digilib.uns.ac.id/prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

122
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK TRICRESYL PHOSPHATE DARI CRESOL DAN PHOSPHORUS OXYCHLORIDE KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN Oleh : 1. HERU MARANTIKA NIM : I 1507030 2. NANANG DRIYATMONO NIM : I 1503034 JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013

Upload: doanquynh

Post on 15-Aug-2019

227 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK

TRICRESYL PHOSPHATE DARI CRESOL

DAN PHOSPHORUS OXYCHLORIDE

KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN

Oleh :

1. HERU MARANTIKA NIM : I 1507030

2. NANANG DRIYATMONO NIM : I 1503034

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2013

Page 2: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 3: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kepada Allah SWT, hanya karena rahmat dan ridho-Nya, penulis

akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan

Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxychloride Kapasitas 20.000

Ton/Tahun”.

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik berupa

dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan

terima kasih kepada :

1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat yang senantiasa

diberikan tanpa kenal lelah.

2. YC. Danarto, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing I dan Wusana Agung Wibowo, S.T.,

M.T. selaku dosen pembimbing II atas bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas

akhir.

3. Inayati, S.T., M.T., Ph.D selaku pembimbing akademik.

4. Dr. Sunu H. Pranolo selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UNS.

5. Segenap Civitas Akademika atas semua bantuannya.

6. Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia FT UNS khususnya angkatan 07.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh karena itu,

penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan tugas

akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian.

Surakarta, Maret 2013

Penulis

Page 4: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iv

DAFTAR ISI

Halaman Judul ............................................................................................. i

Lembar Pengesahan ...................................................................................... ii

Kata Pengantar .............................................................................................. iii

Daftar Isi ....................................................................................................... iv

Daftar Tabel .................................................................................................. vii

Daftar Gambar .............................................................................................. ix

Intisari .......................................................................................................... x

BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................ 1

1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik .................................................. 1

1.2 Kapasitas Perancangan ................................................................ 2

1.3 Penentuan Lokasi Pabrik ............................................................. 5

1.4 Tinjauan Pustaka ......................................................................... 8

1.4.1 Macam-Macam Proses Pembuatan TCP ............................ 8

1.4.2 Kegunan Produk ................................................................ 10

1.4.3 Sifat Fisika dan Kimia Bahan Baku dan Produk ................. 10

1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum .......................................... 15

BAB II. DESKRIPSI PROSES ..................................................................... 16

2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ............................................. 16

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ..................................................... 16

2.1.2 Spesifikasi Bahan Pembantu .............................................. 17

2.1.3 Spesifikasi Produk ............................................................. 18

2.2 Konsep Proses ............................................................................. 19

2.2.1 Dasar Reaksi ..................................................................... 19

2.2.2 Mekanisme Reaksi ............................................................ 19

2.2.3 Kondisi Operasi ................................................................. 20

2.2.4 Tinjauan Termodinamika ................................................... 20

2.2.5 Tinjauan Kinetika .............................................................. 23

2.2.6 Langkah Proses ................................................................. 24

2.3 Diagram Alir Proses .................................................................... 27

Page 5: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

v

2.3.1 Diagram Alir Kuantitatif .................................................... 28

2.3.2 Diagram Alir Kualitatif...................................................... 29

2.3.3 Diagram Alir Proses .......................................................... 29

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas .................................................. 30

2.4.1 Neraca Massa .................................................................... 30

2.4.2 Neraca Panas ..................................................................... 37

2.5 Tata Letak Pabrik dan Peralatan ................................................... 45

2.5.1 Tata Letak Pabrik .............................................................. 45

2.5.2 Tata Letak Alat Proses ...................................................... 49

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ......................................... 50

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ............ 62

4.1 Unit Pendukung Proses ................................................................ 62

4.1.1 Unit Pengadaan Air ........................................................... 63

4.1.2 Unit Pengadaan Steam ....................................................... 69

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan ............................................ 70

4.1.4 Unit Pengadaan Listrik ...................................................... 71

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ............................................ 76

4.2 Laboratorium ............................................................................... 78

4.2.1 Laboratorium Fisik ............................................................ 80

4.2.2 Laboratorium Analitik ....................................................... 80

4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ..................... 80

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN ..................................................... 81

5.1 Bentuk Perusahaan ..................................................................... 81

5.2 Struktur Organisasi .................................................................... 82

5.3 Tugas dan Wewenang ................................................................ 84

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ................................................ 94

5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah ............................................. 96

5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji .................... 97

5.7 Kesejahteraan Karyawan ............................................................ 98

BAB VI ANALISA EKONOMI .................................................................. 100

6.1 Penaksiran Harga Alat ................................................................ 104

Page 6: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vi

6.2 Penentuan Modal Tetap (Fixed Capital Investment) ................... 106

6.3 Penentuan Modal Kerja (Working Capital Investment) ............... 107

6.4 Biaya Produksi ........................................................................... 108

6.5 Keuntungan (Profit) ................................................................... 109

6.6 Analisa Kelayakan ..................................................................... 110

Daftar Pustaka .............................................................................................. 114

Lampiran

Page 7: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Data kebutuhan impor Tricresyl Phosphate ................................ 3

Tabel 2.1. Daftar ∆Hf298 setiap komponen ............................................... 20

Tabel 2.2. Daftar ∆Gof298 setiap komponen ............................................... 21

Tabel 2.3. Neraca Massa Reaktor (R-01) .................................................... 30

Tabel 2.4. Neraca Massa Reaktor (R-02) .................................................... 31

Tabel 2.5. Neraca Massa Kondensor Pasial 1 .............................................. 32

Tabel 2.6. Neraca Massa Kondensor Pasial 2 .............................................. 33

Tabel 2.7. Neraca Massa Mixer ................................................................... 33

Tabel 2.8. Neraca Massa Netralizer ............................................................ 34

Tabel 2.9. Neraca Massa Dekanter .............................................................. 35

Tabel 2.10. Neraca Massa Menara Destilasi .................................................. 35

Tabel 2.11. Neraca Massa Absorber.............................................................. 36

Tabel 2.12. Neraca Massa Total .................................................................... 36

Tabel 2.13. Neraca Panas Reaktor (R-01) ..................................................... 37

Tabel 2.14. Neraca Panas Reaktor (R-02) ..................................................... 38

Tabel 2.15. Neraca Panas Netralizer ............................................................. 39

Tabel 2.16. Neraca Panas Dekanter ............................................................... 40

Tabel 2.17. Neraca Panas Absorber .............................................................. 41

Tabel 2.18. Neraca Panas Menara Destilasi................................................... 41

Tabel 2.19. Neraca Panas Heat Exchanger (HE-01) ...................................... 42

Tabel 2.20. Neraca Panas Kondensor Pasial 1 ............................................... 43

Tabel 2.21. Neraca Panas Kondensor Pasial 2 ............................................... 44

Tabel 2.22. Neraca Panas Cooler .................................................................. 44

Tabel 2.23. Neraca Panas Mixer ................................................................... 45

Tabel 2.24. Neraca Panas Total..................................................................... 45

Tabel 2.25. Perincian Luas Area Pabrik ........................................................ 48

Tabel 3.1. Spesifikasi Reaktor .................................................................... 50

Tabel 3.2. Spesifikasi Netralizer ................................................................. 51

Tabel 3.3. Spesifikasi Mixer ....................................................................... 51

Page 8: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

Tabel 3.4. Spesifikasi Dekanter................................................................... 52

Tabel 3.5. Spesifikasi Menara Distilasi ....................................................... 53

Tabel 3.6. Spesifikasi Absorber .................................................................. 54

Tabel 3.7. Spesifikasi Tangki ...................................................................... 54

Tabel 3.8. Spesifikasi Hopper ..................................................................... 55

Tabel 3.9. Spesifikasi Silo .......................................................................... 56

Tabel 3.10. Spesifikasi Akumulator .............................................................. 56

Tabel 3.11. Spesifikasi Alat Penukar Panas 1 ................................................ 57

Tabel 3.12. Spesifikasi Alat Penukar Panas 2 ................................................ 58

Tabel 3.13. Spesifikasi Pompa Proses ........................................................... 60

Tabel 4.1. Jumlah Kebutuhan Air Pendingin ............................................... 66

Tabel 4.2. Jumlah Kebutuhan Air Proses................................................... 67

Tabel 4.3. Jumlah Kebutuhan Air Total .................................................... 69

Tabel 4.4. Kebutuhan Listrik untuk Proses dan Pengolahan Air .................. 71

Tabel 4.5. Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan .............................. 73

Tabel 4.6. Total Kebutuhan Listrik Pabrik .................................................. 75

Tabel 5.1. Perincian Jumlah Karyawan Proses ............................................ 88

Tabel 5.2. Perincian Jumlah Karyawan Utilitas ........................................... 89

Tabel 5.3. Jadwal Kerja Karyawan Shift ..................................................... 96

Tabel 5.4. Jumlah Karyawan sesuai Tingkat Pendidikan ............................. 97

Tabel 5.5. Perincian Golongan dan Gaji Karyawan ..................................... 98

Tabel 6.1. Chemical Engineering Plant Cost Index ..................................... 102

Tabel 6.2 Harga dan Jumlah Alat-alat Proses ............................................. 105

Tabel 6.3. Modal Tetap ............................................................................... 106

Tabel 6.4. Modal Kerja ............................................................................... 107

Tabel 6.5. Direct Manufacturing Cost ......................................................... 108

Tabel 6.6. Indirect Manufacturing Cost ...................................................... 108

Tabel 6.7. Fixed Manufacturing Cost .......................................................... 108

Tabel 6.8. General Expense ........................................................................ 109

Tabel 6.9. Analisa kelayakan ...................................................................... 111

Page 9: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Grafik perkembangan impor TCP di Indonesia ......................... 3

Gambar 1.1. Gambar pemilihan lokasi pabrik ............................................... 8

Gambar 2.1. Diagram Alir Kualitatif ............................................................. 28

Gambar 2.2. Diagram Alir Kuantitatif ........................................................... 29

Gambar 2.3. Diagram Alir Proses.................................................................. 30

Gambar 2.4. Tata Letak Pabrik ...................................................................... 48

Gambar 2.5. Tata Letak Alat Proses .............................................................. 49

Gambar 5.1. Struktur Organisasi Perusahaan ................................................. 84

Gambar 6.1. Grafik indeks CEP fungsi tahun ................................................ 103

Gambar 6.2. Grafik Analisa Kelayakan ......................................................... 112

Page 10: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

x

INTISARI

Heru Marantika Afriyadi, Nanang Driyatmono, 2013, Prarancangan Pabrik

Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxychloride Kapasitas 20.000

ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

Maret, Surakarta.

Tricresyl Phosphate untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, digunakan

sebagai plasticizer (bahan pelunak), pelarut bahan selulosa asetat maupun cable

coating (pelapis kabel), gasoline aditif, lubricant (bahan pelumas)

Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxychloride

Kapasitas 20.000 ton/tahun direncanakan beroperasi pada tahun 2017 selama 330

hari per tahun. Reaksi pembentukan Tricresyl Phosphate dilakukan dalam Reaktor

Alir Tangki Berpengaduk (RATB) dengan pendingin air. Reaksi berlangsung pada

fase cair-cair, sifat reaksi eksotermis irreversible, dengan kondisi operasi non

adiabatic isothermal pada 1500C, 3,5 atm dengan konversi 85%.

Tricresyl Phosphate dihasilkan dari reaksi antara Cresol dan Phosphorus

Oxychloride dengan hasil samping Asam Chlorida 37%. Kebutuhan Cresol

sebesar 23.529 ton/tahun dan Phosphorus Oxychloride sebesar 10.490 ton/tahun.

Produk samping Asam klorida 37% sebesar 16.080 ton/tahun. Utilitas meliputi

penyediaan air yang diperoleh dari PT. Krakatau Tirta Industri (PT. KTI).

Kebutuhan air sebesar 153.669,060 ton/tahun, penyediaan steam sebesar

22.583,870 ton/tahun, kebutuhan listrik diperoleh dari PLN dan satu buah

generator set sebagai cadangan sebesar 44,13 kW dan kebutuhan udara tekan 95

m3/jam. Pabrik ini didirikan di Kawasan Industri Cilegon, Banten dengan jumlah

karyawan sebanyak 163 orang.

Pabrik Tricresyl Phosphate memerlukan modal tetap sebesar Rp.

312.614.810.578,00 dan modal kerja sebesar Rp. 213.857.436.206,00. Dari

analisis ekonomi pabrik ini menunjukkan keuntungan sebelum pajak sebesar Rp.

127.048.676.676,00 per tahun dan setelah dipotong pajak 20% keuntungan

mencapai Rp. 101.638.941.341,00 per tahun. Percent Return on Investnent (ROI)

sebelum pajak 40,64% dan setelah pajak 32,51%. Pay Out Time (POT) sebelum

pajak selama 1,97 tahun dan setelah pajak 2,35 tahun. Break Event Point (BEP)

sebesar 50,06%. Shut Down Point (SDP) sebesar 34,08%. Discounted Cash Flow

(DCF) terhitung sebesar 23,23%. Dari hasil evaluasi ekonomi tersebut, dapat

disimpulkan bahwa pabrik Tricresyl Phosphate dengan kapasitas 20.000 ton/tahun

layak untuk dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.

Page 11: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Pada era global seperti sekarang ini, pembangunan di sekitar

industri mengalami perkembangan yang sangat pesat. Salah satunya

pembangunan di sub sektor industri kimia, yaitu industri bahan polimer yang

menghasilkan berbagai jenis produk plastik, serat sintetis, karet sintetis, dan

sebagainya.. Seiring dengan pesatnya perkembangan industri khususnya

industri plastik kebutuhan akan plasticizer seperti TCP semakin meningkat

mengikuti perkembangannya.

Tricresyl Phosphate (TCP) merupakan senyawa organik dengan

rumus molekul (CH3C6H4O)3PO yang digunakan sebagai plasticizer (bahan

pelunak), pelarut bahan selulosa asetat sebagai cable coating (pelapis kabel),

gasoline aditif dan lubricant (bahan pelumas).

Saat ini di Indonesia belum memiliki yang menghasilkan TCP.

Selama ini TCP masih di impor dari Amerika dan Jepang. Dalam perancangan

ini digunakan Cresol dan Phosphorus Oxychloride (POCl3) sebagai bahan

baku untuk TCP.

Dengan diproduksinya TCP diharapkan bisa memenuhi kebutuhan

TCP di Indonesia. Disamping itu dengan didirikan pabrik TCP dapat

membuka lapangan kerja baru dan diharapkan dapat memacu berdirinya

Page 12: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

2

pabrik-pabrik lain yang menggunakan TCP . Kehadiran pabrik TCP di

Indonesia akan mendatangkan beberapa keuntungan, antara lain :

1. Menghemat devisa negara, produk TCP segera mungkin dapat

memenuhi kebutuhan dalam negeri sehingga mengurangi

ketergantungan impor.

2. Mendukung berkembangnya pabrik kimia lain yang menggunakan TCP

sebagai bahan baku.

3. Membantu usaha alih teknologi karena pabrik yang didirikan

memerlukan banyak tenaga ahli dan terdidik.

4. Membuka lapangan kerja baru, sehingga menurunkan tingkat

pengangguran dan kemiskinan.

5. Selain itu pendirian pabrik ini bertujuan untuk diversifikasi produk

menjadi bahan yang mempunyai nilai ekonomi yang tinggi sehingga

akan menunjang pendapatan negara.

1.2. Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik

Ada beberapa pertimbangan dalam pemilihan kapasitas pabrik TCP.

Penentuan kapasitas pabrik TCP dengan pertimbangan-pertimbangan sebagai

berikut :

1. Prediksi kebutuhan TCP

Dengan semakin berkembangnya industri plastik, maka untuk kebutuhan

TCP diperkirakan akan terus menimgkat. Data import TCP menurut data

statistik dari tahun 2007-2011 disajikan pada Tabel 1.1.

Page 13: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

3

Tabel 1.1 Data kebutuhan impor TCP

Tahun Import (ton)

2007 10.282,37

2008 12.514,46

2009 13.944,22

2010 14.719,36

2011 15.772,25

Sumber : UNdata, 2012

Gambar 1.1 Grafik perkembangan impor TCP di Indonesia

Dari data pada Tabel 1.1 di atas, didapatkan persamaan regresi

linier Y = 1.318,466x – 2.628.759,332 , sehingga diperoleh perkiraan

Page 14: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

4

kebutuhan TCP pada tahun 2017 sebesar 23.994,26 ton/tahun. Maka dari

itu untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri ditetapkan kapasitas pabrik

sebesar 20.000 ton/tahun.

2. Ketersediaan Bahan Baku

Untuk menjamin kontinuitas produksi pabrik bahan baku harus

mendapat perhatian serius secara periodik dalam jumlah yang cukup.

Bahan baku yang digunakan dalam proses pembuatan TCP adalah Cresol

dan POCl3.

Bahan baku Cresol diperoleh dari PT. Anugerah Niaga Mandiri

yang memiliki kapasitas 35.000 ton pertahun sedangkan POCl3 masih

diimpor dari Great Lake Chemical, Nitro, USA yang memiliki kapasitas

30.000 ton per tahun .

Dari data produksi dunia diketahui bahwa kapasitas produksi

Cresol sebesar 175.000 ton per tahun sedangkan POCl3 sebesar 47.000 ton

per tahun. Lalu kebutuhan bahan baku untuk memenuhi kapasitas produksi

TCP 20.000 ton per tahun yaitu Cresol sebesar 23.529 ton per tahun dan

POCl3 sebesar 10.490 ton per tahun. Dengan data-data diatas maka dapat

disimpulkan bahwa kapasitas produksi bahan baku dapat memenuhi

kebutuhan pabrik TCP.

3. Kapasitas Komersial

Dalam menentukan besar kecilnya kapasitas pabrik TCP yang akan

dirancang, harus mengetahui dengan jelas kapasitas pabrik yang sudah

Page 15: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

5

beroperasi dalam pembuatan TCP . Pabrik TCP yang telah berdiri adalah

di China, pada tahun 1985 dengan kapasitas produksi mencapai 800-1.000

ton per tahun, Negara Jepang pada tahun 1984 dengan kapasitas produksi

mencapai 33.000 ton per tahun, dan USA pada tahun 1977 dengan

kapasitas produksi mencapai 54.000 ton per tahun.

Berdasarkan data pabrik yang telah ada maka dipilih kapasitas

rancangan 20.000 ton/tahun. Dengan kapasitas tersebut diharapkan dapat

memenuhi kebutuhan dalam negeri.

1.3. Penentuan Lokasi Pabrik

Penentuan lokasi suatu perusahaan sangat penting dalam

perancangan pabrik karena hal ini berhubungan langsung dari nilai

ekonomis pabrik yang akan dibangun. Pabrik TCP ini direncanakan akan

dibangun di daerah Cilegon, Banten. Ada beberapa faktor yang harus

diperhatikan untuk menentukan lokasi pabrik yang akan dirancang secara

teknis dan ekonomis menguntungkan.

1. Faktor Primer

a. Penyediaan bahan baku

Kriteria penilaian dititik beratkan pada kemudahan

memperoleh bahan baku. Dalam hal ini, bahan baku Cresol

diperoleh dari PT Anugrah Niaga Mandiri, Jakarta sedangkan POCl3

diimpor dari Great Lake Chemical, Nitro, USA yang memiliki

Page 16: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

6

kapasitas 30.000 ton per tahun. Dipilih Cilegon karena dekat dengan

bahan baku dan dekat dengan pelabuhan.

b. Pemasaran Produk

Faktor yang perlu diperhatikan adalah letak wilayah pabrik

yang membutuhkan TCP dan jumlah kebutuhannya. Daerah Cilegon

merupakan daerah yang strategis untuk pendirian suatu pabrik karena

banyak berdiri pabrik polimer dan plastik seperti PT. Dow Polymer

Indonesia, PT Tripolyta Indonesia, PT. Polypet Karyapersada,

sehingga lokasinya cukup strategis untuk didirikan sebuah industri,

TCP.

c. Sarana transportasi

Sarana transportasi sangat penting bagi suatu industri. Cilegon

merupakan kawasan industri yang di dalam areal ini telah tersedia

jalur transportasi yang lengkap mulai dari jalan raya, kereta api dan

pelabuhan kapal. Dekatnya lokasi pabrik dengan fasilitas

transportasi diharapkan pemasokan bahan baku dan pemasaran hasil

produksi tidak akan mengalami kesulitan.

d. Tenaga Kerja

Tersedianya tenaga kerja yang trampil mutlak diperlukan

untuk menjalankan mesin-mesin produksi. Tenaga kerja dapat

direkrut dari daerah Cilegon dan sekitarnya.

Page 17: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

7

e. Penyediaan Utilitas

Perlu diperhatikan sarana-sarana pendukung seperti

tersedianya air, listrik, dan sarana lainnya sehingga proses produksi

dapat berjalan dengan baik. Sebagai suatu kawasan industri yang

telah direncanakan dengan baik maka unit penyediaan air diambil

dari PT KTI yang dekat dengan lokasi pabrik TCP sedangkan unit

penyediaan listrik diambil dari PLN dan generator sebagai cadangan.

2. Faktor Sekunder

a. Perluasan areal pabrik

Cilegon memiliki kemungkinan untuk perluasan pabrik

karena mempunyai areal yang cukup luas. Hal ini perlu diperhatikan

karena dengan semakin meningkatnya permintaan produk akan

menuntut adanya perluasan pabrik.

b. Lahan

Faktor ini berkaitan dengan rencana pengembangan pabrik

lebih lanjut. Cilegon merupakan suatu kawasan industri sehingga

lahan-lahan di daerah ini telah disiapkan untuk pendirian dan

pengembangan suatu pabrik, sehingga kemungkinan pengembangan

suatu pabrik tidak menjadi persoalan.

Dari pertimbangan faktor-faktor diatas, maka dipilh daerah Cilegon

propinsi Banten sebagai pendirian pabrik TCP.

Page 18: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

8

Gambar 1.2 Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik

1.4 Tinjauan Pustaka

1.4.1 Macam-macam proses pembuatan TCP

Menurut Faith Keyes, (1957), TCP dapat dibuat melalui beberapa

proses berdasarkan bahan baku yang digunakan. Berdasarkan bahan baku

ada 2 proses komersial yang dipakai untuk memproduksi TCP yaitu :

1. Proses dengan bahan baku Cresol dan PCl5.

2. Proses dengan bahan baku Cresol dan POCl3.

Sumber Air (PT KTI)

Lokasi pabrik

Page 19: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

9

Uraian kedua proses diatas adalah sebagai berikut :

1. Proses dengan bahan baku Cresol dan PCl5

Salah satu proses dalam pembuatan TCP adalah dengan

mereaksikan senyawa Cresol dan Phosphorus Pentachloride (PCl5).

Reaksinya sebagai berikut :

3CH3C6H4OH + PCl5 (CH3C6H4O)3PCl2 + 3HCl

(CH3C6H4O)3PCl2 + H2O (CH3C6H4O)3PO + 2HCl

Yield yang diperoleh sekitar 85 – 90 % dengan basis berat Cresol.

2. Proses dengan bahan baku Cresol dan POCl3.

Proses inilah yang sejauh ini diketahui sebagai proses yang

dilakukan untuk pabrikasi. Reaksinya sebagai berikut :

3CH3C6H4OH + POCl3 (CH3C6H4O)3PO + 3HCl

yield yang diperoleh sebesar 85 % dengan basis berat Cresol.

Kelebihan dari proses ini adalah :

a. Harga bahan baku POCl3 lebih murah dibandingkan dengan

menggunakan bahan baku PCl5.(www.alibaba.com, 2013)

b. Tidak membutuhan air untuk reaksi sehingga lebih efisien.

c. Proses ini sudah banyak digunakan dalam pabrik TCP .

Page 20: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

10

1.4.2 Kegunaan Produk

Produk TCP banyak digunakan dalam industri kimia antara lain

digunakan dalam :

1. Indutri plastik pembungkus makanan

2. Indutri plastik transparan

3. Indutri pelumas dan zat aditif pada minyak pelumas

4. Industri pelapis kabel (cable coating)

5. Industri cairan tahan api

6. Sebagai anti oksidan dan stabilizer dalam indutri plastik

1.4.3 Sifat Fisika dan Kimia dari Bahan Baku dan Produk

1.4.3.1 Bahan Baku

1. Cresol ( C7H8O )

Sifat fisika (ChemicalLAND21,2012) :

Berat Molekul : 108,14 kg/kgmol

Wujud : Cair

Densitas : 1,01 gr/cm3

Titik lebur normal : 23,96 oC

Titik didih normal : 201,45 oC

Viskositas : 6,13 cP

Temperatur kritis : 424,4 oC

Page 21: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

11

Tekanan kritis : 50 atm

Sifat kimia (Kirk and Othmer, 1994) :

a. Hidrogenasi

CH3C6H4OH + 3H2 CH3C6H10OH

b. Oksidasi

CH3C6H4OH + O2 CH3C6H3O2 + H2O

c. Subtitusi Cresol dengan halogen

CH3C6H4OH + Br2 CH3C6H4OBr

d. Nitrasi

CH3C6H4OH + HNO3 CH3C6H4ONO2 + H2O

2. POCl3

Sifat fisika (ChemicalLAND21,2012):

Berat Molekul : 153,33 kg/kgmol

Wujud : Cair

Densitas : 1,645 gr/cm3

Titik leleh normal : 1,25 oC

Titik didih normal : 185,8 oC

Viskositas : 1,11 cP

Temperatur kritis : 390 oC

Tekanan kritis : 76 atm

Page 22: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

12

Sifat kimia (Kirk and Othmer, 1994) :

a. POCl3 bereaksi dengan Cresol membentuk TCP dan HCl

Reaksi :

3CH3C6H4OH + POCl3 (CH3C6H4O)3PO + 3HCl

b. POCl3 dalam air akan terurai atau terhidrolisis

Reaksi :

POCl3 + 3H2O

H3PO4 + 3 HCl

1.4.3.2 Produk

1. Tricresyl Phosphate (TCP) (ChemicalLAND21,2012)

Rumus Molekul : C21H21O4P

Berat Molekul : 368,37 kg/kgmol

Wujud : Cair

Densitas : 1,185 gr/cm3

Titik leleh normal : < -40 oC

Titik didih normal : 240 oC

Viskositas : 2.21 cP

Temperatur kritis : 625 oC

Tekanan kritis : 12 atm

Page 23: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

13

2. Asam Klorida (HCl) (Kirk and Othmer, 1994)

Sifat fisika :

Berat Molekul : 36,47 kg/kgmol

Wujud : Cair

Densitas : 1,18 gr/cm3

Titik leleh normal : -30 oC

Titik didih normal : -85 oC

Viskositas : 0,199 cP

Temperatur kritis : 158,9 oC

Tekanan kritis : 82,51 atm

Sifat kimia :

a. HCl bereaksi dengan metanol pada suhu 340-350 oC membentuk

metil klorida :

Reaksi : CH3OH + HCl CH3Cl + H2O

b. The Deacon Process

Oksidasi fase uap dengan udara/oksigen dengan katalis mangan pada

suhu optimum 430 – 475 oC

Reaksi : 4HCl + O2 2Cl2 + 2H2O

c. Reaksi dengan zat pengoksidasi

HCl dan O2 bereaksi dalam keadaan gas menghasilkan klorin

Reaksi : HCl + O2 2Cl2 + H2O

Page 24: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

14

1.4.3.3 Bahan Pembantu

1. Natrium Hidroksida (NaOH) (ChemicalLAND21,2012)

Sifat fisika :

Berat Molekul : 40 kg/kgmol

Wujud : Padat

Warna : Putih

Densitas : 2,13 gr/cm3

Titik leleh normal : 318 oC

Titik didih normal : 1390 oC

Kelarutan dalam air : 111 gr / 100 ml (20 oC)

Panas kelarutan dalam air : -44,45 kJ/mol

Sifat kimia :

a. NaOH bereaksi dengan HCl membentuk natrium klorida dan air

Reaksi : NaOH + HCl NaCl + H2O

b. NaOH bereaksi dengan CO2 membentuk natrium karbonat dan air

Reaksi : 2 NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O

Page 25: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari

Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB I Pendahuluan

15

1.4.4. Tinjauan Proses Secara Umum

Diskripsi Proses :

Reaksi pembentukan TCP merupakan reaksi antara Cresol dan

POCl3 yaitu suatu reaksi subtitusi ion hydrogen dengan gugus PO dari POCl3.

Mekanisme penggantian ion hidrogen dengan gugus PO dapat berlangsung

dengan baik. Dengan adanya reaksi subtitusi tersebut akan terbentuk asam

klorida (HCl) sebagai hasil samping. Reaksi terjadi dalam reaktor alir tangki

berpengaduk (RATB). Menurut Faith Keyes, 1957, reaksi bersifat eksotermis

dengan reaksi:

3CH3C6H4OH(l) + POCl3(l) (CH3C6H4O)3PO(l) + 3HCl(aq)

Page 26: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

16

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1 Spesifikasi bahan baku dan produk

2.1.1 Spesifikasi bahan baku

Cresol (PT. Anugrah Niaga Mandiri, 2011 )

Rumus Molekul : C7H8O

Berat Molekul : 108,14 kg/kgmol

Wujud : Cair

Kemurnian : 87 % berat

Impuritas :

- Phenol : max 1 % berat

- Xylenol : max 12 % berat

POCl3 (PT. Charleston Chemical, 2011 )

Wujud : Cair

Kemurnian : 99,9 % berat

Impuritas PCl3 : 0,1 % berat

Densitas : 1,645 gr/cm3

Viskositas : 1,11 cP

Page 27: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

17

2.1.2 Spesifikasi produk

Produk utama

TCP (PT. Triveni Interchem ltd., 2011 )

Rumus Molekul : C21H21O4P

Berat Molekul : 368,37 kg/kgmol

Wujud : Cair

Kemurnian : 99 % berat

Impuritas : 1 % berat cresol

Densitas : 1,185 gr/cm3

Titik leleh : < -40 oC (pada tekanan 1 atm)

Titik didih : 240 oC (pada tekanan 1 atm)

Viskositas : 2,21 cP

Temperatur kritis : 625 oC

Tekanan kritis : 12 atm

Produk samping

Asam Klorida (PT. Tahoma Mandiri, 2011 )

Rumus Molekul : HCl

Berat Molekul : 36,47 kg/kgmol

Page 28: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

18

Wujud : Cair

Kemurnian : 37 % berat

Impuritas : 63 % H2O

Densitas : 1,18 gr/cm3

Titik leleh : -30 oC (pada tekanan 1 atm)

Titik didih : 61 oC (kadar 37%, pada tekanan 1 atm)

Viskositas : 0,199 cP

Temperatur kritis : 158,9 oC

Tekanan kritis : 82,51 atm

2.1.3 Spesifikasi bahan pembantu

Natrium Hidroksida (NaOH) (PT. Tahoma Mandiri, 2011)

Berat Molekul : 40 kg/kgmol

Wujud : Padat

Warna : Putih

Kemurnian : - 98% berat NaOH

- 2% berat H2O

Densitas : 2,13 gr/cm3

Titik leleh : 318 oC (pada tekanan 1 atm)

Titik didih : 1390 oC (pada tekanan 1 atm)

Page 29: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

19

Kelarutan dalam air : 111 gr / 100 ml (20 oC)

Panas kelarutan dalam air : -44,45 kJ/mol

2.2 Konsep proses

2.2.1 Dasar reaksi

TCP merupakan hasil dari reaksi antara Cresol dan POCl3 yang

terjadi pada fase cair. Menurut US Patent 2870192 reaksi ini berlangsung pada

suhu 150 oC. Waktu reaksi yang dibutuhkan adalah 2,5 jam. Selain produk

TCP juga terbentuk hasil samping HCl, karena terjadi pergantian ion hidrogen

dengan gugus PO.

Reaksinya adalah sebagai berikut:

3CH3C6H4OH(l) + POCl3(l) (CH3C6H4O)3P(l) + 3HCl (Aq)

2.2.2 Mekanisme reaksi

Reaksi pembentukan TCP merupakan reaksi antara Cresol dan

POCl3 yaitu suatu reaksi subtitusi ion hydrogen dengan gugus PO dari POCl3.

Mekanisme penggantian ion hidrogen dengan gugus PO dapat berlangsung

dengan baik. Dengan adanya reaksi subtitusi tersebut akan terbentuk asam

klorida (HCl) sebagai hasil samping. Reaksi terjadi dalam reaktor alir tangki

berpengaduk (RATB). Reaksi bersifat eksotermis dengan reaksi:

3CH3C6H4OH(l) + POCl3(l) (CH3C6H4O)3P(l) + 3HCl (Aq)

Page 30: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

20

2.2.3 Kondisi operasi

Menurut US Patent 2870192, kondisi operasi pada perancangan

pabrik TCP ini adalah sebagai berikut:

1. Temperatur = 150 oC

2. Tekanan = 3,5 atm

3. Kondisi Operasi = isothermal

2.2.4 Tinjauan termodinamika

Reaksi pembentukan, TCP ditinjau dari segi termodinamika adalah

sebagai berikut (Yaws, 2003) :

Tabel 2.1 Daftar ∆H 298 setiap komponen

Komponen ∆H298 (kkal/mol)

C7H8O -123,34

POCl3 -558,50

C21H21O4P -851,00

HCl -92,30

Page 31: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

21

Reaksi :

3CH3C6H4OH + POCl3 C21H21O4P + 3HCl

∆H298 = Σ ∆H produk - Σ ∆H reaktan

{Σ ∆Ho298 (C21H21O4P) + 3(∆H

o298 HCl)} – {3(∆H

o298 C7H8O)

+ ∆Ho298 POCl3)}

= - 1316,38 kkal/mol

= - 1316,38 kkal/kmol

Dari perhitungan di atas dapat diambil kesimpulan bahwa reaksi

antara Cresol dan POCl3 untuk mernghasilkan TCP adalah reaksi eksotermis,

karena harga ∆Hof bernilai negatif.

Untuk mengetahui sifat reaksi searah atau bolak-balik dapat dilihat

dari harga kesetimbangan kimia yang dipengaruhi oleh energi bebas Gibbs,

(Yaws, 2003).

Tabel 2.2 Daftar ∆Go298 setiap komponen

Komponen ∆Go298 (kkal/mol)

C7H8O -40,54

POCl3 -512,90

C21H21O4P -1350,82

HCl -95,30

Page 32: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

22

∆G reaksi = Σ ∆G produk - Σ ∆G reaktan

{Σ ∆Go298 (C21H21O4P) + 3(∆G

o298 HCl)} – {3(∆G

o298 C7H8O)

+ ∆Go298 POCl3)}

= - 1002,20 kkal/kmol

∆ Go = - RT ln K

ln K = RT

G

= 298314,8

200.002.1

x

= 404,5089

K = 4,747 x 10175

Suhu operasi = 150 oC = 423 K

01

298

298

423 11ln

TTR

H

K

K

=

298

1

423

1

987,1

41.085,8

175

423

10 x 4,747ln

K -157,01

ln K423 – ln 4,747 x 10175

= -157,01

ln K423 – 404,5089 = -157,01

ln K423 = 247,499

Page 33: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

23

K423 = 3,0722 x 10107

Berdasarkan perhitungan di atas, diperoleh harga K untuk reaksi

tersebut sangat besar yaitu 3,0722 x 10107

, sehingga reaksinya berjalan ke

kanan (irreversible).

2.2.5 Tinjauan kinetika reaksi

Menurut Kirk Othmer, 1976, reaksi pembentukan TCP dari Cresol dan

POCl3 merupakan reaksi orde 2. Reaksinya adalah sebagai berikut:

3CH3C6H4OH (l) + POCl3 (l) (CH3C6H4O)3P (l) + 3HCl (aq) (1)

Sehingga kecepatan reaksi tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan:

(2)

Konstanta kecepatan reaksi kimia

Persamaan neraca massa komponen A

Input – output – yang bereaksi = ACC

Fv.CAO – Fv.CA – [(-rA)V] = 0

AAO

v

A CCF

Vr (3)

Dimana:

(-rA) = k.CA.CB

(-rA) = k.CA0.(1-xA) (CB0-CA0.xA)

Jika 0

0

A

B

C

CM , maka persamaan menjadi:

Page 34: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

24

(-rA) = k.CA02.(1-xA) (M - xA) (4)

))(1(.

)1(2

0

00

AAA

AAA

v xMxCk

xCC

F

V

))(1(. 0 AAA

A

xMxCk

x

(5)

Konversi (xA) reaksi pembentukan TCP dari Cresol dan POCl3 menurut

US Patent 2870192 sebesar 85 % .

Waktu tinggal ( τ ) 150 menit dan kondisi operasi suhu 150oC (423 K),

tekanan 3,5 atm, maka nilai konstanta kecepatan reaksi (k) dapat ditentukan

k = 0,16342 L/Kmol.sec. .

2.2.6 Langkah proses

Proses pembentukan TCP secara garis besar dibagi menjadi 4

tahapan, yaitu:

1. Tahap penyimpanan bahan baku

Cresol cair dengan konsentrasi 87% disimpan dalam tangki

penyimpanan Cresol (T-02) pada suhu 30 0C dan tekanan 1 atm.

POCl3 dengan konsentrai 99,9% disimpan dalam tangki

penyimpanan POCl3 (T-01) juga pada suhu 30 0C dan tekanan 1

atm. Kondisi ini dipilih karena pada suhu dan tekanan tersebut

bahan baku berada pada kondisi cair dan tidak memerlukan

peralatan tambahan dalam penyimpanan bahan baku, misal HE

atau pompa vakum.

Page 35: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

25

2. Tahap persiapan bahan baku

Tahap penyiapan bahan baku ini dimaksudkan untuk

mempersiapkan bahan baku agar sesuai dengan kondisi reaktor.

Bahan baku Cresol cair yang berasal dari tangki Cresol (T-02)

digabung dengan recycle dari menara destilasi (MD) menuju

reaktor (R-01) dengan menggunakan pompa (P-04). Pada saat

yang sama POCl3 dari tangki (T-01) dialirkan juga reaktor (R-01)

dengan pompa (P-03).

3. Tahap pembentukan produk

Proses pembentukan TCP terjadi dalam reaktor (R-01) dan

reaktor (R-02) berpengaduk dengan kondisi operasi suhu 150 0C

dan tekanan 3,5 atm. Pada reaktor RATB dilengkapi dengan

pengaduk sehingga suhu, komposisi dan tekanan di dalam reaktor

uniform. Reaktor dilengkapi dengan pendingin jaket agar proses

berjalan secara isothermal walaupun reaksinya eksotermis.

Sebelum masuk reaktor bahan baku Cresol dipanaskan dengan

HE-02 dan POCl3 dipanaskan dengan HE-01. Gas-gas yang

keluar dari reaktor dikondensasikan di dalam kondensor parsial

(CP-01) dan (CP-02), lalu hasilnya ditampung sementara dalam

accumulator (Ac-01) dan (Ac-02) kemudian dialirkan kembali ke

reaktor (R-01) dengan pompa (P-06) dan reaktor (R-02) dengan

pompa (P-07). Sedangkan gas yang tidak terkondensasi yaitu

HCl mengalir ke absorber (Ab). Didalam absorber (Ab), HCl

Page 36: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

26

akan diserap dengan air sehingga diperoleh larutan dengan

konsentrasi 37%. Produk ini selanjutnya disimpan dalam tangki

HCl (T-04) sebagai produk samping.

4. Tahap pemurnian produk

Tahap pemurnian produk dilakukan untuk menghilangkan

impuritas yang terkandung dalam crude produk. Di sini crude

produk dilakukan proses pencucian dalam tangki Netralizer (N).

Proses pencucian dimaksudkan untuk menghilangkan kandungan

asam dengan menggunakan NaOH 2% dari mixer (M).

Reaksi yang terjadi adalah :

HCl + NaOH NaCl + H2O (6)

Setelah kandungan asam dinetralisasi dalam Netralizer (N),

kemudian campuran ini dipisahkan antara yang dapat larut dalam

air dan yang tidak larut dalam air dengan menggunakan dekanter

(Dc). Hasil atas dari dekanter (Dc) kemudian dikirim ke UPL

(Unit Pengolahan Limbah) sedangkan hasil bawah dari dekanter

(Dc) dimasukkan ke dalam HE-03 dengan menggunakan pompa

(P-11), selanjutnya masuk ke dalam menara destilasi (MD) untuk

dilakukan proses pemurnian. Pengolahan lanjut terjadi dalam

menara destilasi (MD) yang beroperasi dalam tekanan 1 atm. Uap

yang keluar dari puncak menara dikondensasikan dalam

kondensor (Cd) dan hasilnya ditampung sementara dalam

Page 37: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

27

accumulator. Dari dalam accumulator, sebagian kondesor

dipompa dengan pompa (P-13) menuju ke menara destilasi (MD)

sebagai refluks dan sebagian lagi di recycle ke reaktor. Produk

TCP yang merupakan produk bawah menara destilasi (MD)

mengalir ke reboiler (Rb). Didalam reboiler (Rb), sebagian cairan

TCP diuapkan kembali sedangkan sebagian lagi didinginkan

didalam cooler (Co-01) dan selanjutnya disimpan dalam tangki

penyimpanan produk TCP (T-03).

2.3. Diagram Alir Proses

Diagram alir proses dapat dilihat pada Diagram Alir Proses Pra Rancangan

Pabrik TCP Kapasitas 20.000 ton per tahun

2.3.1. Diagram Alir Kualitatif

Diagram alir kualitatif dapat dilihat pada Gambar 2.1

2.3.2. Diagram Alir Kuantitatif

Diagram alir kualitatif dapat dilihat pada Gambar 2.2

2.3.3. Diagram Alir Proses

Diagram alir proses dapat dilihat pada Gambar 2.3

Page 38: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

28

Reak

tor

(R-0

1)

Decan

ter

Men

ara

Dest

ilasi

Netr

ali

zer

T

=150

oC

P

=3,5

atm

T=

83

oC

P=

1 a

tmT

= 3

01

oC

P=

1 a

tm

T=

247

oC

P=

1 a

tm

T

=83

oC

P

= 1

atm

Ab

sorb

er

T=

30

oC

P=

1 a

tm

T =

30 o

C

P =

1 a

tm

T =

30

oC

P =

1 a

tm

Mix

er

H2O

T

= 3

0oC

P

= 1

atm

T=

30 o

C

P =

1 a

tmT

=30

oC

P =

1 a

tm

UP

L

T =

12,5

oC

P =

3,5

atm

T=

83

oC

P=

1 a

tm

Ga

mb

ar 2

.1 D

iag

ra

m A

lir K

ua

lita

tif

T=

33

oC

P=

1 a

tm

Reak

tor

(R-0

2)

Co

nd

en

ser

pars

ial

(Cp-0

1)

T =

150

oC

P =

3,5

atm

T

=150

oC

P

=3,5

atm

Co

nd

en

ser

pars

ial

(Cp-0

2)

T =

12,5

oC

P =

3,5

atm

T=

12

,5 o

C

P=

1 a

tm

T=

150

oC

P=

3,5

atm

T

=12,5

oC

P

=3,5

atm

Aru

s 2

Aru

s 1

Aru

s 3

Aru

s 4 A

rus 5

Aru

s 1

0

Aru

s 1

1

Aru

s 1

2A

rus 6

Aru

s 7

Aru

s 8

Aru

s 9

Aru

s 1

3

Aru

s 1

6

Aru

s 1

4A

rus 1

5

Aru

s

17

Aru

s 1

8

Aru

s 1

9

Aru

s 2

0

Aru

s 2

1

T

=12,5

oC

P

=3,5

atm

HC

l T

= 3

0oC

P

= 1

atm

Page 39: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

29

Reak

tor

(R-0

1)

Dek

an

ter

Men

ara

Dest

ilasi

Netr

ali

zer

C7H

8O

:389,4

1

C6H

6O

:29,7

1

C8H

10O

:3

56,5

1

PO

Cl 3

:327,1

0

PC

l 3 :1,3

9

C2

1H

21O

4P

:2708,1

9

HC

l :3

,45

C7H

8O

:8

8,5

4

C2

1H

21O

4P

:2.7

08,1

9C

7H

8O

:2

5,2

5

C2

1H

21O

4P

:2.5

00,0

0

C7H

8O

:63,2

9

C2

1H

21O

4P

:208,1

9

C7H

8O

:389,4

1

C6H

6O

:29,7

1

C8H

10O

:356,5

1

H2O

:12.7

90,3

6

NaC

l :2

09,0

6

C2

1H

21O

4P

:2.7

08,1

9

H3P

O3

:381,3

8

H3P

O4

:0,8

3

Ab

sorb

er

HC

l :7

54,1

1

H2O

:1.2

79,1

3

PO

Cl 3

:1.3

23,2

3

PC

l 3 :

1,3

8

C7H

8O

:2.5

84,6

7

C6H

6O

:29,7

1

C8H

10O

:356,5

1

Mix

er

H2O

:1.2

79,1

3

H2O

:12.7

83,4

8N

aO

H :

266,2

1

UP

L

HC

l :5

53,8

7

C7H

8O

:389,4

1

C6H

6O

:29,7

1

C8H

10O

:356,5

1

H2O

:12.7

90,3

6

NaC

l :2

09,0

6

H3P

O3

:381,3

8

H3P

O4

:0,8

3

Ga

mb

ar 2

.2 D

iag

ra

m A

lir K

ua

nti

tati

f

NaO

H :

260.9

9

H2O

:12.7

88,7

0

Reak

tor

(R-0

2)

Co

nd

en

ser

pars

ial

(Cp-0

1)

C7H

8O

:9

92,3

3

C6H

6O

:29,7

1

C8H

10O

:356,5

1

PO

Cl 3

:540,7

4

PC

l 3

:1,3

9

C2

1H

21O

4P

:2.0

88,1

1

HC

l :4

,32

C7H

8O

:71,6

1

C6H

6O

:2,6

5

C8H

10O

:13,9

8

PO

Cl 3

:249,6

9

PC

l 3

:0,8

5

C2

1H

21O

4P

:0,5

4

HC

l :5

53,8

7

Co

nd

en

ser

pars

ial

(Cp-0

2)

HC

l :2

01,2

3

HC

l :7

54,1

1

C7H

8O

:12,9

5

C6H

6O

:1,2

1

C8H

10O

:6,1

9

PO

Cl 3

:70,3

3

PC

l 3 :0

,56

C2

1H

21O

4P

:0,3

1

HC

l :2

01,2

3

C7H

8O

:71,6

1

C6H

6O

:2,6

5

C8H

10O

:13,9

8

PO

Cl 3

:249,6

9

PC

l 3 :0

,85

C2

1H

21O

4P

:0,5

4

C7H

8O

:12,9

5

C6H

6O

:1,2

1

C8H

10O

:6,1

9

PO

Cl 3

:70,3

3

PC

l 3 :0

,56

C2

1H

21O

4P

:0,3

1

Aru

s 2

Aru

s 1

Aru

s 3

Aru

s 4 A

rus 5

Aru

s 1

0

Aru

s 1

1

Aru

s 1

2A

rus 6

Aru

s 7

Aru

s 8

Aru

s 9

Aru

s 1

3

Aru

s 1

6

Aru

s 1

4A

rus 1

5

Aru

s

17

Aru

s 1

8

Aru

s 1

9

Aru

s 2

0

Aru

s 2

1

HC

l :0

,754

Page 40: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

30

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas

2.4.1 Neraca Massa

1. Kapasitas perancangan = 20.000 ton/tahun

2. Waktu operasi dalam 1 tahun = 330 hari

3. Kapasitas perancangan per jam :

Kapasitas = 20.000 jam24

hari1x

hari330

tahun1x

ton1

kg1000x

tahun

ton

= 2.525,2525 kg/jam

Tabel 2.3 Neraca Massa Reaktor ( R-01 )

Komponen

Masuk, kg/jam Keluar, kg/jam

Arus 1 Arus 2 Arus 5 Arus 3 Arus 4

C7H8O 2.647,960 71,607

992,336 71,607

C6H6O 29,708 2,652

29,710 2,652

C8H10O 356,506 13,979

356,506 13,979

POCl3 1.323,230 249,695

540,736 249,695

PCl3 1,386 0,853

1,390 0,853

C21H21O4P 208,190 0,546

2.088,105 0,546

HCl 4,327 553,875

Sub total 1.324,616 3.242.370 339,334 4.013,111 893,210

Total 4.906,320 4.906,320

Page 41: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

31

Tabel 2.4 Neraca Massa Reaktor ( R-02 )

Komponen

Masuk, kg/jam Keluar, kg/jam

Arus 3 Arus 11 Arus 10 Arus 13

C7H8O 992,336 12,955 12,955

389,408

C6H6O 29,710 1,211 1,211

29,710

C8H10O 356,506 6,197 6,197

356,506

POCl3 540,736 70,337 70,337

327,100

PCl3 1,390 0,566 0,566

1,390

C21H21O4P 2.088,105 0,313 0,313

2.708,194

HCl 4,327 201,233 3,449

Sub total 4.013,111 95,459 292,820 3.815,750

Total 4.108,670 4.108,670

Page 42: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

32

Tabel 2.5 Neraca Massa Kondenser Parsial 1

Komponen

Masuk, kg/jam Keluar, kg/jam

Arus 4 Arus 5 Arus 6

C7H8O 71,607 71,607

C6H6O 2,653 2,653

C8H10O 13,979 13,979

POCl3 249,695 249,695

PCl3 0,853 0,853

C21H21O4P 0,547 0,547

HCl 553,875 553,875

Sub Total 893,209 339,334 553,875

Total 893,209 893,209

Page 43: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

33

Tabel 2.6 Neraca Massa Kondenser Parsial 2

Komponen

Masuk, kg/jam Keluar, kg/jam

Arus 10 Arus 11 Arus 12

C7H8O 12,955 12,955

C6H6O 1,211 1,211

C8H10O 6,198 6,198

POCl3 70,337 70,337

PCl3 0,567 0,567

C21H21O4P 0,314 0,314

HCl 201,233 201.233

Sub Total 292,815 95,459 201.233

Total 292,815 292,815

Tabel 2.7 Neraca Massa Mixer

Komponen

Masuk,kg/jam Keluar, kg/jam

Arus 14 Arus 15 Arus 16

NaOH 260,993 260,993

H2O 12.783,480 5,219 12.788,700

Sub total 12.783,480 266,213 13.049,693

Total 13.049,693 13.049,693

Page 44: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

34

Tabel 2.8 Neraca Massa Netralizer

Komponen

Masuk,kg/jam Keluar, kg/jam

Arus 13 Arus 16 Arus 17

C7H8O 389,409 389,409

C6H6O 29,709 29,709

C8H10O 356,506 356,506

POCl3 327,100

PCl3 1,390

C21H21O4P 2.708,194 2.708,194

HCl 3,449

NaOH 260,993

H2O 12.788,700 12.790,363

H3PO3 381,376

H3PO4 0,828

NaCl 209,064

Sub Total 3.815,754 13.049,693 16.865,449

Total 16.865,449 16.865,449

Page 45: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

35

Tabel 2.9 Neraca Massa Dekanter

Komponen

Masuk, kg/jam Keluar, kg/jam

Arus 17 Arus 18 Arus 19

C7H8O 389,409 300,866 88,543

C6H6O 29,709 29,709

C8H10O 356,506 356,506

C21H21O4P 2.708,194 2.708,194

H2O 381,376 12.790,363

H3PO3 12.790,363 381,376

H3PO4 0,829 0,829

NaCl 209,064 209,064

Sub Total 16.865,449 14.068,712 2.796,737

Total 16.865,449 16.865,449

Tabel 2.10 Neraca Massa Menara Destilasi

Komponen

Masuk, kg/jam Keluar, kg/jam

Arus 19 Arus 20 Arus 21

C7H8O 88,543 63,290 25,252

C21H21O4P 2.708,194 208,194 2.500,000

Sub total 2.796,737 271,484 2.525,252

Total 2.796,737 2.796,737

Page 46: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

36

Tabel 2.11 Neraca Massa Menara Absorber

Komponen

Masuk,kg/jam Keluar, kg/jam

Arus 7 Arus 8 Arus 9

HCl 754,109 754,109

H2O 1.279,132 1.279,132

Sub total 754,109 1.279,132 2.030,369

Total 2.030,369 2.030,369

Tabel 2.12 Neraca Massa Total

Komponen Arus Masuk (kg/jam) Arus keluar (kg/jam)

Arus 1 Arus 2 Arus 8 Arus 14 Arus 15 Arus 9 Arus 18 Arus 21

C7H8O 2.647,960 300,866 25,252

C6H6O 29,708 29,709

C8H10O 356,506 356,506

POCl3 1.323,230

PCl3 1,386

C21H21O4P 208,190 2.500,000

HCl 754,109

NaOH 260,993

H2O 1.279,132 12.783,480 5,219 1.279,132 12.790,363

H3PO3 381,376

H3PO4 0,829

NaCl 209,064

Sub Total 1.324,616 3.242,370 1.279,132 12.783,480 266,213 2.030,369 14.068,712 2.525,252

Total 18.624,333 18.624,333

Page 47: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

37

2.4.2. Neraca Panas

Tabel 2.13 Neraca Panas Reaktor 1

Komponen Masuk, kJ/jam Keluar, kJ/jam

Arus 1 Arus 2 Arus 5 Arus 3 Arus 4

C7H8O 51.908,182 20.323,468 281.644,549 11.489,754

C6H6O 329,290 779,994 87.36,198 588,614

C8H10O 3.705,145 3.824,292 97.531,207 2.608,801

POCl3 6.749,892 36.148,427 78.282,514 46.715,643

PCl3 5,914 98,410 160,364 83,651

C21H21O4P 66.529,712 125,441 478.944,040

HCl 2.144,143 55.318,339

Sub total 6.755,792 122.472,328 61.300,033 947.443,015 116.804,802

Panas reaksi 877.865,717

Panas laten

208,794

Beban pendingin 4.354,863

Total 1.068.393,885 1.068.393,885

Page 48: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

38

Tabel 2.14 Neraca Panas Reaktor 2

Komponen Masuk, kJ/jam Keluar, kJ/jam

Arus 3 Arus 11 Arus 10 Arus 13

C7H8O 281.644,549 3.676,830 2.119,731 160.521,875

C6H6O 87.36,198 356,165 297,634 8.735,861

C8H10O 97.531,207 1.695,571 1.187,440 112.530,178

POCl3 78.282,514 10.182,724 13.176,899 62.354,441

PCl3 160,364 65,397 64,290 159,950

C21H21O4P 478.944,040 71,994 721.172,559

HCl 2.144,143 20.098,211 1.709,228

Sub total 947.443,015 16.048,683 36.944,205 1.067.184,091

Panas reaksi 506.153,015

Panas laten

208,794

Beban

pendingin

349.258,924

Total 1.453.496,015 1.453.496,015

Page 49: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

39

Tabel 2.15 Neraca Panas Netralizer

Komponen

Masuk,kg/jam Keluar, kg/jam

Arus 13 Arus 16 Arus 17

C7H8O 110.521,874

50.178,607

C6H6O 8.735,860

3.959,477

C8H10O 97.530,178

44.388,449

POCl3 47.354,440

PCl3 159,949

C21H21O4P 621.172,558

263.824,667

HCl 1.709,228

NaOH

2.956,576

H2O 423.513,692 3.122.880,992

H3PO3 86,512

H3PO4 24.205,725

NaCl 19.385,272

Sub Total 887.184,090 426.470,269 3.528.909,704

Panas reaksi 2.215.225,343

Total 3.528.909,704 3.528.909,704

Page 50: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

40

Tabel 2.16 Neraca Panas Dekanter

Komponen

Masuk,kg/jam Keluar, kg/jam

Arus 17 Arus 19 Arus 18

C7H8O 50.178,607

11.409,460 38.769,147

C6H6O 3.959,477

3.959,477

C8H10O 44.388,449

44.388,449

NaCl 19.385,272

19.385,272

H2O 3.122.880,992

3.122.880,992

C21H21O4P 263.824,667

263.824,667

H3PO3 86,512

86,512

H3PO4 24.205,725

24.205,725

Sub Total 3.528.909,704 275.234,127

3.253.675,576

Total 3.528.909,704 3.528.909,704

Page 51: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

41

Tabel 2.17 Neraca Panas Absorber

Komponen

Masuk,kg/jam Keluar, kg/jam

Arus 7 Arus 8 Arus 9

HCl 25,580 25,580

H2O 74,320 74,320

Sub total 25,580 74,320 99.980

Panas pelarutan 56,160

Beban pendingin 56,160

Total 156,510 156,510

Tabel 2.18 Neraca Panas Menara Destilasi

Komponen Masuk, kJ/jam Keluar, kJ/jam

arus 19 arus 20 arus 21

C7H8O 60.587,141 28.628,525 18.214,288

C21H21O4P 1.669.533,864 80.577,407 1.633.529,821

Beban kondersor

62.746,311

Beban Reboiler 93.575,347

Sub total 1.823.696,352 109.205,932 1.651.744,109

Total 1.823.696,352 1.823.696,352

Page 52: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

42

Tabel 2.19 Neraca Panas HE-01

Komponen Panas Masuk, kJ/jam Panas Keluar, kJ/jam

C7H8O 11.409,460 60.587,141

C21H21O4P 263.824,667 1.631.145,804

Beban panas 1.416.498,818

Total 1.691.732,945 1.691.732,945

Tabel 2.20 Neraca Panas Kondensor Parsial (CP-01)

Komponen Panas Masuk, kJ/jam Panas Keluar, kJ/jam

C7H8O 46.434,578 20.809,9780

C6H6O 2.644,934 1.118,8845

C8H10O 9.996,788 5.598,2113

POCl3 68.074,669 42.509,1825

PCl3 269,761 125,9734

C21H21O4P 129,103 112,5499

HCl 73.727,246 65.797,6309

Beban pendingin 86.834,829

Total 201.277,078 201.277,078

Page 53: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

43

Tabel 2.21 Neraca Panas Kondensor Parsial (CP-02)

Komponen Panas Masuk, kJ/jam Panas Keluar, kJ/jam

C7H8O 24.324,500 12.367,234

C6H6O 1.610,846 785,324

C8H10O 7.697,215 3.423,230

POCl3 57.210,439 28.752,425

PCl3 254,567 87,475

C21H21O4P 108,352 88,487

HCl 65.864,453 54.231,106

Beban pendingin 63.524,025

Total 157.070,451 157.070,451

Tabel 2.22 Neraca Panas Cooler (Co-01)

Komponen Panas Masuk, kJ/jam Panas Keluar, kJ/jam

C7H8O 17.168,201 817,417

C21H21O4P 1.530.177,895 58.312,235

Beban pendingin

1.488.216,444

Total 1.547.346,097 1.547.346,097

Page 54: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

44

Tabel 2.23 Neraca Panas Mixer

Komponen Panas Masuk, kJ/jam Panas Keluar, kJ/jam

NaOH 115.609,205 354.772,128

H2O 1.567.865,750 1.583.693,118

Panas pelarutan 254.990,2911

Total 1.938.465,246 1.938.465,246

Tabel 2.24 Neraca Panas Total

Panas Masuk, kJ/jam Panas Keluar, kJ/jam

Arus 1 6.755,792 Arus 18 3.253.675,576

Arus 2 122.472,328 Arus 21 1.651.744,109

Arus 8 74,300 Arus 9 156,510

Arus 14 115.609,205 CP-01 86.834,829

Arus 15 1.567.865,750 CP-02 63.524,025

HE-01 1.416.498,818 Cd-01 62.746,311

Reboiler 93.575,347 Co-01 1.488.216,444

Panas reaksi 1.167.388,257 Jaket-01 4.354,863

Panas netralisasi 2.215.225,343 Jaket-02 349.258,924

Panas kelarutan NaOH 254.990,291

Panas kelarutan HCl 56,160

Total 6.960.511,591 6.960.511,591

Page 55: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

45

2.4. Tata Letak Pabrik dan Peralatan

2.4.1. Tata Letak Pabrik

Yaitu letak/kedudukan dari keseluruhan bagian yang ada dalam pabrik,

meliputi perkantoran, tempat peralatan proses, tempat bekerja karyawan, tempat

penyimpanan bahan baku dan produk, laboratorium, sarana transportasi, tempat

sarana penunjang dan tambahan-tambahan lain yang dirancang terutama untuk

mendukung kelancaran dari pelaksanaan produksi.

Tujuan dari tata letak pabrik ini adalah untuk penghematan waktu

transportasi bahan baku/produk, alat, karyawan dalam area pabrik secara efektif

dan efisien sehingga tidak ada area kosong yang dibiarkan tidak berguna,

menghemat lahan sehingga hemat biaya investasi dan pajak, pencegahan

kecelakaan kerja, memudahkan koordinasi kerja sehingga komunikasi antar

bagian menjadi baik.

Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan untuk menentukan tata letak

pabrik adalah :

1. Ketersediaan lahan/tanah yang ada

2. Tipe bahan baku/produk serta kualitas produk

3. Kemudahan dalam operasi dan proses, kemudahan pemeliharaan alat,

kemudahan mengontrol hasil produksi

4. Distribusi bahan baku, produk, utilitas yang tepat dan ekonomis

5. Penempatan alat-alat produksi sehingga aman, selamat, dan nyaman

6. Kebebasan bergerak bagi karyawan dan transportasi dalam pabrik

Page 56: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

46

7. Keamanan terhadap bahaya yang timbul akibat proses produksi dalam

pabrik

8. Lahan perluasan pabrik

9. Limbah pabrik

Tata letak pabrik terdiri dari beberapa bagian, yaitu :

1. Areal proses

Areal proses merupakan daerah kegiatan proses pembuatan TCP dan tata

letak proses dirancang sedemikian rupa sehingga memudahkan pengiriman

bahan baku maupun produk ke penyimpanannya serta memudahkan proses

pengawasan dan pemeliharaan terhadap alat-alat proses.

2. Areal penyimpanan

Areal penyimpanan meliputi penyimpanan bagi alat-alat proses (suku

cadang), bahan baku dan produk.

3. Areal utilitas

Areal utilitas merupakan tempat untuk menyediakan keperluan penunjang

jalannya proses industri.

4. Areal pemeliharaan

Areal ini merupakan tempat melakukan perbaikan dan pemeliharaan

terhadap semua peralatan yang dipakai dalam proses.

5. Areal perkantoran dan administrasi

Areal ini merupakan pusat kegiatan administrasi dalam mengatur

perusahaan sehari-hari.

6. Areal laboratorium.

Page 57: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

47

Areal ini merupakan tempat untuk quality control terhadap produk ataupun

bahan baku.

7. Areal perluasan pabrik

Areal ini merupakan lahan kosong yang disediakan untuk pengembangan

pabrik di masa mendatang.

Tabel 2.25. Perincian Luas Area Pabrik

Bangunan Luas, m2

Pos keamanan 174

Parkir 500

Masjid 400

Kantin 300

Kantor 1.500

Poliklinik 128

Ruang kontrol 548

Laboratorium 200

Proses 2.000

Utilitas 600

Bengkel 720

Gudang 960

Pemadam 400

Tangki bahan baku 780

Tangki produk 780

Jalan dan taman 7.974

Area perluasan 7.216

Total 25.180

Page 58: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

48

14

13

8

15

12

9

A

rea

pro

se

s

73

11

2

1

4

65

Jalan Raya

1.

Tam

an1

0.

Dae

rah

Uti

lita

s

2.

Po

s k

eam

anan

1

1.

Dae

rah

Pro

ses

3.

Par

kir

Um

um

1

2.

Ru

ang

Ko

ntr

ol

4.

Kan

tor

13

. B

eng

kel

5.

Mas

jid

1

4.

Gu

dan

g

6.

Kan

tin

15

. A

rea

Pen

gem

ban

gan

7.

Po

lik

lin

ik

8.

K3

dan

fir

e H

idra

n

9.

Lab

ora

tori

um

Ket

era

ng

an

:

HC

l

C7H

8O

HC

l

TC

PT

CP

PO

Cl 3

C7H

8O

Na

OH

10

11

15

2

Gam

bar

2.4

. T

ata

Let

ak P

abri

k

Sk

ala

1 :

50

0

Pintu

Page 59: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB II Deskripsi Proses

49

2.4.2. Tata Letak Alat Proses

Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam penyusunan tata letak alat

adalah :

1. Aliran bahan baku dan produk

2. Cahaya

3. Kemudahan operasi

4. Kemudahan pemeliharaan

5. Keamanan.

Gambar.2.5 Tata Letak Alat Proses

Page 60: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan

Phosphorus Oxycloride Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

BAB III

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1. Reaktor

Tabel 3.1 Spesifikasi Reaktor

Kode R-01 R-02

Fungsi Sebagai tempat

berlangsungnya

reaksi antara Cresol

dengan Phosphorus

Oxycloride menjadi

Tricresyl Phosphate

Sebagai tempat

berlangsungnya

reaksi antara Cresol

dengan Phosphorus

Oxycloride menjadi

Tricresyl Phosphate

Tipe Reaktor Alir Tangki

Berpengaduk

(RATB)

Reaktor Alir Tangki

Berpengaduk

(RATB)

Material Stainless steel SA

302 grade B

Stainless steel SA

302 grade B

Jumlah 1 buah 1 buah

Kondisi Operasi

- Tekanan (atm)

- Suhu (0C)

3

150

3

150

Kapasitas 3,401 m3 3,401 m

3

Dimensi

Shell :

Diameter

Tinggi

Tebal

Head :

Tipe

Tinggi

Tebal

Pendingin

Tipe

Jenis

Pengaduk :

Tipe

Diameter

Panjang blade

Lebar baffle

Daya motor

1,531 m

1,531 m

0,245 in

Torispherical dished

head

0,291 m m

1/4 in

Jaket

Air

Turbin 6 blade with

4 baffle

0,5103 m

0,1276 m m

0,1531 m

5 HP ; 146,4 rpm

1,531 m

1,531 m

0,245 in

Torispherical dished

head

0,291 m m

1/4 in

Jaket

Air

Turbin 6 blade with

4 baffle

0,5103 m

0,1276 m m

0,1531 m

7,5 HP ; 147,8 rpm

50

Page 61: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

51

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan

Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

3.2. Netralizer

Tabel 3.2 Spesifikasi Netralizer

Kode N

Fungsi Untuk menghilangkan kandungan asam

(HCl) dengan menggunakan NaOH encer.

Selain itu juga untuk menghilangkan POCl3

dan PCl3 karena bereaksi dengan air.

Tipe Silinder tegak dengan head berbentuk

torispherical dished head.

Material Stainless steel

Jumlah 1 buah

Kondisi Operasi

- Tekanan (atm)

- Suhu (0C)

1

83

Dimensi

Shell :

Diameter

Tinggi

Tebal

Head :

Tipe

Tinggi

Tebal

Pengaduk :

Tipe

Diameter

Kecepatan putar

Daya motor

1,6213 m

1,6213 m

0,1875 in

Torispherical dished head

0,3991 m

1/4 in

Turbin 6 blade

0,54 m

112 rpm

7,5 HP

3.3. Mixer

Tabel 3.3 Spesifikasi Mixer

Kode M– 01

Fungsi Untuk melarutkan NaOH dengan air.

Tipe Silinder tegak dengan head berbentuk

torispherical head and bottom.

Material Stainless steel

Jumlah 1 buah

Kondisi Operasi

- Tekanan (atm)

1

Page 62: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

52

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan

Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

Kode M– 01

- Suhu 35

Dimensi

Shell :

Diameter

Tinggi

Tebal

Head :

Tipe

Tinggi

Tebal

Pengaduk :

Tipe

Kecepatan putar

Daya motor

0,6892 m

0,6892 m

0,1875 in

Torispherical dished head

0,1717 m

1/4 in

Turbin 6 blade

1026 rpm

3 HP

3.4. Dekanter

Tabel 3.4 Spesifikasi Dekanter

Kode Dc – 01

Fungsi Memisahkan fase ringan dengan fase berat

Tipe

Horizontal Cylindrical Vessel

Material Stainless steel

Jumlah 1 buah

Kondisi Operasi

- Tekanan (atm)

- Suhu (0C)

1

83

Dimensi

Shell :

Diameter

Tinggi

Tebal

volume

Head :

Tipe

Tinggi

Tebal

Tinggi fase berat

Tinggi fase ringan

Waktu tinggal

1,9651 m

1,6213 m

0,1875 in

0,1875 in

Torispherical dished head

0,4677 m

0,1875 in

0,3995 m

1,1316 m

54,356 menit

Tabel 3.3 Spesifikasi Mixer (Lanjutan)

Page 63: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

53

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan

Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

3.5 Menara Distilasi

Tabel 3.5 Spesifikasi Menara Distilasi

Kode MD – 01

Fungsi Memisahkan TCP yang keluar dari

Dekanter

Tipe Plate Tower, Sieve Tray

Material Carbon Steel SA 283 Grade C

Jumlah 1 buah

Kondisi Operasi

- Tekanan (atm)

Feed

Atas

Bawah

- Suhu (0C)

Feed

Atas

Bawah

1 atm

1 atm

1,11 atm

247 0C

292 0C

305 0C

Dimensi

Shell :

Diameter

Tebal

Head :

Tipe

Tinggi

Tebal

Plate :

Tipe

Jumlah

Feed Plate ke-

Plate spacing

Isolasi :

Material

Ketebalan

Ketinggian

Seksi bawah

Seksi atas

Suport

Tinggi total

0,7599 m

0,2500 in

Torispherical dished head

0,1954 m

0,1875 in

Sieve Tray

8

6

0,6 m

Asbestos

33,1578 cm

1,9352 m

4,9998 m

0,92 m

6,5029 m

Page 64: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

54

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan

Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

3.6. Absorber

Tabel 3.6 Spesifikasi Absorber

Kode Ab-01

Fungsi Untuk melarutkan gas HCl menggunakan H2O

Tipe Silinder tegak dengan head berbentuk

torispherical dished head.

Material Stainless steel

Jumlah 1 buah

Kondisi Operasi

- Tekanan (atm)

- Suhu (0C)

1 atm

36 0C

Dimensi

Shell :

Diameter

Tebal

Tinggi

Volume

Head :

Tipe

Tinggi

Tebal

0,4535 m

0,25 in

1,7755 m

0,5075 m3

Torispherical dished head

0,1283 m

0,3125 in

3,4903 m

3.7. Tangki

Nama alat Tangki

Kode T-01 T-02 T-03 T-04

Fungsi Menyimpan

bahan baku

Phosphorus

Oxychloride.

Menyimpan

bahan baku

Cresol

Menyimpan

produk HCl

Menyimpan

Produk

Tricresyl

Phosphate

Tipe Silinder vertikal dengan flat

bottom dan

conical roof

Silinder vertikal

dengan flat

bottom dan

conical roof

Silinder vertikal

dengan flat

bottom dan

conical roof

Silinder vertikal

dengan flat

bottom dan

conical roof

Material Carbon steel Carbon steel Stainless steel

Jumlah 1 2 2 2

Tabel 3.7 Spesifikasi Tangki

Page 65: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

55

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan

Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

Nama alat Tangki

Kode T-01 T-02 T-03 T-04

Kondisi Penyimpanan - Tekanan,atm

- Suhu, °C

1

30

1

30

1

30

1

30

Volume, ft3 22348,84 87636,83 63404,49 66215,77

Dimensi

- Diameter, ft - Tinggi, m

- Tebal silinder, in

Course 1 Course 2

Course 3

Course 4 Course 5

- Tebal head, in

- Tinggi head, ft

- Tingi total, ft

40 18

0,8750 0,7500

0,6250

0,5000 -

0,5000

7,2754

25,2754

50 24

0,8750 0,7500

0,7500

0,7500 0,6250

0.5000

9,0942

33,0942

50 18

0,7500 0,6250

0,6250

0,5000 -

0,5000

9,9042

27,0942

50 18

0,7500 0,7500

0,6250

0,6250 -

0,5000

9,0942

27,0942

3.8. Hopper NaOH

Tabel 3.8 Spesifikasi Hopper

Kode Hp-01

Fungsi Tempat menampung sementara dan

pengumpan bahan baku NaOH.

Tipe Tangki silinder tegak yang dilengkapi

dengan stanfeeder bagian bawah

pengeluaran.

Material Stainless steel

Jumlah 1 buah

Kapasitas m3 0,3281

Kondisi Penyimpanan

- Tekanan (atm)

- Suhu (0C)

1

30

Dimensi

Diameter

Tinggi silinder

Tinggi konis

Tinggi total

Diameter opening

Tebal shell

Tebal konis

0,7305 m

1,7305 m

0,1582 m

0,8887 m

0,1826 m

0,1875 m

0,1875 m

Tabel 3.7 Spesifikasi Tangki (Lanjutan)

Page 66: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

56

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan

Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

3.9. Silo Penyimpanan NaOH

Tabel 3.9 Spesifikasi Silo

Kode S-01

Fungsi Menyimpan bahan baku NaOH

Material Stainless steel SA 302 grade B

Jumlah 1 buah

Kondisi Penyimpanan

- Tekanan (atm)

- Suhu (0C)

1 atm

36 0C

Dimensi

Diameter

Tebal shell

Tinggi

Tebal head

Kapasitas

5,4248 m

0,3125 in

13,013 m

0,3125 in

690,41 m3

3.10. Akumulator

Tabel 3.10 Spesifikasi Akumulator

Kode Ac-01

Fungsi Menampung sementara hasil atas menara distilasi

Tipe Horizontal

Material Carbon steel

Jumlah 1 buah

Kondisi Operasi

- Tekanan (atm)

- Suhu (0C)

1 atm

125 0C

Dimensi

Shell :

Diameter

Tebal

Panjang

Kapasitas

Head :

Panjang

Tebal

0,5037 m

0,1875 in

1,2088 m

393,24 kg/jam

7,5585 in

0,1875 in

3,4903 m

Page 67: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan

Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

3.8. Heat Exchanger

Tabel 3.11 Spesifikasi Alat Penukar Panas 1

Nama Alat Heat Exchanger Double Pipe

Kode HE-01 Co-01 Cd-01

Fungsi Menaikkan suhu

keluaran dekanter

(Dc-01) sebelum

masuk MD- 01

Menurunkan suhu

produk TCP dari 301 oC menjadi 40

oC

Mengkondensasikan

produk atas MD-01

Luas tr. panas , ft2

101,0584 167,4651

44,9350

Beban kerja, kJ/jam 1379039,69 1488216,444 12412,5750

Spesifikasi Annulus

- Fluida

- ID pipa, in

- OD pipa, in

- Panjang hairpain

- Jumlah hairpain

- ΔP, psi

- Suhu masuk 0C

- Suhu keluar 0C

Material

TCP dan Cresol

1,38

1,66

12 ft

10

0,1374

83

247

Carbon steel SA 283

grade C

Cooling water

2,067

2,38

12 ft

17

0,4457

30

35

Carbon steel SA 283

grade C

Air

2,067

2,38

12 ft

3

0,036865

30

70

Carbon steel SA 283

grade C

Page 68: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

59

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan

Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

Spesifikasi Inner pipe

- Fluida

- ID pipa, in

- OD pipa,in

- ΔP, psi

- Suhu masuk

- Suhu keluar 0C

Material

Steam

2,067

2,38

0,6704

349

349

Carbon steel SA 283

grade C

TCP dan Cresol

1,66

1,38

4,9286

301,18

40

Carbon steel SA 283

grade C

TCP dan Cresol

3,068

3,5

0,001794

292

217

Carbon steel SA 283

grade C

Tabel 3.12 Spesifikasi Alat Penukar Panas 2

Nama Alat Heat Exchanger

Kode Rb-01 Cp-01 Cp-02

Fungsi Memanaskan produk bawah

MD

Mengembunkan sebagian gas

keluar reaktor (R-01)

Mengembunkan sebagian

gas keluar reaktor (R-02)

Tipe Kettle reboiller

Shell and tube heat

exchanger

Shell and tube heat

exchanger

Luas tr. panas , ft2

273,28 439,9271 439,9271

Beban kerja, kJ/jam 18511,229 219417,0017 58724,3516

Tabel 3.11 Spesifikasi Alat Penukar Panas 1 (Lanjutan)

Page 69: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

60

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan

Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

Spesifikasi Tube

- Fluida

- ID pipa, in

- OD pipa, in

- Panjang hairpain

- Jumlah hairpain

- ΔP, psi

- Suhu masuk 0C

- Suhu keluar 0C

Material

- Jumlah tube

- Panjang tube, ft

Steam

0,87

1,00

-

-

0,000133

349

346

Carbon steel SA 283 grade C

140

12

Air

0,87

1,00

16

3046,9627

0,047232

5

45

Carbon steel SA 283 grade C

282

6

Air

0,87

1

16

815,4833

0,04721

5

45

Carbon steel SA 283 grade

C

152

6

Spesifikasi Shell

- Fluida

- ID pipa, in

- OD pipa,in

- ΔP, psi

- Suhu masuk

- Suhu keluar 0C

- Material

TCP dan Cresol

19,25

-

0,000133

309

314

Carbon steel SA 283 grade C

TCP dan Cresol

8,0

5

0,047230

150

12,5

Carbon steel SA 283 grade C

TCP dan Cresol

8,0

5

0,005169

150

12,5

Carbon steel SA 283 grade

C

Tabel 3.12 Spesifikasi Alat Penukar Panas 2 (Lanjutan)

Page 70: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

61

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan

Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

3.8. Pompa

Tabel 3.13 Spesifikasi Pompa Proses

Nama Alat Pompa

Kode P-01 P-02 P-03 P-04 P-05

Fungsi Mengalirkan Cresol

dan POCl3 dari tangki

truk ke tangki

penyimpan

Mengalirkan TCP

dari tangki

penyimpan ke tangki

truk

Mengalirkan POCl3

dari T-01 ke

Reaktor (R-01)

Mengalirkan Cresol

ke Reaktor (R-01)

Mengalirkan produk

dari Washer (Ws-01)

ke Dekanter (Dc-01)

Tipe Single stage

sentrifugal pump

Single stage

sentrifugal pump

Single stage

sentrifugal pump

Single stage

sentrifugal pump

Single stage

sentrifugal pump

Jumlah 4 4 2 2 2

Kapasitas, gpm 310 310 16 15 79

NPSH

available,ft

44,091 57,6842 49,5796 40,7947 29,9865

NPSH required,ft 9,8424 9,8424 9,8424 9,8424 9,8424

Power motor, Hp 7,5 7,5 0,5 0,5 0,5

Voltase, Volt

Frekuensi, Hz

220 220

50 50

Bahan konstruksi Stainless steel Stainless steel Stainless steel

Pipa :

Diameter , in 7,891 7,891 2,067 2,469 6,065

SN 40 40 40 40 40

Page 71: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

62

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik TCP dari Cresol dan

Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB III Spesifikasi Peralatan Proses

Nama Alat Pompa

Kode P-06 P-07 P-08 P-09 P-10 P-11

Fungsi Mengalirkan

NaOH Mixer

(M-01) ke

Washer (Ws-

01)

Mengalirkan

produk dari

Dekanter (Dc-01)

ke MD-01

Mengalirkan hasil

dari Dekanter

(Dc-01) ke UPL

Mengalirkan

hasil MD-01 ke

tangki (T-04)

Mengalirkan

hasil

Accumulator

(Ac-) ke MD-01

Mengalirkan

hasil dari

Dekanter (Dc-

01) ke UPL

Tipe Single stage

sentrifugal

pump

Single stage

sentrifugal pump

Single stage

sentrifugal pump

Single stage

sentrifugal pump

Single stage

sentrifugal pump

Single stage

sentrifugal pump

Jumlah 2 2 2 2 2 2

Kapasitas, gpm 99 12 67 11 12 19

NPSH

available,ft

33,3537 34,1721 28,7041 38,8232 64,400 35,8448

NPSH required,ft 9,8424 9,8424 9,8424 9,8424 9,8424 9,8424

Power motor, Hp 0,5 0,5 1,0 0,5 5,0 1,0

Voltase, Volt

Frekuensi, Hz

220 220

50 50

Bahan konstruksi Stainless steel Stainless steel Stainless steel

Pipa :

Diameter , in 6,065 2,469 6,065 2,469 2,469 2,469

SN 40 40 40 40 40 40

Tabel 3.13 Spesifikasi Pompa Proses (Lanjutan)

Page 72: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

621

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1 Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau utilitas merupakan bagian penting untuk

penunjang proses produksi suatu pabrik. Utilitas di pabrik Tricresyl Phosphate

meliputi unit pengadaan air, unit pengadaan steam, unit pengadaan udara

tekan, unit pengadaan listrik, unit pengadaan bahan bakar, unit refrigerasi dan

unit pengolahan limbah

1. Unit pengadaan air

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi

kebutuhan air sebagai berikut:

a. Air pendingin

b. Air umpan boiler

c. Air konsumsi umum dan sanitasi

2. Unit pengadaan steam

Unit ini bertugas untukmenyediakan kebutuhan steam sebagai media

pemanas reaktor, reboiler dan heat exchanger.

3. Unit pengadaan udara tekan

Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan

instrumentasi pneumatic, untuk menyediakan udara tekan di

bengkel dan untuk kebutuhan umum lainnya.

Page 73: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

63

4. Unit pengadaan listrik

Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak

untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan

elektronik atau listrik AC, maupun untuk penerangan. Listrik di-supply

dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN

mengalami gangguan.

5. Unit pengadaan bahan bakar

Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler

dan generator.

6. Unit refrigerasi

Unit ini memiliki fungsi menyediakan chiller water untuk

kebutuhan kondensor parsial.

7. Unit pengolahan limbah

Unit ini bertugas untuk mengolah limbah yang dihasilkan dari

dekanter.

4.1.1 Unit Pengadaan Air

Dalam perencanaan pabrik TCP ini, Air pendingin dan air proses

yang digunakan adalah air yang diperoleh dari PT. Krakatau Tirta Industri (

PT. KTI ) yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air yang

dapat langsung dipakai sebagai media pendingin adalah karena faktor – faktor

sebagai berikut :

a. Dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya yang relatif

murah.

Page 74: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

64

b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

c. Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam air proses adalah kesadahan

(hardness) yang dapat menyebabkan kerak, besi yang dapat menimbulkan

korosi, minyak menyebabkan terbentuknya lapisan film yang dapat

mengganggu koefisien transfer panas serta menimbulkan endapan. Air

sanitasi diperlukan untuk keperluan kantor, rumah tangga, laboraturium dan

lain-lain.

Syarat air sanitasi meliputi syarat fisik berupa suhu normal, warna

jernih, tidak berasa dan tidak berbau, syarat kimia berupa tidak mengandung

zat organik maupun anorganik, tidak beracun, serta syarat bakteriologi yaitu

tidak mengandung bakteri, terutama bakteri patogen. Pada umumnya yang

digunakan sebagai media pendingin adalah air, hal ini karena air merupakan

materi yang dapat diperoleh dalam jumlah besar, mudah dalam pengaturan

dan pengolahannya, dan dapat menyerap panas yang tinggi. Beberapa hal

yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah zat-zat

yang dapat menyebabkan korosi, korosi disebabkan karena air mengandung

larutan-larutan asam, gas-gas terlarut seperti O2, CO2, H2S yang masuk ke

badan air, zat yang menyebabkan kerak (scale forming).

Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan

suhu tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silikat, zat yang

menyebabkan foaming, air yang diambil dari proses pemanasan dapat

menyebabkan foaming pada boiler karena adanya zat-zat organik, anargonik,

Page 75: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

65

dan zat-zat yang tidak larut dalam jumlah besar, efek pembusaan terjadi pada

alkalinitas tinggi.

Kebutuhan air suatu pabrik dapat diperoleh dari PT. KTI yang ada

di sekitar pabrik dengan mengolah terlebih dahulu agar memenuhi syarat

untuk digunakan. Tahapan-tahapan pengolahan air meliputi penyaringan,

pengendapan secara fisis, pengendapan secara kimia, unit pengolahan air

untuk perumahan dan perkantoran, serta unit pengolahan air untuk umpan

boiler.

Unit pengolahan air untuk umpan boiler meliputi unit

demineralisasi air dan unit deaerator. Unit demineralisasi berfungsi

menghilangkan mineral-mineral yang terkandung dalam air seperti Ca2+

,

Mg2+

, SO42-

, CI- dan lain-lain, dengan menggunakan resin. Air yang

diperoleh adalah air bebas mineral yang akan diproses lebih lanjut menjadi air

umpan boiler. Air diumpankan ke tangki kation exchanger bertujuan

menghilangkan kation-kation mineralnya. Kemungkinan jenis kation yang

ada adalah Ca2+

, Mg2+

, Fe2+

, Mn2+

dan Al3+

. Air yang keluar dari kation

exchanger kemudian diumpankan ke tangki anion exchanger bertujuan

menghilangkan anion-anion mineralnya.

Kemungkinan jenis anion yang ada adalah HCO3-, CO3

2-, Cl

- dan

SiO32-

. Air yang keluar dari unit ini lalu dikirim ke tangki penyimpan

sementara sebelum diproses lebih lanjut sebagai air umpan boiler. Sebelum

masuk boiler air diproses dalam unit deaerator dan unit pendingin. Air yang

telah mengalami demineralisasi masih mengandung gas-gas terlarut terutama

Page 76: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

66

O2 dan CO2. Gas tersebut dihilangkan lebih dahulu, karena dapat

menimbulkan korosi. Unit deaerator berfungsi menghilangkan gas tersebut.

Di dalam tangki umpan boiler diinjeksikan bahan-bahan kimia, bahan

tersebut adalah NaH2PO4 dan Hidrazin. NaH2PO4 berfungsi untuk

pencegahan terbentuknya kerak silika dan kalsium pada boiler sedangkan

Hidrazin berfungsi mengikat oksigen berdasarkan reaksi berikut (IV-1).

Nitrogen sebagai hasil reaksi bersama-sama dengan gas lain seperti CO2

dihilangkan melalui stripping dengan uap air bertekanan rendah.

N2H4 + O2 → 2H2O + N2 (IV-1)

Unit pendingin, air pendingin yang digunakan dalam proses sehari-

hari berasal dari air pendingin yang telah digunakan dalam pabrik yang

kemudian didinginkan pada cooling tower. Kehilangan air karena penguapan,

terbawa tetesan oleh udara maupun dilakukannya blow down di cooling tower

diganti dengan air yang disediakan oleh tangki penyaring air.

Air yang dibutuhkan :

a. Air Pendingin

Kebutuhan air pendingin dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Jumlah Kebutuhan Air Pendingin

Nama alat lb/jam kg/jam

Cd - 01 827,5593 375,3743

Cd - 02 3046,9600 1382,0767

Jaket - 01 11187,7442 5074,6712

Jaket - 02 3695,6582 1676,3210

Co-01 27649,41000 12541,5512

Page 77: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

67

Densitas air pada 30 oC adalah = 1.115,4076 kg/m

3

Volume air yang dibutuhkan = 18,8720 m3/jam.

Jumlah air ini hanya pada awal start up pabrik. Untuk kebutuhan selanjutnya

hanya menggunakan air make up pendingin sebesar 10% dari volume air yang

dibutuhkan adalah 1,872 m3/jam. Air make up berfungsi untuk menggantikan air

pendingin yang hilang didalam proses.

b. Kebutuhan Air Proses

Kebutuhan air pendingin dapat dilihat pada tabel 4.2

Tabel 4.2 Jumlah Kebutuhan Air Proses

Nama alat lb/jam kg/jam

Absorber 2.689,2499 1.279,132

Mixer 28.194,4346 12.783,480

Total 30.883,684 14.063,612

Densitas air pada 30 oC adalah = 1.115,4076 kg/m

3

Volume air yang dibutuhkan = 12,607 m3/jam

c. Air Umpan Boiler

Jumlah air umpan boiler yang digunakan adalah sebesar 3421,7983

kg/jam = 3,0678 m3/jam. Jumlah air ini hanya pada awal start up pabrik. Untuk

kebutuhan selanjutnya hanya menggunakan air make up saja. Jumlah air untuk

keperluan make up air umpan boiler adalah sebesar 570,2997 kg/jam = 0,5113

m3/jam.

Page 78: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

68

d. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari PT.

Krakatau Tirta Industri dapat langsung digunakan untuk berbagai kebutuhan. Air

ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor,

perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa

syarat, yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis.

Syarat fisik :

a. Suhu di bawah suhu udara luar.

b. Warna jernih.

c. Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau.

Syarat kimia :

a. Tidak mengandung zat organik.

b. Tidak beracun.

Syarat bakteriologis :

Tidak mengandung bakteri – bakteri, terutama bakteri yang pathogen.

Jumlah air untuk air konsumsi dan sanitasi

Jumlah air untuk air konsumsi dan sanitasi = 958,3333 kg/jam

= 0.9583 m3/jam

Page 79: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

69

Tabel 4.3 Jumlah total kebutuhan air

Komponen

Jumlah kebutuhan

Kg/jam m3/jam

Air make up pendingin

Air proses

Air make up umpan boiler

Air konsumsi dan sanitasi

Total

2104,9994

14.063,6120

570,2997

958,3333

17.782,3145

1,8720

12,6070

0,5113

0,9375

15,9278

Untuk keamanan dipakai 10 % berlebih, maka :

Total kebutuhan = 19.406,4472 kg/jam = 17,3985 m3/jam

Pemompaan air dari tangki penampung (TU-01)

Untuk memompakan air dengan jumlah di atas dan untuk mengatasi

perbedaan tekanan karena beda elevasi dan penurunan tekanan pada perpipaan,

maka diperlukan pompa jenis Single Stage Centrifugal dengan daya pompa 4,09

HP dan daya motor 7,5 HP dengan bahan Carbon Steel.

4.1.2 Unit Pengadaan Steam

Air yang digunakan sebagai media pemanas alat-alat proses seperti

heat exchanger, reaktor dan reboiler dicukupi oleh sebuah boiler. Jumlah

steam yang dibutuhkan adalah 2851,4986 kg/jam.

Spesifikasi boiler:.

Kode : B-01

Page 80: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

70

Tipe : Water tube boiler

Jumlah : 1 buah

Heating surface : 611,790949 ft2

Rate of steam : 7543,78013 lb/jam

Tekanan steam : 1.542,90 psi

Suhu steam : 349 oC

Bahan Bakar : Solar.

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik Tricresyl Phosphate ini

diperkirakan sebesar 95 m3/jam, tekanan 100 psi dan suhu 35

oC. Alat untuk

menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang

berisi silica gel untuk menyerap kandungan air.

Spesifikasi kompressor yang dibutuhkan:

Kode : KU-01

Kapasitas : 195 m3/jam

Tekanan suction : 14.7 psi

Tekanan discharge : 100 psi

Suhu udara : 35 oC

Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor

Efisiensi : 80 %

Daya kompresor : 7,5 HP

Jumlah : 1 buah

Page 81: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

71

4.1.4. Unit Pengadaan Listrik

Kebutuhan tenaga listrik di pabrik Tricresyl Phosphate ini dipenuhi oleh

PLN dan generator pabrik. Hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat

berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. Generator yang

digunakan adalah generator arus bolak – balik dengan pertimbangan :

1. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar.

2. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan.

Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari :

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

2. Listrik untuk penerangan

3. Listrik untuk AC

4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

Besarnya kebutuhan listrik masing – masing keperluan di atas dapat

diperkirakan sebagai berikut :

A. Listrik untuk Keperluan Proses dan Pengolahan Air

Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air

diperkirakan sebagai berikut :

Tabel 4.4 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Pengolahan Air

Nama Alat Jumlah HP Total HP

P-01 2 7,5 15

P-02 2 5 10

P-03 1 0,5 0,5

P-04 1 0,5 0,5

P-05 1 0,5 0,5

Page 82: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

72

Nama Alat Jumlah HP Total HP

P-06 1 0,5 0,5

P-07 1 0,5 0,5

P-08 1 1 1

P-09 1 0,5 0,5

P-10 1 5 5

P-11 1 1 1

Kompresor-01 1 7,5 7,5

PU-01 1 1 1

PU-02 1 0,5 0,5

PU-03 1 0,5 0,5

PU-04 1 0,5 0,5

PU-05 1 0,5 0,5

PU-06 1 0,5 0,5

PU-07 1 0,5 0,5

PU-08 1 0,5 0,5

PU-09 1 0,5 0,5

PU-10 1 0,5 0,5

PU-11 1 0,5 0,5

PU-12 1 0,5 0,5

PU-13 1 0,5 0,5

PU-14 1 1 1

PU-15 1 0,5 0,5

M-CT 1 3 3

Jumlah 54

Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan

pengolahan air sebesar 54 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang

Tabel 4.4 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Pengolahan Air

Page 83: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

73

tidak terdiskripsikan adalah sebesar ± 10 % dari total kebutuhan. Maka total

kebutuhan listrik adalah 60 HP atau sebesar 44,13 kW.

B. Listrik untuk Penerangan

Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :

D.U

F.aL

dengan : L : Lumen per outlet

a : Luas area, ft2

F : foot candle yang diperlukan

U : Koefisien utilitas

D : Efisiensi lampu

Tabel 4.5 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan

Bangunan

Luas,

m2 Luas, ft

2 F U D F/U.D Lumen

Pos

keamanan

174 1.872,87 20 0,42 0,75 63,49 118.912,69

Parkir 600 6.458,19 10 0,49 0,75 27,21 175.733,04

Masjid 400 4.305,46 20 0,55 0,75 48,48 208.749,55

Kantin 120 1.291,64 20 0,51 0,75 52,29 67.536,62

Kantor 1.500 16.145,47 35 0,60 0,75 77,78 1.255.759,01

Poliklinik 128 1.377,75 20 0,56 0,75 47,62 65.607,00

Ruang

kontrol

448 4.822,11 40 0,56 0,75 95,24 459.249,01

Laboratori

um

200 2.152,73 40 0,56 0,75 95,24 205.021,88

Proses 2.000 21.527,30 30 0,59 0,75 67,80 145.947,78

Utilitas 600 6.458,19 10 0,59 0,75 22,60 145.947,78

Bengkel 720 7.749,83 40 0,51 0,75 104,5

8

810.439,43

Page 84: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

74

Bangunan

Luas,

m2 Luas, ft

2 F U D F/U.D Lumen

Gudang 960 10.333,10 5 0,51 0,75 13,07 135.073,24

Pemadam 400 4.305,46 20 0,51 0,75 52,29 225.122,06

Tangki

bahan

baku

780 8.395,65 10 0,51 0,75 26,14 219.494,01

Tangki

produk

780 8.395,65 10 0,51 0,75 26,14 219.494.01

Jalan dan

taman

7.974 85.829,33 5 0,55 0,75 12,12 1.040.355.57

Area

perluasan

7.216 77.670,49 5 0,57 0,75 11,70 908.426.77

Jumlah 25.000 269.091,22 7.720.399.4

Jumlah lumen :

1. untuk penerangan dalam bangunan = 5.771.617 lumen

2. untuk penerangan bagian luar ruangan = 1.948.782 lumen

Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu

fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 W

mempunyai 1.920 lumen (Perry, 1999).

Jadi jumlah lampu dalam ruangan = 920.1

5.771.617

Z output tiap lampu adalah 3.000 lumen (Perry, 1999).

Jadi jumlah lampu luar ruangan = 000.3

1.948.782

= 650 buah

Total daya penerangan = ( 40 W . 3.006 + 100 W . 650 )

= 185,2014 kW

Tabel 4.5 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan (Lanjutan)

Page 85: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

75

C. Listrik untuk AC

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 16.000 Watt atau 16 kW

D. Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10.000 Watt atau 10 kW.

Tabel 4.6 Total Kebutuhan Listrik Pabrik

No. Kebutuhan Listrik Tenaga listrik, kW

1.

2.

3.

4.

Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Listrik untuk keperluan penerangan

Listrik untuk AC

Listrik untuk laboratoriun dan instrumentasi

44,13

185,20

16,0053

10.00

Total 225,53

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi

80 %, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output :

Output generator = 319 kW

Dipilih menggunakan generator dengan daya 500 kW, sehingga masih

tersedia cadangan daya sebesar 181 kW.

Spesifikasi Generator :

Tipe : AC generator

Kapasitas : 500 kW

Page 86: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

76

Tegangan : 220/360 Volt

Efisiensi : 80 %

Jumlah : 1 buah

Bahan bakar : IDO

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi

kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan

adalah solar. Solar diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Pemilihan solar

sebagai bahan bakar didasarkan pada alasan :

1. mudah didapat

2. kesetimbangan terjamin

3. mudah dalam penyimpanan

Kebutuhan bahan bakar diasumsikan dapat diperkirakan sebagai berikut :

a. Kebutuhan bahan bakar solar untuk boiler

Jenis bahan bakar : IDO

Heating value : 18.800 Btu / lb

Efisiensi bahan bakar : 80 %

Specific gravity : 0,8691

Densitas : 54.31 lb / ft3

Kapasitas boiler : 1.706.077,55 Btu / jam

Kebutuhan bahan bakar = valueHeatingEffisiensi

terpenuhiyangpanasBoilerkapasitas

..

Page 87: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

77

= 1,32 ft3 / jam

= 37,51 L / jam

b. Kebutuhan bahan bakar IDO untuk generator diasumsikan penggunaannya

selama 15 hari dalam 1 bulan.

Jenis bahan bakar : IDO

Heating value : 18.800 BTU/lb

Efisiensi bahan bakar : 80 %

Specific gravity : 0.8691

Densitas : 54.31 lb/ft3

Kapasitas generator = 3.000 kW

= 1.706.077,55 BTU/jam

Kebutuhan bahan bakar = valueHeatingEffisiensi

boilerkapasitas

..

= 2,09 ft3/jam

= 59,14 L/jam

4.1.6. Unit Refrigrasi

Unit refrigerasi bertugas untuk menyuplai air dingin dengan suhu 5oC. Air

dingin digunakan sebagai media pendingin pada kondensor parsial setelah

reaktor. Total kebutuhan air dingin adalah 1.749,6880 kg/jam.

Unit refrigerasi yang dipilih adalah tipe Mechanical Compression.

Alasan pemilihan tipe ini adalah:

a. dapat digunakan antara range suhu -200 s/d 40oF

b. paling sering digunakan dan murah

Page 88: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

78

Untuk unit ini digunakan pendingin berupa ammonia cair dengan suhu

masuk 4oC. Dipilihnya ammonia sebagai refrigerant karena zat ini

memiliki suhu yang rendah dan murah. Unit ini bertugas untuk

mendinginkan air dari 30oC menjadi 5

oC. Adapun beban unit ini adalah

14,54136 ton refrigerant (1 ton refrigerant = 12000 Btu/jam). Unit ini

terdiri dari evaporator, kompresor, kondensor, dan expantion valve.

4.2 Laboratorium

Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk

memperoleh data – data yang diperlukan. Data – data tersebut digunakan untuk

evaluasi unit – unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk

pengendalian mutu.

Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada

hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan

agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai

bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk.

Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku

dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan

pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau

menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan yang diharapkan

maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi.

Laboratorium berada di bawah Departemen Teknik yang mempunyai tugas

pokok antara lain :

1. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk.

Page 89: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

79

2. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi.

3. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan lain –

lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi.

Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja

shift dan nonshift.

1. Kelompok shift

Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa – analisa rutin

terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini

menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dengan

dibagi menjadi 3 shift dalam 4 regu kerja.

2. Kelompok nonshift

Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa

yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di

laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift,

kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas

antara lain :

a. menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium

b. melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi

Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :

1. Laboratorium fisik

2. Laboratorium analitik

3. Laboratorium penelitian dan pengembangan

Page 90: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB IV Unit Pendukung dan Laboratorium

1

80

4.2.1 Laboratorium Fisik

Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap

sifat – sifat bahan baku dan produk. Pengamatan yang dilakukan yaitu antara lain :

Viskositas

Specific gravity

Colour / water

4.2.2 Laboratorium Analitik

Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk

mengenai sifat – sifat kimianya.

Analisa yang dilakukan antara lain :

Analisa komposisi produk utama

Analisa komposisi produk samping

Analisa komposisi bahan baku

4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :

Diversifikasi produk

Perlindungan terhadap lingkungan

Alat analisa penting yang digunakan antara lain :

1. Gas cromatography, untuk menganalisa kemurnian bahan baku dan produk

2. Hydrometer , digunakan untuk pengujian densitas produk.

Metode-metode analisa konvensional bahan baku dan produk yang digunakan :

1. Alkalimetri, digunakan untuk analisa bahan baku Cresol dan Phosphorus

Oxychloride serta produk samping asan klorida.

2. Asidimetri, digunakan untuk analisa produk Tricresyl Phosphate.

Page 91: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

81

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1. Bentuk Perusahaan

Pabrik yang akan didirikan, direncanakan mempunyai :

Bentuk : Perseroan Terbatas (PT)

Lapangan Usaha : Industri Tricresyl Phosphate

Lokasi Perusahaan : Cilegon, Banten

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor, yaitu

(Widjaja, 2003) :

1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham perusahaan.

2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran produksi

hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan.

3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik perusahaan

adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah direksi beserta

stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris.

4. Kelangsungan Perusahaan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh dengan

berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya atau karyawan

perusahaan.

5. Efisiensi dari manajemen

Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan komisaris

dan direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman.

Page 92: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

82

6. Lapangan usaha lebih luas

Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat,

sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha.

5.2. Struktur Organisasi

Salah satu faktor yang menunjang kemajuan perusahaan adalah struktur

organisasi yang terdapat dan dipergunakan oleh perusahaan tersebut. Untuk

mendapatkan suatu sistem yang terbaik, maka perlu diperhatikan beberapa

pedoman antara lain :

Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas

Pendelegasian wewenang

Pembagian tugas kerja yang jelas

Kesatuan perintah dan tanggung jawab

Sistem pengontrol atas pekerjaan yang telah dilaksanakan

Organisasi perusahaan yang fleksibel

Dengan berprinsip pada pedoman tersebut maka diperoleh struktur

organisasi yang baik yaitu sistem Line and Staff. Pada sistem ini garis kekuasaan

lebih sederhana dan praktis. Kebaikan dalam pembagian tugas kerja seperti yang

terdapat dalam sistem, organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya

akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja

Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi

garis dan staf, yaitu :

Page 93: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

83

1. Sebagai garis atau line yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok

organisasi dalam rangka mencapai tujuan.

2. Sebagai staf yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan

keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit

operasional.

Pemegang saham sebagai pemilik perusahaan dalam pelaksanaan tugas

sehari-harinya diwakili oleh Dewan Komisaris, sedangkan tugas untuk

menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh Direktur Utama dibantu oleh Direktur

Teknik dan Produksi serta Direktur Keuangan dan Administrasi. Direktur Teknik

dan Produksi membawahi bidang teknik dan produksi, sedangkan Direktur

Keuangan dan Administrasi membidangi kelancaran pelayanan. Direktur-direktur

ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan bertanggung jawab

membawahi atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian

wewenang dan tanggung jawab.

Masing-masing kepala bagian membawahi beberapa kepala seksi dan

masing - masing kepala seksi akan membawahi beberapa karyawan perusahaan

pada masing - masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam

beberapa kelompok regu yang setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada

pengawas masing – masing seksi.

Page 94: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

84

Direktur Utama

Direktur Teknik

dan Produksi

Direktur Keuangan

& Administrasi

Kabag

Produksi &

Utilitas

Kabag

Teknik

Kabag

Litbang

Kabag

Keuangan &

Pemasaran

Kabag

Admnistrasi

Kabag

Umum

Ka

si P

rose

s P

rod

uks

i

Ka

si U

tilita

s

Ka

si L

istr

ik &

In

stru

me

nta

si

Ka

si P

era

lata

n &

Be

ng

kel

Ka

si L

ab

& M

utu

Ka

si P

en

elit

ian

& P

en

ge

mb

an

ga

n

Ka

si K

eu

an

ga

n

Ka

si P

em

asa

ran

Ka

si H

ub

un

ga

n M

asy

ara

kat

Ka

si P

ers

on

alia

Ka

si T

ata

Usa

ha

Ka

si P

em

be

lian

Ka

si K

3

Staff Ahli

Gambar 5.1. Struktur Organisasi Perusahaan

5.3. Tugas dan Wewenang

5.3.1. Pemegang Saham

Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal

untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut.

Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT (Perseroan

Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).

Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang untuk :

1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris

2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur

Page 95: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

85

3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi

tahunan dari perusahaan.

5.3.2. Dewan Komisaris

Dewan Komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik

saham, sehingga Dewan Komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik

saham.

Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi :

1. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target

perusahaan, alokasi sumber-sumber dana dan pengarahan pemasaran.

2. Mengawasi tugas-tugas direksi

3. Membantu direksi dalam tugas-tugas penting

5.3.3. Dewan Direksi

Direktur Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan

bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur

Utama bertanggung jawab terhadap Dewan Komisaris atas segala tindakan dan

kebijaksanaan yang diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur Utama

membawahi Direktur Teknik dan Produksi, serta Direktur Keuangan dan

Administrasi.

Tugas-tugas Direktur Utama meliputi :

1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan

pekerjaan pada pemegang saham pada akhir jabatan.

Page 96: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

86

2. Menjaga stabilitas organisasi perusahaan dan membuat kontinuitas

hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, konsumen, dan

karyawan.

3. Mengangkat dan memberhentikan Kepala Bagian dengan persetujuan rapat

pemegang saham.

4. Mengkoordinir kerja sama dengan Direktur Teknik dan Produksi, dan

Direktur Keuangan dan Administrasi.

Tugas-tugas Direktur Teknik dan Produksi meliputi :

1. Bertanggung jawab kepada Direktur Utama dalam bidang produksi dan

teknik

2. Mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala –

kepala bagian yang menjadi bawahannya.

3. Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan bidang

teknik, produksi pengembangan, pemeliharaan peralatan dan laboratorium.

Tugas Direktur Keuangan dan Administrasi meliputi :

1. Bertanggung jawab terhadap masalah-masalah pabrik yang berhubungan

dengan administrasi, keuangan, hubungan masyarakat, dan hal umum

lainnya.

5.3.2 Staf Ahli

Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu direktur

utama dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik

maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai

dengan bidang keahlian masing - masing. Tugas dan wewenang staf ahli meliputi :

Page 97: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

87

1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan.

2. Memberi masukan - masukan dalam perencanaan dan pengembangan

perusahaan.

3. Memberi saran - saran dalam bidang hukum.

5.3.4 Kepala Bagian

Secara umum tugas Kepala Bagian adalah mengkoordinir, mengatur dan

mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan

garis-garis yang diberikan oleh perusahaan. Kepala Bagian bertanggung jawab

kepada Direktur Bidang. Kepala Bagian membawahi Kepala Seksi. Kepala Seksi

merupakan pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan

rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing, agar diperoleh hasil

yang maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap

kepala seksi bertanggung jawab terhadap kepala bagian masing – masing sesuai

dengan seksinya.

Direktur Bidang membawahi 6 Kepala Bagian terdiri dari :

1. Kepala Bagian Produksi dan Utilitas

Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dalam bidang

mutu, jalannya operasi pabrik sehari-hari serta menjaga kelangsungan proses

produksi.

Kepala Bagian Produksi dan Utilitas membawahi 2 Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Proses Produksi

Page 98: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

88

Tugas : Mengawasi jalannya proses produksi.,menjalankan tindakan

seperlunya pada peralatan produksi yang mengalami

kerusakan, sebelum diperbaiki oleh seksi yang berwenang.

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift (S1/D3 Teknik Kimia)

56 orang operator (STM/SLTA)

Tabel 5.1. Perincian Jumlah Karyawan Proses

Nama Alat Jumlah

orang/shift

Jumlah orang

x 4 shift

Unit persiapan bahan baku dan produk

( tangki, pompa,heat exchanger, mixer )

4 16

Unit Reaksi

( reaktor )

2 8

Unit Pemurnian

( absorber, washer,decanter,

menara destilasi )

4 16

Board operator 4 16

Total 14 56

b) Kepala Seksi Utilitas

Tugas :Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk

memenuhi kebutuhan proses, kebutuhan uap, dan air.

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift (S-1/D3 Teknik Mesin)

16 orang operator (STM/SLTA)

Page 99: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

89

Tabel 5.2. Perincian Jumlah Karyawan Utilitas

Nama Alat Jumlah orang/shift Jumlah orang x 4 shift

Unit pengolahan air 2 8

Unit Penyediaan steam 1 8

Board operator 1 4

Total 4 16

2. Kepala Bagian Teknik

Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dan bertanggung

jawab terhadap pengelolaan pabrik secara teknis yang meliputi pemeliharaan

peralatan, bengkel, gudang, dan perlengkapannya.

Kepala Bagian Teknik membawahi 2 Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Listrik dan Instrumentasi

Tugas : Bertanggung jawab terhadap penyediaan listrik serta alat-

alat instrumentasi

Pendidikan : Sarjana Teknik Elektro

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift ( S-1 / D3 Teknik Elektro)

8 orang operator (STM Listrik)

b) Kepala Seksi Peralatan dan Bengkel

Tugas :Bertanggung jawab terhadap kegiatan perawatan dan

penggantian alat-alat serta fasilitas pendukungnya, dan

Page 100: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

90

melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan

pabrik.

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift ( S-1/D3 Teknik Mesin)

8 orang operator (STM Mesin)

3. Kepala Bagian Pengembangan dan Penelitian (Litbang)

Bertanggung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dan bertanggung

jawab memimpin aktivitas laboratorium, pengendalian mutu, penelitian, dan

pengembangan.

Kepala Bagian Litbang membawahi 2 Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Laboratorium dan Pengendalian Mutu

Tugas :Menyelenggarakan pemantauan hasil (mutu) dan

pengolahan limbah

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 4 orang kepala shift (S1 Teknik Kimia / MIPA Kimia)

8 orang operator (D3 MIPA / Analitik)

b) Kepala Seksi Penelitian dan Pengembangan

Tugas : Mengkoordinir kegiatan yang berhubungan dengan

peningkatan produksi dan efisiensi proses secara

keseluruhan

Page 101: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

91

Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 6 orang ( S1 Teknik Kimia / Elektro / Mesin )

4. Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran

Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi dalam

bidang administrasi, keuangan dan pemasaran termasuk pembelian bahan

baku, bahan pembantun dan penjualan produk.

Kepala Bagian Keuangan membawahi 3 Kepala Seksi :

a) Kepala Seksi Keuangan

Tugas : Bertanggung jawab terhadap pembukuan serta hal-hal

yang berkaitan dengan keuangan perusahaan

Pendidikan : Sarjana Ekonomi / Akuntansi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S1/D3 Ekonomi / Akuntansi)

4 orang staff II (SLTA)

b) Kepala Seksi Pemasaran

Tugas : Mengkoordinasi kegiatan pemasaran produk dan mengatur

distribusi barang dari gudang

Pendidikan : Sarjana Teknik Industri / Ekonomi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S1/D3 Ekonomi / Akuntansi)

2 orang staff II (SLTA)

Page 102: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

92

c) Kepala Seksi Pembelian

Tugas :Mengatur dan mengumpulkan semua informasi mengenai

bahan baku dan bahan lain yang dibutuhkan perusahaan

dan mengadakan tender pembelian.

Pendidikan : Sarjana Teknik Industri / Ekonomi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S1/D3 Ekonomi / Akuntansi)

2 orang staff II (SLTA)

5. Kepala Bagian Administrasi

Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi dalam

bidang administrasi pabrik, personalia, dan tata usaha.

Kepala Bagian Administrasi membawahi 2 Kepala Seksi:

a) Kepala Seksi Personalia

Tugas : Mengkoordinasi kegiatan yang berhubungan dengan

kepegawaian

Pendidikan : Sarjana Hukum / Psikologi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S-1/D3 Komunikasi/Psikologi)

2 orang staff II (SLTA)

b) Kepala Seksi Tata Usaha

Tugas : Bertanggung jawab terhadap kegiatan yang berhubungan

dengan rumah tangga perusahaan serta tata usaha kantor

Page 103: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

93

Pendidikan : Sarjana Hukum / Ekonomi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I ( S-1/D3 Manajemen Perusahaan)

2 orang staff II (SLTA)

6. Kepala Bagian Umum

Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi dalam

mengelola bidang hubungan masyarakat, keamanan, dan kesejahteraan

karyawan.

Kepala Bagian Umum membawahi 2 Kepala Seksi:

a) Kepala Seksi Hubungan Masyarakat

Tugas : Menyelenggarakan kegiatan yang berkaitan dengan relasi

perusahaan, pemerintah dan masyarakat serta mengawasi

langsung masalah keamanan perusahaan

Pendidikan : Sarjana Hukum / Psikologi / Komunikasi

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff ( S1/D3 Komunikasi)

4 orang kepala shift

20 orang satpam

b) Kepala Seksi Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3)

Tugas : Bertanggung jawab terhadap masalah kesehatan karyawan

dan keluarga serta menangani masalah keselamatan kerja

dalam perusahaan

Page 104: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

94

Pendidikan : Sarjana Kedokteran Umum

Jumlah : 1 orang

Bawahan : 2 orang staff I (S1/D3 Hiperkes / Akper)

2 orang staff II (S1/D3 Hiperkes / Akper)

5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik Tricresyl Phophate direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam

satu tahun dan proses produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang bukan

hari libur digunakan untuk perbaikan dan perawatan (shutdown) pabrik.

Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan,

yaitu :

1. Karyawan non shift / harian

Karyawan non shift adalah para karyawan yang tidak menangani proses

produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah Direktur,

Staf Ahli, Kepala Bagian, Kepala Seksi serta bawahan yang ada di kantor.

Karyawan harian akan bekerja selama 5 hari dalam seminggu, dan libur pada

hari sabtu, minggu, dan hari besar, dengan pembagian jam kerja sebagai

berikut :

Waktu kerja

Senin – Kamis : 08.00 – 16.00 (istirahat 12.00 – 13.00)

Jum’at : 08.00 – 16.00 (istirahat 11.00 – 13.00)

Page 105: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

95

2. Karyawan shift

Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses

produksi atau mengatur bagian – bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai

hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Yang termasuk

karyawan shift antara lain : operator produksi, sebagian dari bagian teknik,

bagian gudang dan bagian utilitas, pengendalian, laboratorium dan bagian-

bagian keamanan. Para karyawan shift akan bekerja bergantian sehari

semalam, dengan pengaturan sebagai berikut :

a. Shift Operasi, dibagi 3 :

Shift pagi : jam 07.00 – 15.00

Shift sore : jam 15.00 – 23.00

Shift malam : jam 23.00 – 07.00

b. Shift Keamanan, dibagi 3 :

Shift pagi : jam 07.00 – 15.00

Shift sore : jam 15.00 – 23.00

Shift malam : jam 23.00 – 07.00

Karyawan Shift terdiri atas 4 kelompok, yaitu A, B, C, dan D.

Dalam satu hari kerja, hanya 3 kelompok yang masuk, sehingga ada 1

kelompok yang libur. Tiap kelompok akan mendapat giliran 3 hari kerja dan

1 hari libur tiap-tiap shift serta masuk lagi untuk shift berikutnya. Jadwal

pembagian kerja masing-masing kelompok ditampilkan dalam bentuk tabel

5.3.

Page 106: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

96

Tabel 5.3 Jadwal Kerja Karyawan Shift

Hari ke-

Grup

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 dst

A P P S S M M L L P P S S ....

B S S M M L L P P S S M M ....

C M M L L P P S S M M L L ....

D L L P P S S M M L L P P ....

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor

kedisiplinan karyawannya. Untuk itu kepada seluruh karyawan diberlakukan

absensi dan masalah absensi ini digunakan pimpinan perusahaan sebagai dasar

dalam mengembangkan karier para karyawan dalam perusahaan.

5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah

Pada pabrik Tricresyl Phophate ini sistem upah karyawan berbeda-beda

tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab dan keahlian.

Menurut statusnya karyawan dibagi menjadi 3 golongan sebagai berikut :

1. Karyawan tetap

Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan Surat Keputusan

(SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian

dan masa kerja.

2. Karyawan harian

Page 107: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

97

Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan

mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan.

3. Karyawan borongan

Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperluakan saja. Karyawan

ini menerima upah borongan untuk suatu perusahaan.

5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji

Jumlah karyawan harus ditentukan secara tepat sehingga semua pekerjaan

yang ada dapat diselesaikan dengan baik dan efisien.

Tabel 5.4. Jumlah karyawan sesuai dan tingkat pendidikan

No. Jabatan Jumlah Pendidikan min.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

Direktur Utama

Staff Ahli

Direktur

Kepala Bagian

Kepala Seksi

Kepala Shift

Pegawai Staff 1

Pegawai Staff 2

Operator

Security

Cleaning service

Madical Staff

1

3

2

6

13

8

14

14

72

20

10

6

S-2

S-2

S-1

S-1

S-1

S-1/D-3

S-1/D-3

SLTA

D-3

SLTA

SLTA

S-1/D-3

Total 169

Page 108: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

98

Tabel 5.5. Perincian golongan dan gaji karyawan

Gol. Jabatan Gaji/bulan (Rp.) Kualifikasi

I Direktur Utama 50.000.000,00 S-2

II Staff Ahli 30.000.000,00 S-2

III Direktur 25.000.000,00 S-1

IV Kepala Bagian 15.000.000,00 S-1

V Kepala Seksi 8.000.000,00 S-1

VI Kepala Shift 4.000.000,00 S-1/D-3

VII Pegawai Staff 1 3.500.000,00 S-1/D-3

VIII Pegawai Staff 2 2.000.000,00 SLTA

IX Operator 3.000.000,00 s/d 3.500.000,00 D-3

X Security 2.000.000,00 SLTA

XI Pesuruh 1.000.000,00 SLTA

5.7. Kesejahteraan Karyawan

Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain :

1. Tunjangan

Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan

karyawan yang bersangkutan

Page 109: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB V Manajemen Perusahaan

99

Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang

karyawan

Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar

jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja

2. Cuti

Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam

1 tahun

Cuti sakit diberikan pada karyawan yang menderita sakit berdasarkan

keterangan dokter

3. Pakaian kerja

Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap

tahunnya.

4. Pengobatan

Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan

oleh kerja, ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang.

Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan

oleh kecelakaan kerja, diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan

Page 110: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

10054

BAB VI

EVALUASI EKONOMI

Pada prarancangan pabrik Tricresyl Phosphate ini dilakukan evaluasi atau

penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang

dirancang ini dapat menguntungkan secara komersial atau tidak. Yang terpenting

dari prarancangan ini adalah estimasi harga dari alat-alat, karena harga ini dipakai

sebagai dasar untuk estimasi analisa ekonomi, sedangkan analisa ekonomi dipakai

untuk mendapatkan perkiraan/estimasi tentang kelayakan investasi modal dalam

kegiatan produksi suatu pabrik, meninjau kebutuhan modal investasi, besarnya

laba yang diperoleh, lamanya modal investasi dapat dikembalikan dan besarnya

nilai titik impas. Selain itu Analisa ekonomi juga memberikan keputusan apakah

suatu prarancangan pabrik dapat dipertimbangkan lebih lanjut untuk didirikan atau

tidak.

Perhitungan evaluasi ekonomi meliputi :

1 Modal Keseluruhan (Total Capital Investment)

Total Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran-pengeluaran yang

diperlukan untuk fasilitas-fasilitas produksi dan untuk menjalankannya.

Capital Investment meliputi :

Modal tetap (Fixed Capital)

Fixed Capital Investment adalah investasi yang digunakan untuk

mendirikan fasilitas produksi dan pembantunya.

Page 111: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

101

Modal kerja (Working Capital)

Working Capital adalah bagian yang diperlukan untuk menjalankan usaha

atau modal dalam operasi dari suatu pabrik selama waktu tertentu dalam

harga lancar.

2 Penentuan biaya produksi total (Production Costs), yang terdiri dari:

a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs)

Manufacturing Cost merupakan jumlah direct, indirect, dan fixed

manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk.

• Direct Manufacturing Cost

Direct Manufacturing Cost merupakan pengeluaran yang bersangkutan

langsung dalam pembuatan produk.

• Indirect Manufacturing Cost

Indirect Manufacturing Cost adalah pengeluaran sebagai akibat tidak

langsung dan bukan langsung dari operasi pabrik.

• Fixed Manufacturing Cost

Fixed Manufacturing Cost merupakan harga yang berkenaan dengan fixed

capital dan pengeluaran yang bersangkutan dimana harganya tetap, tidak

tergantung waktu maupun tingkat produksi.

b. Biaya pengeluaran Umum (General Expense)

General Expense adalah pengeluaran yang tidak berkaitan dengan

produksi tetapi berhubungan dengan operasional perusahaan secara umum

3. Analisa Kelayakan

Percent Return On Investment (ROI)

Page 112: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

102

Percent Profit On Sales (POS)

Pay Out Time (POT)

Break Even Point (BEP)

Shut Down Point (SDP)

Discounted Cash Flow (DCF)

Menentukan indeks CEP untuk tahun 2012

Tabel 6.1. Indeks harga dari Chemical Plant Cost Index (CEP)

No tahun Indeks

1 1999 390,6

2 2000 394,1

3 2001 394,3

4 2002 390,4

5 2003 402

6 2004 444,2

7 2005 468,2

8 2006 499,6

9 2007 537,2

Sumber : www.processengineeringmanual.it

Page 113: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

103

Annual indeks tahun 2013 diperoleh dengan cara ekstrapolasi:

Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka hubungan antara indeks harga dan

tahun pembelian didapatkan persamaan berikut:

Y = 18,40 X - 36436

dengan : Y = Indeks harga

X = Tahun pembelian

sehingga dengan ekstrapolasi didapatkan CEP tahun 2017 = 676,80

Dasar perhitungan diambil :

1. Pembangunan fisik pabrik akan dilaksanakan pada tahun 2017 dengan masa

konstruksi dan instalasi selama 2 tahun dan pabrik dapat beroperasi secara

komersial pada awal tahun 2019.

2. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu.

3. Kapasitas produksi adalah 20.000 ton/tahun.

4. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun.

y = 18.40x - 36436

0

100

200

300

400

500

600

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Indek

s

Tahun

Gambar 6.1. Grafik indeks CEP fungsi tahun

Page 114: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

104

5. Modal kerja yang diperhitungkan adalah selama 1 bulan.

6. Shut down pabrik dilaksanakan selama 30 hari dalam satu tahun untuk

perbaikan alat-alat pabrik.

7. Umur alat-alat pabrik diperkirakan 10 tahun. kecuali alat-alat tertentu (umur

pompa dan tangki adalah 5 tahun).

8. Nilai rongsokan (salvage value) 0% dari FCI.

9. Situasi pasar, biaya dan lain-lain diperkirakan stabil selama pabrik beroperasi.

10. Upah buruh asing US$ 20 per manhour.

11. Upah buruh Indonesia Rp. 15.000,- per manhour.

12. Perbandingan jumlah tenaga asing : tenaga Indonesia adalah 5% : 95%.

13. Perbandingan manhour asing : lokal adalah 1 : 3

13. Nilai kurs $1 adalah Rp.9.700,- (www.bi.go.id)

Pabrik didirikan tahun 2017 dengan indeks CEP pada tahun tersebut dipilih dari

ekstrapolasi sebesar 676,80 (2017)

6.1. Penaksiran Harga alat

Harga Peralatan

Dihitung dengan indeks harga :

y

x

I

ICyCx

dengan :

Cx = harga alat pada tahun x

Cy = harga alat pada tahun y

Page 115: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

105

Ix = indeks harga pada tahun x

Iy = indeks harga pada tahun y

Tabel 6.2. Harga dan Jumlah Alat-alat Proses

No Nama alat kode jml

Harga ($)

2013 2017 Total

,1 Reaktor R-01,2 2 397.500 460.034 920.068,40

,2 washer Ws-01 1 334.300 386891,66 386891,66

,3 Dekanter Dk--01 1 264.100 305647,88 305647,88

,4 Menara distilasi MD-01 1 128.800 149062,65 149062,65

,5 Mixer M-01 1 303.900 351709,17 351709,17

,6 Absorber AB-01 1 14100 16318,19 16318,19

,7 HE-01 HE-01 1 2020 2337,78 2337,78

,8 HE-02 HE-02 1 2300 2661,83 2661,83

,9 HE-03 HE-03 1 2600 3009,03 3009,03

,10 CD-01 CD-01 1 2900 3356,22 3356,22

,11 CP-01 CP-02 1 32000 37034,20 37034,20

,12 CP-02 CP-03 1 32000 37034,20 37034,20

,13 Tangki-POCl3 T-01 1 141600 163876,33 163876,33

,14 Tangki-cresol T-02 2 192300 222552,39 445104,79

,15 Tangki-HCl T-03 2 176300 204035,29 408070,59

,16 Tangki-TCP T-04 2 159500 184592,34 369184,68

,17 Hoper NaOH B-01 1 4200 4860,74 4860,74

118 Silo NaOH Si-01 1 5600 6480,98 6480,98

,19 Cooler Co-01 1 2800 3240,49 3240,49

,20 Accumulator 1 Acc-01 3 4850 5613,00 16838,99

, 21 Reboiler Rb-01 1 32600 37728,59 37728,59

,22 Pompa (P-01) P-01 4 4900 5670,86 22683,45

Page 116: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

106

No Nama alat kode jml

Harga ($)

2013 2017 Total

,23 Pompa (P-02) P-02 4 4900 5670,86 22683,45

,24 Pompa (P-03) P-03 2 2100 2430,37 4860,74

,25 Pompa (P-04) P-04 2 2300 2661,83 5323,67

,26 Pompa (P-05) P-05 2 2500 2893,30 5786,59

,27 Pompa (P-06) P-06 2 2600 3009,03 6018,06

,28 Pompa (P-07) P-07 2 2100 2430,37 4860,74

,29 Pompa (P-08) P-08 2 2300 2661,83 5323,67

,30 Pompa (P-09) P-09 2 2100 2430,37 4860,74

,31 Pompa (P-10) P-10 2 2300 2661,83 5323,67

Total PEC 3.758.242,16

6.2. Penentuan Modal Tetap (Fixed Capital Investment )

Tabel 6.3 Modal Tetap

No Keterangan US $ Rp. Total (Rp)

1 Harga peralatan 3.758.242,16 - 37.582.421.614,23

2 Instalasi peralatan 488.184,03 2.650.141.895 7.385.527.018,66

3 Pemipaan 1.970.171,28 2.655.663.024 21.766.324.415,05

4 Instrumentasi 1.018.212,41 4.969.016.053 15.116.269.889,47

5 Isolasi 125.920,48 207.042.335 1.428.471.038,03

6 Listrik 9.686,19 4.172.326.832 4.266.282.886,59

7 Bangunan - 8.259.000.000 8.259.000.000

8 Tanah

- 125.000.000.000 125.000.000.000,00

Tabel 6.2. Harga dan Jumlah Alat-alat Proses (Lanjutan)

Page 117: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

107

No Keterangan US $ Rp. Total (Rp)

9 Utilitas 572.817,46 - 5.728.174.571,82

Physical Plant Cost 7.943.234,02

147.913.190.141 226.532.471.433,86

1

10. Engineering &

Construction 794.323,40 14.791.319.014 45.306.494.286

Direct Plant Cost 8.737.557,42 162.704.509.155 271.838.965.720,64

11. Contractor’s fee 873.755,74 16.270.450.915

13.591.948.286,03

12. Contingency 1.310.633 24.405.676.373,31

27.183.896.572,06

Fixed Capital Invesment

(FCI) 10.921.946,77 203.380.636.444 312.614.810.578 .329

6.3. Penentuan Modal Kerja (Working Capital Invesment)

Tabel 6.4 Modal Kerja

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Raw material inventory 3.672.683 - 35.625.030.372

2. Inprocess inventory 5.204,71 826.267.469

875.011.407,68

3. Product inventory 286.258,81 45.444.710.833

48.125.627.422,4

4. Extended Credit 81.106.139.581

81.106.139.581,5

5. Available Cash 286.258,81 45.444.710.833

48.125.627.422,4

Working Capital Investment (WCI) 577.722,33 208.446.859.090 213.857.436.206

Total Capital Investment (TCI)

= FCI + WCI

= Rp 526.472.246.785

Tabel 6.3 Modal Tetap (Lanjutan)

(Lanjutan)

Page 118: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

108

6.4. Biaya Produksi

a. Direct Manufacturing Cost

Tabel 6.5 Direct Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Harga bahan baku 44.072.202,5 - 427.500.364.468

2. Gaji pegawai - 4.428.000.000,00 4.428.000.000

3. Supervisi - 1.107.000.000,00 1.107.000.000,

4. Maintenance 327.658,40 6.101.419.093 9.378.444.317,36

5. Plant Supplies 49.148,76 915.212.864 1.406.766.647,60

6. Royalty&Patent 3.010.124 - 29.198.210.249

7. Utilitas - 19.223.692.636 19.223.692.636

Direct Manufacturing Cost (IMC) 47.459.134 41.749.842.206 492.242.478.319

b. Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Tabel 6.6 Indirect Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Payroll Overhead - 664.200.000,00 664.200.000,00

2. Laboratory - 664.200.000,00 664.200.000,00

3. Plant Overhead - 40.639.925.375 40.639.925.375

4. Packaging - 2.656.800.000,00 2.656.800.000,00

Indirect Manufacturing Cost (IMC) - 44.625.125.375 44.625.125.375 44.625.125.375,24

c. Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Tabel 6.7 Fixed Manufacturing Cost

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Depresiasi - 31.261.481.057 31.261.481.057,8

7

2. Property Tax 218.438,94 4.067.612.728 6.252.296.211,57

Page 119: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

109

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

3. Asuransi 109.219,47 2.033.806.364 3.126.148.105,79

Fixed Manufacturing Cost (FMC) $1.419.853 26.439.482.737 40.639.925.375

Total Manufacturing Cost (TMC)

= DMC + IMC + FMC

= Rp. 492.242.478.319 + Rp. 44.625.125.375 + Rp. 40.639.925.375

= Rp. 577.507.529.069

d. General Expense (GE)

Tabel 6.8 General Expense

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Administrasi - 2.772.516.647 2.772.516.647

2. Sales - 173.252.258.720,95 173.252.258.720,95

3. Research - 69.592.392.700,43 69.592.392.700,43

4. Finance - 23.100.301.162,79 23.100.301.162,79

General Expense (GE) - 268.717.469.231,78 268.717.469.231,78

Biaya Produksi Total (TPC)

TPC = TMC + GE

= Rp. 577.507.529.069 + Rp. 268.717.469.231,78

= Rp. 846.224.998.301,61

6.5 Keuntungan Produksi

Penjualan selama 1 tahun :

TCP = US $ 96.000.000

Asam Clorida = US $ 1.327.367

Total penjualan = US$ 97.327.367

= Rp. 973.273.674.978

Tabel 6.7 Fixed Manufacturing Cost (Lanjutan)

Page 120: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

110

Biaya produksi total = Rp. 846.224.998.301

Keuntungan sebelum pajak = Rp. 127.048.676.676

Pajak = 20 % dari keuntungan = Rp. 25.409.735.335 (www.pajak.go.id)

Keuntungan setelah pajak = Rp. 101.638.941.341

6.6. Analisa Kelayakan

1. % Profit on Sales (POS)

POS adalah persen keuntungan penjualan produk terhadap harga jual produk

itu sendiri. Besarnya POS pabrik TCP ini adalah :

POS sebelum pajak = 13.05%

POS setelah pajak = 10,44%

2. % Return on Investment (ROI)

ROI adalah tingkat pengembalian modal dari pabrik ini, dimana untuk

pabrik yang tergolong low risk, mempunyai batasan ROI minimum sebelum

pajak sebesar 11%.

ROI sebelum pajak = 40,64%

ROI setelah pajak = 32,51%

3. Pay Out Time POT

POT adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Fixed

Capital Investment berdasarkan profit yang diperoleh. Besarnya POT untuk

pabrik yang beresiko rendah sebelum pajak adalah maksimal 5 tahun.

POT sebelum pajak = 1,97 tahun

POT setelah pajak = 2,35 tahun

4. Break Event Point (BEP)

BEP adalah titik impas, suatu keadaan dimana besarnya kapasitas produksi

dapat menutupi biaya keseluruhan.

Page 121: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

111

Besarnya BEP untuk pabrik TCP ini adalah 50,06%

5. Shut Down Point (SDP)

SDP adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed

Cost yang menyebabkan pabrik harus ditutup.

Besarnya SDP untuk pabrik TCP ini adalah 34,08%

6. Discounted Cash Flow (DCF)

DCF adalah perbandingan besarnya persentase keuntungan yang diperoleh

terhadap capital investment dibandingkan dengan tingkat bunga yang

berlaku di bank. Tingkat bunga pinjaman di Bank Mandiri sebesar 10%

(www.bankmandiri.co.id, 2012), dari perhitungan nilai DCF yang diperoleh

adalah 23,23%.

Tabel 6.9 Analisa kelayakan

No. Keterangan Perhitungan Batasan

1.

2.

3.

4.

5.

Return On Investment (% ROI)

ROI sebelum pajak

ROI setelah pajak

Pay Out Time (POT)

POT sebelum pajak

POT setelah pajak

Break Even Point (BEP)

Shut Down Point (SDP)

Discounted Cash Flow (DCF)

40,64%

32,51%

1,97 tahun

2,35 tahun

50,08%

34,08%

23,23%

min 11% (resiko rendah)

-

maks. 5 tahun

-

40 – 60%

-

10% (Bunga pinjaman)*

* Bank Mandiri 2012

Page 122: digilib.uns.ac.id/Prarancangan-pabrik...digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Tricresyl Phosphate dari Cresol dan Phosphorus Oxycloride

Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

BAB VI Evaluasi Ekonomi

112

Dari analisa ekonomi yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa

pendirian pabrik TCP dengan kapasitas 20.000 ton/tahun layak dipertimbangkan

untuk direalisasikan pembangunannya.

Keterangan gambar :

FC : Fixed manufacturing cost

Va : Variable cost

Ra : Regulated cost

Sa : Sales

SDP : Shut down point

BEP : Break even point

Gambar 6.2 Grafik Analisa Kelayakan

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mil

ya

r(

Rp

)

% kapasitas

Fa

Va

Ra

Sa0,3

SDP

BEP

Sa

Ra

Va

Fa

profi