / 20

5 3 3

= 1.431.977,78 kg

Waktu regenerasi, = hr kg kg / 3.866,34 78 , 977 . 431 . 1

= 370,37 hari

Untuk regenerasi dipakai NaOH dimana pemakaiannya sebanyak 4,5 lb NaOH/gallon (Nalco water Handbook, 1982) = 2,3838 kg H2SO4/ft3.

Maka kebutuhan NaOH,

= hr ft lb x ft 37 , 370 / 5 , 4

5 3 3

= 0,06 lb/hari = 0,001 kg/hari 5. Dearasi

Deaerator berfungsi untuk memanaskan air yang keluar dari alat penukar ion (ion exchanger) sebelum dikirimkan sebagai umpan ketel. Air hasil demineralisasi dikumpulkan pada tangki air umpan ketel sebelum dipompakan ke deaerator.

Pada deaerator ini air dipanaskan hingga 90oC sehingga gas-gas yang terlarut dalam air seperti O2 dan CO2 dapat dihilangkan, sebab gas CO2 dapat

bersifat korosif. Pemanasan ini berfungsi untuk mencegah perbedaan suhu yang besar antara umpan air dengan suhu didalam ketel sehingga beban ketel dapat dikurangi.

7.3. Kebutuhan Bahan Kimia

Kebutuhan bahan kimia meliputi sebagai berikut : 1. Al2(SO4)3 = 46,61 kg/hari

2. Na2CO3 = 24,71 kg/hari

3. H2SO4 = 0,27 kg/hari

4. NaOH = 0,001 kg/hari 5. Kaporit = 0,17 kg/hari

7.4. Kebutuhan Listrik

Perincian kebutuhan listrik diperkirakan sebagai berikut : Tabel 7.6. Kebutuhan listrik pada pabrik

Nama Alat Daya Listrik (hp)

Unit Proses Unit Utilitas

Ruang Kontrol dan Laboratorium Penerangan dan Kantor

Bengkel

9,45 24,39 16,60 24,00 15,00

TOTAL 89,44

Faktor keamanan diambil 10% maka total kebutuhan listrik : = 1,1 x 89,44 = 98,384 Hp = 44,72 kW

= 8 , 0 72 , 44

= 55,9 kW

Untuk prarancangan dipakai :

Diesel generator AC, 300 kW, 220-240 Volt, 50 Hz, 3 Phase

Jumlah = 2 unit (1 unit dipakai untuk operasi normal dan 1 untuk cadangan)

7.5. Kebutuhan Bahan Bakar

Bahan bakar yang digunakan untuk boiler (ketel) dan pembangkit tenaga (generator) adalah minyak solar, karena minyak solar mempunyai nilai bakar yang tinggi.

7.5.1. Bahan Bakar Generator

Daya output generator = 274,52 kW = 236.197,008 kkal/jam Digunakan bahan bakar solar dengan data :

Nilai bakar solar = 1.020 kkal/l (Laban, 1971) Densitas solar = 0,89 kg/l (Perry, 1997)

Kebutuhan bahan bakar =

l kkal jam kkal / 020 . 1 / 008 , 197 . 236

= 231,5657 l/jam

Kebutuhan solar =

l kg jam l / 89 , 0 / 5657 , 231

= 260,1862 kg/jam

7.5.2. Bahan Bakar Ketel

Laju steam yang dihasilkan = 15.465,36 kg/hari

Entalpi steam (2750C; 58,5 bar), Hs = 2.795,70 kkal/kg (Geankoplis, 1983) Entalpi kondensat (1500C; 4,8 bar) = 634,82 kkal/kg (Geankoplis, 1983)

Panas yang dibutuhkan ketel,

= (Hs – Hb) x total steam yang dihasilkan ketel = (2.795,70 – 634,82) kkal/kg x 15.465,36 kg/hari = 33.418.787,12 kkal/hari

Effisiensi ketel uap = 75% (Ashton,1981) Total kebutuhan panas, Qk

= 75 , 0 / ,12

33.418.787 kkkal hari

= 44.558.382,82 kkal/hari = 49.509.314,42 Btu/hari = 2.062.888,09 Btu/jam

Digunakan bahan bakar minyak solar (Perry,1997) :

a. Nilai bakar (Heating Value), Nb = 11.040,45 kkal/kg b. Densitas, ρ = 8,9 kg/l

c. Effisiensi bahan bakar = 60% Kebutuhan bahan bakar,

= Qk / Nb

= kg hari

kg kkal hari kkal / 92 , 035 . 4 / 45 , 040 . 11 / ,82 44.558.382 =

= l hari

lx kg hari kg / 90 , 557 . 7 6 , 0 / 89 , 0 / 92 , 035 . 4 =

7.6. Spesifikasi peralatan utilitas

Z

Tangki Pelarutan alum,Al2(SO4)3 (T-01)

Fungsi : tempat melarutkan alum, Al2(SO4)3

Tipe : Silinder vertikal dengan dasar datar dan tutup datar Impeller yang digunakan : Propeller berdaun tiga

Bahan konstruksi : Carbon Steel grade C Kondisi operasi : Temperatur : 30oC

Tekanan : 1 atm

Kondisi fisik : Volume tangki = 0.27340 m3 Diameter tangki = 0,6146 m

Tinggi tangki = 0,9219 m Tebal tangki = 0,1604 inchi Daya pengaduk= 0,000009 hp

Z

Tangki Pelarutan Na2CO3 (T-02)

Fungsi : tempat melarutkan Na2CO3

Jumlah : 1 buah

Tipe : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Impeller yang digunakan : Propeller berdaun tiga

Bahan Konstruksi : carbon steel grade B Kondisi operasi : Temperatur : 27oC

Tekanan : 1 atm

Kondisi fisik : Diameter tangki = 0,6146 m Tinggi tangki = 0,9219 m

Tebal tangki = 0,1519 inchi Daya pengaduk= 0,000023 hp

Densitas = 1.360,94 kg/m3 = 84,96 lb/ft3

Viskositas = 3,02 x 10-4 lb/ft.detik Faktor keamanan diambil 10 %,

Vt = 0,1156 m3 x 1,1 = 0,1272 m3 Tekanan Operasi, P operasi = 14,696 psi

Tekanan desain, P desain = 15,4869 psi

Z

Tangki H2SO4 (T-03)

Fungsi : tempat menampung H2SO4

Jumlah : 1 buah

Tipe : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan Konstruksi : carbon steel grade B

Kondisi operasi : Temperatur : 27oC Tekanan : 1 atm Densitas = 1.834 kg/m3 = 114,5 lb/ft3 Konsentrasi H2SO4 = 33%

Volume Tangki = 0,0196 m3

Faktor keamanan diambil 25 %, Vt = 0,0245 m3 Diameter tangki = 0,2749 m = 0,9019 ft

Tinggi tangki =0,4123 m = 1,3528 ft Tekanan Operasi, P operasi = 14,696 psi

Umur alat, n = 10 tahun

Tebal dinding tangki : = 0.14 inc

Z

Tangki NaOH (T-04)

Fungsi : tempat melarutkan NaOH Jumlah : 1 buah

Tipe : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan Konstruksi : carbon steel grade B

Kondisi operasi : Temperatur : 27oC Tekanan : 1 atm Densitas = 1.520,26 kg/m3 = 94,91 lb/ft3 Volume larutan (V2),= 0,2564 m3

Faktor keamanan diambil 25 %,Vt = 0,3205 m3 Diameter tangki = 0,6481 m = 2,1262 ft Tinggi tangki = 0,9721 m = 3,1894 ft Tekanan Operasi, P operasi = 14,696 psi

Tekanan desain, P desain = 16,1390 psi

Tebal dinding tangki = 0.1633 inc

Z

Tangki Pelarutan Kaporit (T-05) Fungsi : tempat menyimpan kaporit Jumlah : 1 buah

Tipe : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan Konstruksi : carbon steel grade B

Kondisi operasi : Temperatur : 27oC Tekanan : 1 atm Densitas = 1.560 kg/m3 = 97,39 lb/ft3 Volume larutan (V2),= 0,0141 m3

Faktor keamanan diambil 20 %,Vt = 0,0169 m3 Diameter tangki = 0,2431 m = 0,7977 ft Tinggi tangki = 0,3646 m = 1,1963 ft Tekanan Operasi, P operasi = 14,696 psi

Tekanan desain, P desain = 14,8288 psi

Tebal dinding tangki = 0.1382 inc

Z

Bak Penampungan (BP-01)

Fungsi : tempat menampung air dari sumur pompa Jumlah : 1 buah

Tipe : Bak beton Bahan Konstruksi : Beton

Direncanakan : Panjang bak = 3 x lebar bak Tinggi bak = 2 x lebar bak volume :61,6432 = l3 ⇒ l = 3,9503 m

Panjang bak = 3 x 3,9503 m = 11,8508 m Lebar bak = 3,9503 m

Z

Klarifier (KL-01)

Fungsi : sebagai tempat untuk memisahkan kontaminan-kontaminan terlarut dan tersuspensi dari air dengan menambahkan alum yang menyebabkan flokulasi dan penambahan soda abu agar reaksi alum dengan lumpur dapat terjadi dengan sempurna.

Jumlah : 1 buah

Tipe : continous thickener

Bahan Konstruksi : carbon steel grade B Kondisi operasi : Temperatur : 30oC

Tekanan : 1 atm Diameter Klarifier, D = 7,9739 ft Tinggi klarifier = 11,9609 ft

Waktu Pengendapan,t = 2,0794 jam Daya Klarifier = 2,6471 hp

Tebal dinding klarifier = 0.2563 inc

Tekanan cairan dalam klarifier,P = 14,7473 psi

Z

Sand Filter (SF-01)

Fungsi : menyaring kotoran-kotoran air dari klarifier Jumlah : 1 buah

Tipe : silinder tegak dengan tutup segmen bola Bahan Konstruksi : carbon steel grade B

Tinggi tangki = 5,2399 m = 17,1909 ft Tinggi total tangki, = 20,8139 ft

Tekanan ,P = 22,0646 psi Tebal Dinding = 0,3369 in

Z

Menara Air (MA-01)

Fungsi : menampung air untuk didistribusikan sebagai air domestik dan air umpan ketel

Jumlah : 1 buah

Tipe : silinder tegak dengan tutup segmen bola Bahan Konstruksi : fiber glass

Diameter tangki = 2,2869 m = 7,5029 ft Tinggi tangki = 3,4303 m = 11,2543 ft

Z

Kation Exchanger (KE-01)

Fungsi : mengurangi kation dalam air

Bentuk : silinder tegak dengan tutup ellipsoidal Bahan : carbon steel grade B

Volume tangki, Vt = 286,9235 ft3 Tekanan operasi, P = 14,696 psi Tekanan desain, Pdesain = 21,5434 psi

Z

Anion Exchanger (AE-01)

Fungsi : mengurangi anion dalam air

Bentuk : silinder tegak dengan tutup ellipsoidal Bahan : carbon steel grade B

Volume tangki, Vt = 251,6435 ft3 Tekanan operasi, P = 14,696 psi Tekanan desain, Pdesain = 20,7678 psi

Tebal dinding tangki = 0,241 in

Z

Cooling Tower (CT-01)

Fungsi : mendinginkan air pendingin bekas Jumlah : 1 unit

Jenis : mechanical induced draft

Daya = 0,7897 hp Dimensi menara,

Panjang = 2 x lebar, Lebar = tinggi

Z

Dearator (DE-01)

Fungsi : memanaskan air yang dipergunakan untuk air umpan boiler dan menghilangkan gas CO2 dan O2

Jumlah : 1 unit

Densitas air : 995,9 kg/m3 Diameter tangki = 1,6398 m

Daya = 4,0996 m

Z

Boiler (B-01)

Fungsi : memanaskan air hingga menjadi steam sebagai media pemanas Tipe : ketel pipa api

Daya boiler = 9,8037 hp

Z

Pompa (P-01)

Fungsi : Mengalirkan air ke bak penampungan Type : Pompa sentrifugal

Densitas, ρ = 62,2 lb/ft3 Viskositas,µ = 0,0059 lb/ft.s

Diameter pipa ekonomis (De) = 4,8936 in Friksi (Σf) = 0,3243 ft.lbf/lbm

Daya, = 1,4881 hp

Z

Pompa (P-02)

Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampungan ke klarifier Type : Pompa sentrifugal

Densitas, ρ = 62,2 lb/ft3 Viskositas,µ = 0,0059 lb/ft.s

Diameter pipa ekonomis (De) = 4,8936 in Friksi (Σf) = 0,2788 ft.lbf/lbm

Z

Pompa (P-03)

Fungsi : Mengalirkan air dari klarifier ke sand filter

Type : Pompa sentrifugal Densitas, ρ = 62,2 lb/ft3

Viskositas,µ = 0,0059 lb/ft.s

Diameter pipa ekonomis (De) = 4,8936 in Friksi (Σf) = 0,3104 ft.lbf/lbm

Daya = 1,2457 hp

Z

Pompa (P-04)

Fungsi : Mengalirkan air sand filter ke menara air Type : Pompa sentrifugal

Densitas, ρ = 62,2 lb/ft3 Viskositas,µ = 0,0059 lb/ft.s

Diameter pipa ekonomis (De) = 4,8936 in Friksi (Σf),= 0,3301 ft.lbf/lbm

Daya = 1,5889 hp

Z

Pompa (P-05)

Fungsi : Mengalirkan air KE ke AE Type : Pompa sentrifugal Densitas, ρ = 62,2 lb/ft3

Viskositas,µ = 0,0059 lb/ft.s

Friksi (Σf) = 0,2215 ft.lbf/lbm

Daya = 0,0887 hp

Z

Pompa (P-06)

Fungsi : Mengalirkan air dari AE ke dearator

Type : Pompa sentrifugal Densitas, ρ = 62,2 lb/ft3

Viskositas,µ = 0,0059 lb/ft.s

Diameter pipa ekonomis (De) = 1,8082 in Friksi (Σf) = 0,3006 ft.lbf/lbm

Wf = 0,3006 + 29,8539 = 30,1545 lb.ft/jam

Daya = 0,1872 hp

Z

Pompa (P-07)

Fungsi : Mengalirkan air dari cooling tower ke VLS dan VSC Type : Pompa sentrifugal

Densitas, ρ = 62,2 lb/ft3 Viskositas,µ = 0,0059 lb/ft.s

Diameter pipa ekonomis (De) = 1,2463 in = 1,6901 ft/s

Friksi (Σf) = 0,1407 ft.lbf/lbm

Kerja Pompa (W), Daya = 0,0191 hp

BAB VIII

TATA LETAK PABRIK DAN LOKASI PABRIK

8.1. Gambaran Umum

Susunan peralatan dan fasilitas dalam suatu rancangan diagram alir proses merupakan syarat penting didalam memperkirakan biaya secara akurat sebelum mendirikan suatu pabrik. Sehingga dapat diperoleh perhitungan biaya secara terperinci untuk pendirian pabrik yang meliputi sarana perpipaan, fasilitas bangunan, tata letak peralatan, dan sumber arus listrik.

8.2. Lokasi Pabrik

Secara geografis penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan dan kelangsungan dari industri tersebut, baik pada masa produksi maupun pada masa yang akan datang. Hal ini berpengaruh terhadap faktor produksi dan distri busi dari pabrik yang didirikan. Pemilihan yang tepat mengenai lokasi pabrik harus memberikan perhitungan biaya dan distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi, yaitu pertimbangan dalam mempelajari sifat dan sikap masyarakat sekitar lokasi pabrik.

Berdasarkan faktor tersebut, maka unit pembuatan Asam oleat dari CPO direncanakaan berlokasi didaerah KIM II Mabar, Propinsi Sumatera Utara.

Dasar pertimbangan dalam pemilihan lokasi pabrik adaalah : a. Bahan Baku

Bahan baku berupa minyak inti sawit diperoleh dari PTP yang merupakan penghasil minyak inti sawit diderah Sumatera Utara. Proses produksi berlangsung selama 300 hari setiap tahunnya

b. Pemasaran produk

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemasaran produk adalah : - Daerah pemasaran produk serta pengaruh dan saingan yang ada. - Kemampuan daya serap pasar dan prospek pemasaran dimasa yang

akan datang.

- Jarak pemasaran dari lokasi pabrik sampai dengan daerah yang dituju.

- Sistim pemasaran yang terpakai.

- Tanah yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas dan harganya terjangkau.

c. Transportasi

Lokasi yang dipilih dalam rencana pendirian pabrik merupakan daerah yang jauh dari keramaian penduduk dan lokasinya berdekatan dengan sumber bahan baku serta telah tersedia jalan darat yang cukup baik sebagai sarana transfortasi.

d. Kebutuhan air

Kebutuhan air tawar yang tersedia dan mengalir sepanjang tahun. Kebutuhan air berguna untuk proses, saranaa utilitas, dan keperluan rumah tangga.

Di derah ini tersedia tenaga kerja yang produktif yang berasal dari berbagai perguruan tinggi negeri dan swasta dari medan, yang tersedia dari berbagaai tingkatan, baik sarjana muda maupun sarjanaa lengkap.

f. Biaya untuk tanah

Tanah yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas dan dalam harga yang terjangkau karena jauh dari pusat kota dan perkampungan penduduk.

g. Kondisi iklim dan cuaca

Seperti daaerah lain di Indonesia, maka iklim di sekitar lokasi pabrik relatif stabil.

8.3. Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik adalah suatu perencanaan dan pengintegrasian aliran dari komponen-komponen produksi suatu pabrik, sehingga diperoleh suatu hubungan yang efisien dan efektif antara operator peralatan, dan gerakan material dari bahan baku hingga produk.

Disain yang rasional yang harus memasukkan susunan areal proses, storange (persediaan) dan areal pemindahan/areal alternatif (areal handling)

dalam posisi yang efisien dan dengan melihat pada faktor-faktor sebagai berikut : a. Urutan proses produksi.

b. Pengembangan lokasi baru atau penembahan / perluasan lokasi yang belum dikembangkan pada masa mendatang.

c. Distribusi ekonomis pada pengadaan air, steam proses, tenaga listrik dan bahan baku.

d. Pemeliharaan dan perbaikan.

e. Keamanan (safety) terutama dari kemungkinan kebakaran.

f. Bangunan, menyangkut luas bangunan, kondisi bangunan dan konstruksinya yang memenuhi syarat.

g. Fleksibilitas.

h. Dalam perencanaan tata letak pebrik harus dipertimbangkan kemungkinan perubahan dari proses / mesin, sehingga perubahan – perubahan yang di lakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi.

i. Masalah perubahan limbah.

j. Service area, seperti kantin, tempat parkir, ruang ibadah dan

sebagainya diatur sedemikian rupa sehingga tidak perlu terlalu jauh dari tempat kerja.

Jadi penyusunan tata letak peralatan proses, tata letak bangunan dan lain - lain akan berpengaruh secara langsung pada industri modal, biaya produksi, efisiensi kerja, dan keselamatan kerja.

Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa keuntungan

Seperti :

1. Mengurangi jarak trasportasi bahan baku dan produk sehingga mengurangi material handling.

2. Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah

perbaikan mesin dan peralatan yang rusak atau perlu di-blowdown. 3. Mengurangi ongkos produksi.

5. Mengurangi kerja seminimum mingkin.

6. Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik.

8.4.Perincian Luas Tanah

Perincian luas tanah yang di pakai secara tepat dan efisien untuk peralatan pabrik ini tidak dapat dilakukan dengan hanya mengukur luas lahan / tanah tersedia untuk tiap – tiap unit peralatan. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor :

1. Jarak antara satu unit peralatan lainnya harus diperhatikan secara seksama untuk menjaga faktor keselamatan.

2 . Penggunaan / perletakan peralatan pada posisi atas dan bawah atau dibuat bertingkat.

3. Penyusunan alat dalam ruang terbuka dan tertutup.

4. Peralatan gedung yang teratur atau sesuai dengan keselamatan kerja. Untuk mengatasi hal diatas maka sesuai dengan rancangan pabrik, maka dibentuk suatu tim khusus yang bertugas mengevakuasi penggunaan luas tanah sesuai dengan kondisi dan kapasitas yang dirancang. Secara garis besar luas lokasi untuk pembangunan dan fasilitas lainnya dapat diperinci seperti terlihat dalam tabel 8.1.

Tabel 8.1 pembagian areal tanah

No Jenis areal Luas (m2)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Pos keamanan Areal parkir Kantor Taman Kantin Klinik Musholla Daerah proses Gudang bahan baku Gudang produk Laboratorium Daerah perluasan Bengkel Ruang kontrol Pengolahan air Pengolahan limbah 50 400 800 330 125 75 800 8.500 1.350 1.350 130 1.700 300 350 2.200 1.720

Total 20.180

Jadi direncanakian pengadaan tanah untuk pembengunan pabrik pembuatan Asam Oleat dari CPO ini adalah 20.180 m2.

Luas tanah yang dibutuhkan untuk mendirikan pabrik pembuatan Asam Oleat 1,2 × 20.180 m2 = 24216 m2

Luas tanah seluruhnya untuk mendirikan pabrik pembuatan Asam Oleat adalah 20.180 m2 + 24.216 m2 = 44.396 m2

BAB IX

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN

Masalah organisasi merupakan hal yang penting di dalam perusahaan, hal ini menyangkut efektifitas dalam peningkatan kemampuan perusahaan dalam memproduksi dan mendistribusikan produk yang dihasilkan. Dalam upaya peningkatan efektifitas dan kinerja perusahaan maka pengaturan atau manajemen harus menjadi hal yang mutlak. Tanpa manajemen yang efektif dan efisien tidak akan ada organisasi yang berhasil cukup lama. Dengan adanya manajemen yang teratur baik dari kinerja sumber daya manusia maupun terhadap fasilitas yang ada secara otomatis organisasi akan berkembang.

9.1 Organisasi Perusahaan

Perkataan organisasi berasal dari kata lain “organum” yang dapat berarti alat, anggota badan. James D. Mooney, mengatakan organisasi adalah bentuk setiap perserikatan manusia untuk mencapai tujuan bersama. Dari pendapat ahli yang dikemukakan di atas dapat diambil arti dari kata organisasi, yaitu kelompok orang yang secara sadar bekerjasama untuk mencapai tujuan bersama dengan menekankan wewenang dan tanggung-jawab masing-masing (Manulang ,1982).

Dari pendapat ahli yang dikemukakan di atas dapat diambil arti dari kata organisasi, yaitu kelompok orang yang secara sadar bekerjasama untuk mencapai tujuan bersama dengan menekankan wewenang dan tanggung jawab masing-masing. Secara ringkas, ada tiga unsur utama dalam organisasi, yaitu (Sutarto,2002):

1. Adanya sekelompok orang

2. Adanya hubungan dan pembagian tugas 3. Adanya tujuan yang ingin dicapai

Menurut pola hubungan kerja, serta lalu lintas wewenang dan tanggung jawab, maka bentuk-bentuk organisasi itu dapat dibedakan atas (Siagian,1992):

1. Bentuk organisasi garis 2. Bentuk organisasi fungsionil 3. Bentuk organisasi garis dan staf 4. Bentuk organisasi fungsionil dan staf

1. Bentuk Organisasi Garis

Ciri dari organisasi garis adalah organisasi masih kecil, jumlah karyawan sedikit, pimpinan dan semua karyawan saling kenal dan spesialisasi kerja belum begitu tinggi.

Kebaikan bentuk organisasi garis, yaitu :

ƒ Kesatuan komando terjamin dengan baik, karena pimpinan berada di atas satu tangan.

ƒ Proses pengambilan keputusan berjalan dengan cepat karena jumlah orang yang diajak berdiskusi masih sedikit atau tidak ada sama sekali.

ƒ Rasa solidaritas di antara para karyawan umumnya tinggi karena saling mengenal.

Keburukan bentuk organisasi garis, yaitu :

ƒ Seluruh kegiatan dalam organisasi terlalu bergantung kepada satu orang sehingga kalau seseorang itu tidak mampu, seluruh organisasi akan terancam kehancuran.

= Rp 106.128.310.200,- Total pajak penghasilan (PPh) adalah = Rp 106.140.810.200,- C. Laba Setelah Pajak

¾ Laba setelah pajak = Laba sebelum pajak – pajak penghasilan = Rp 353.861.034.000,- – Rp 106.140.810.200,- = Rp 247.720.223.800,-

LE-9. Analisa Aspek Ekonomi A Profit Margin (PM)

% 100 x penjualan total pajak sebelum laba PM =

100% 10,94%

, 000 . 000 . 000 . 234 . 3 , 000 . 034 . 861 . 353 = − − = x Rp Rp

B. Break Even Point (BEP)

100 %

var

(total penjualan biaya iabel x tetap Biaya BEP − = % 100 ) , 000 . 242 . 995 . 569 . 2 ( ) , 000 . 000 . 000 . 234 . 3 [( , 4.000 310.143.72 x Rp Rp Rp − − − − =

= 46,71 %

Kapasitas produksi pada saat BEP :

¾ Produk = 0,467 x 1.320.000.026 kg = 616.546.370,8 kg Total penjualan pada saat BEP :

¾ Produk = 616.546.370,8 kg x Rp 2.450/kg = Rp 1.510.538.600.000,-

C. Return on Investment (RoI)

% 100 modal x pinjaman pajak setelah laba RoI = 100% , 000 . 591 . 092 . 895 , 800 . 223 . 720 . 247 x Rp Rp −− =

= 27,67 %

D. Pay Out Time (POT)

RoI POT = 1

2767 , 0 1 =

= 3,61 tahun

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 sebesar 10 % tiap tahun

0 500 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Kapasitas (%)

B

iaya (

m

il

yar

r

u

pi

ah)

BT (biaya tetap) BV (biaya variabel) BP (biaya produksi) HP (hasil Penjualan)

1.000

BEP = 46,71 %

Gambar LE-1. Grafik BEP

STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN

PABRIK PEMBUATAN ASAM OLEAT DARI CPO

RUPS

Dewan Komisaris General Manager

Manager Teknik Manager

Financial/marketing

Manager SDM/Umum Manager Produksi