bab ii uraian dan proseseprints.upnjatim.ac.id/5454/2/file2.pdf · produksi isopropyl alkohol =...
TRANSCRIPT
Uraian Proses II-1
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
BAB II
URAIAN DAN PROSES
II.1 Macam Proses
Untuk memproduksi Isopropyl Alkohol secara komersial dengan
menggunakan proses hidrasi secara langsung, pada dasarnya terdapat tiga proses yaitu
a. Hidrasi Langsung fase uap
b. Hidrasi Langsung fase cair-uap
c. Hidrasi Langsung fase cair
II.1.1 Hidrasi Langsung Fase Uap
Produksi Isopropyl Alkohol dengan menggunakan proses Hidrasi Katalis
langsung, mulai diperkenalkan pada permulaan tahun 1951 oleh ICI. Katalis yang
digunakan pada proses ini adalah WO3 – ZnO sebagai zat penyokong SiO2. Proses
terjadi pada temperatur dan tekanan yang tinggi yaitu pada 230oC – 290oC dan 200 –
250 atm. Pada tahun yang sama juga diperkenalkan oleh “ Veba – Chemie ” suatu
proses lain dalam memproduksi Isopropyl Alkohol.
Pada prose Veba Chemie ini Propylene – air diuapkan kemudian dilewatkan
pada suatu Bed katalis asam yaitu H3PO4 dengan bahan penyokongnya adalah SiO2.
kondisi operasi pada reaksi ini yaitu pada temperature 240 –260 o C dan tekanan 25 –
65 atm.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Uraian Proses II-2
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Aliran gas dari reaktor kemudian didinginkan dan produk Isoprophyl alkohol
dipisahkan dengan menggunakan Scrubber. Untuk proses phase uap ini selektivitas
Isopropyl Alkohol mendekati 100 % dan jumlah Propylene yang tidak bereaksi
jumalahnya sangat rendah ( 4 – 5% ) yang kemudian direcycle. Oleh karena
menggunakan kondisi operasi pada tekanan serta temperatur yang tinggi dan adanya
recycle gas kereaktor maka pada proses ini diperlukan bahan dasar dengan kemurnian
yang tinggi dengan demikian maka biaya operasinya juga tinggi.
Gambar II.1 Flowsheet Uraian Proses Veba Chemie
II.1.2 Hidrasi langsung Fase Cair-uap
Untuk menghindari kerugian serta untuk menekan adanya biaya operasi yang
tinggi maka oleh “ Deutsche – Texco “ dikembangkan suatu program “ Trickle – Bed
“. Didalam proses ini air dan gas propylene dalam perbandingan molar antara 12 – 15
berbanding 1 dimasukkan dalam suatu reaktor Fixed bed lewat bagian atas yang
kemudian akan mengalir sedikit demi sedikit (Trickle) kebawah melalui Resin Ion
Exchange asam sulfat yang terdapat didalam reaktor.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Uraian Proses II-3
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Reaksi yang terjadi antara phase cair dan phase gas berlangsung antara
temperatur 130 – 160 o C dan tekanan 60 – 100 atm. Selektivitas Isopropyl Alkohol
pada proses semacam ini berkisar antara 98 %. Didalam proses phase cair ini akan
dihasilkan produk samping yang berupa Diisopropyl Ether dan beberapa alkohol.
Gambar II.2 Flowsheet Uraian Proses Deutsce-Texco
II.1.3 Hidrasi langsung Fase Cair
Proses Hidrasi dalam Phase cair dikembangkan oleh Tokuyama – Soda dengan
menggunakan katalis cair asam lemah. Untuk menghindari kerugian pada proses
sebalumnya yaitu phase cair – uap dan phase uap, maka pada proses ini bahan baku
propylene, air, katalis serta recycle larutan terlebih dahulu dipanaskan dan kemudian
dilakukan penekanan didalam suatu reaktor. Katalis kemudian akan dipisahkan dan
kebutuhan akan katalis ini jumlahnya relative sangat kecil kondisi reaksi pada phase
ini yaitu pad tekanan 200 atm serta temperature 270oC . Selektifitas Isopropyl
Alkohol pada proses ini antara 80 – 99 % mol.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Uraian Proses II-4
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Dengan menggunakan proses ini masalah utama dari perusahaan yaitu korosi
dan pencemaran dapat ditekan, dan kemurnian bahan baku Propylene yang digunakan
adalah 95% berat.
Gambar II.3 Flowsheet Uraian Proses Tokuyama-Soda
Berdasarkan pertimbangan tersebut diatas maka didalam perencanaan pabrik
ini dipilih proses Hidrasi Langsung pada fase cair – uap. Karena pada proses ini selain
beroperasi pada kondisi yang medium, persyaratan bahan baku juga tidak terlalu
tinggi walaupun Yield relative kecil bila dibandingkan dengan kedua proses (fase)
yang lain.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Uraian Proses II-5
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
II.2 Seleksi Proses
Tabel II.2. Perbandingan fase uap, cair dan uap-cair dalam proses hidrasi langsung.
FASE UAP
FASE CAIR-
UAP FASE CAIR
Katalis
Kondisi
operasi
- Suhu
- Tekanan
- Selektivitas
WO3 dan ZnO
sebagai
penyokong SiO2
240-260 0C
25-65 atm
100%
Resin ion
exchange asam
kuat H2SO4
130-160 0C
60-100 atm
98%
Resin ion
exchange asam
lemah
270 0C
200 atm
80-99%
Berdasarkan perbandingan proses pada table 2.1, maka proses yang dipilih
dalam pembuatan Isopropil Alkohol adalah proses hidrasi langsung dalam fase cair.
Dengan pertimbanan sebagai berikut :
-Harga katalis lebih murah
- Biaya operasi lebih murah
- Suhu dan tekanan tidak terlalu tinggi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Uraian Proses II-6
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
II.3 Uraian Proses
Reaksi yang digunakan dalam pembuatan Isopropyl Alkohol dengan proses
hidrasi langsung. Tahpan-tahapan proses pra rencana pabrik Isopropil Alkohol
adalah sebagai berikut :
1. Tahap persiapan bahan baku.
Propylene yang merupakan umpan segar dari tangki penyimpan yang
bertekanan 15 atm dan bersuhu 30 0C dipompa menuju heater guna
dipanaskan dengan memakai steam. Dengan demikian diperoleh propylene
yang bersuhu 160 0C yang siap dimasukkan ke dalam reaktor.
2. Tahap reaksi.
Campuran propylene dengan air dimasukkan ke reactor pada tekanan
60 atm dan suhu 160 0C dimana didalam reactor juga terdapat resin ion
exchange asam kuat H2SO4 yang berfungsi untuk mempercepat terjadinya
reaksi.
Reaksi yang terjadi dalam reaktor adalah :
C3H6(g) + H2O (l) à C3H7OH(l)
C3H7OH9 (l) à [(CH3)2CH]2O (l) + H2O (l)
Reaktor yang digunakan adalah reactor jenis “ Fixed – bed “. Aliran
yang masuk kedalam reaktor terdiri dari uap propylene, diisopropil ether dan
air yang masuk secara Co – current. Reaksi pembentukan Isoprophyl alkohol
direaktor berlangsung pada temperatur 130 - 160° C dan tekanan 60 atm.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Uraian Proses II-7
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Reaksi pembentukan Isoprophyl alkohol adalah reaksi Eksothermis.
Panas yang keluar dari reaksi ini kemudian di hilangkan dengan pendingin
sehingga temperatur didalam reaktor dapat dipertahankan pada 130 -160° C.
Produk yang keluar dari reaktor merupakan Isoprophyl alkohol,
dimasukkan pada flash drum dengan kondisi operasi pada temperatur 40°C
dan tekanan 1 atm. Flash drum ini berfungsi untuk memisahkan antara fase
uap dan fase cairan.
3. Tahap pemisahan dan pemurnian.
Produk dari reactor lalu dimasukkan dalam flash drum untuk
memisahkan fase liquid dan fase gas. Dalam flash drum terjadi pemisahan
antara propylene, Isopropil Alkohol, H2O dan Diisopropyl Ether. Dimana
propylene menuju keatas sedangkan yang menuju kolom destilasi adalah
Isopropil Alkohol, H2O dan Diisopropyl Ether untuk dimurnikan lebih lanjut.
Isopropyl Alkohol yang dipasarkan berkadar 98% maka produk atas
kolom destilasi I kembali dialirkan ke kolom destilasi II untuk dimurnikan,
sedangkan produk bawah adalah diisopropyl ether yang merupakan hasil
samping yang disimpan dalam tangki penampung.
Kolom destilasi II ini beroperasi pada tekanan 1 atm dan feed masuk
dalam keadaan liquid jenuh. Produk atas dari kolom destilasi II merupakan
produk utama Isopropyl Alkohol dengan kemurnian 98% dan produk bawah
merupakan H2O yang dipompa menuju water proses untuk digunakan kembali
dalam reactor.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
III-1 Neraca Massa
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
BAB III
NERACA MASSA
Kapasitas Produksi = 30.000 ton / tahun ( data Import Indonesia )
Operasi = 330 hari / tahun
Basis Perhitungan = 60 detik
Produksi Isopropyl alkohol = 3787.879 kg / jam
Ratio propylene : air = 1 : 12
1. Reaktor (R-210)
Komponen Masuk (kg/jam)
Keluar
(kg/jam)
aliran 1 aliran 2 aliran 3
C3H6 3526.3890 881.5973
C3H8 9.1962 9.1962
CO2 1.4148 1.4148
H2O 18135.7149 17023.7688
IPA 3634.6995
DIPE 122.0382
3537.0000 18135.7149
jumlah 21672.7149 21672.7149
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
III-2 Neraca Massa
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
2. Flash Drum (H-310)
Komponen
Masuk
(kg/jam) Keluar (kg/jam)
Aliran 3 Aliran 4 Aliran 5
C3H6 881.59725
881.59725
C3H8 9.1962
9.1962
CO2 1.4148
1.4148
H2O 17023.76884 17023.76884
IPA 3634.699534 3634.699534
DIPE 122.0382479 122.0382479
20780.50662 892.20825
jumlah 21672.7149 21672.7149
3. Distilasi I (D-320)
Komponen
Masuk
(kg/jam Keluar (kg/jam)
Aliran 4 Aliran 6 Aliran 7
H2O 17023.7688 16257.6992 766.0696
IPA 3634.6995 3616.5260 18.1735
DIPE 122.0382 6.1019 115.9363
19880.3272 900.1794
Jumlah 20780.5066 20780.5066
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
III-3 Neraca Massa
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
4. Distilasi II(D-330)
Komponen
Masuk
(kg/jam Keluar (kg/jam)
Aliran 7 Aliran 9 Aliran 8
H2O 16257.6992 16013.8338 243.8655
IPA 3616.5260 72.3305 3544.1955
DIPE 6.1019 6.0714 0.0305
16092.2357 3788.0915
Jumlah 19880.3272 19880.3272
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IV-1 Neraca Panas
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
BAB IV
NERACA PANAS
1. Kompresor Propylane (G-111)
2. Kompresor Air (G-113)
NERACA PANAS
Masuk Keluar
Komponen kkal / jam Komponen kkal / jam
H2O
40218.4280 H2O
245798.4924
Ws
205580.0643
245798.4924 245798.4924
NERACA PANAS
Masuk Keluar
Komponen kkal / jam Komponen kkal / jam
C3H6
6451.0899 C3H6
15886.0409
C3H8 18.5672 C3H8
45.7706
CO2
1.6915 CO2
4.1554
Ws
9464.6184
15935.9669 15935.9669
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IV-2 Neraca Panas
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
3. Heater Propylane (E-112)
4. Reaktor (R-210)
NERACA PANAS
Masuk Keluar
Propylene:
C3H6
202768.8267 C3H7OH 205581.8871
C3H8
592.6128 C6H14O
7075.2868
CO2
51.6076
H2O produk 1307.2354
H2O proses :
C3H6 sisa
50692.2067
H2O
1100829.8179 H2O sisa
1032027.9543
C3H8
592.6128
CO2
51.6076
Δ H reaksi
53721483.1334
Q terserap 53728397.2078
Total 55025725.999 kkal /
jam 55025725.999
kkal /
jam
Masuk Keluar
Komponen kkal/jam Komponen kkal/jam
C3H6
15886.0409 C3H6
202768.8267
C3H8 45.7706 C3H8
592.6128
CO2
4.1554 CO2
51.6076
Q steam 197344.2950 Q loss
9867.2148
213280.2620 213280.2620
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IV-3 Neraca Panas
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
5. Ekspansi Valve (E-211)
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam) KELUAR (kkal/jam)
C3H6 sisa
50692.2067 C3H6 sisa
109217.4161
C3H8
592.6128 C3H8
924.0785
CO2
51.6076 CO2
149.2836
H2O sisa
1032027.9543 H2O sisa
1318806.4259
C3H7OH
205581.8871 C3H7OH
331970.5529
C6H14O
7075.2868 C6H14O
7151.5639
H2O produk
1307.2354 H2O produk 6276.8338
Q ekspansi
477167.3639
Total 1774496.1547 1774496.1547
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IV-4 Neraca Panas
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
6. Cooler I (E-212)
7. Heater Distilasi (E-312)
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam) KELUAR (kkal/jam)
C3H6
109217.4161 C3H6
4902.2254
C3H8
924.0785 C3H8
56.5196
CO2
149.2836 CO2
5.1245
H2O sisa
374237.9437 H2O sisa
113224.6112
C3H7OH
634075.0391 C3H7OH
20237.3336
C6H14O
10740.9242 C6H14O
684.4073
H2O
produk 12099.9725
H2O produk 143.4178
Q terserap
1002191.0181
Total 1141444.6577 1141444.6577
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam) KELUAR (kkal/jam)
C3H7OH
20290.0625 C3H7OH
77613.8008
C6H14O
684.4073 C6H14O
2637.8842
H2O
113368.0291 H2O
417361.4005
Q supply
382390.0910 Q loss
19119.5046
Total 516732.5900 516732.5900
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IV-5 Neraca Panas
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
8. Destilasi I (D-320)
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam) KELUAR (kkal/jam)
C3H7OH
77613.8008 destilat
C6H14O
2637.8842 C3H7OH
403.0113
H2O
417361.4005 C6H14O
2603.3311
Q supply
1030997.3174 H2O
19468.2458
bottom
C3H7OH
84681.1743
C6H14O
144.7442
H2O
435040.0816
Q loss
51549.8659
Qcondesation 934719.9485
Total 1528610.4028 1528610.4028
9. Cooler I Bottom (E-327)
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam) KELUAR (kkal/jam)
C3H7OH
84681.1743 C3H7OH
83184.3173
C6H14O
144.7442 C6H14O
142.1631
H2O
435040.0816 H2O
427744.9711
Q terserap
8794.5487
Total 519866.0002 519866.0002
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IV-6 Neraca Panas
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
10. Cooler I Top (E-324)
11. Destilasi II(D-330)
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam) KELUAR (kkal/jam)
C3H7OH
403.0113 C3H7OH
67.2669
C6H14O
2603.3311 C6H14O
430.6356
H2O
19468.2458 H2O
3399.3784
Q terserap
18577.3073
Total 22474.5882 22474.5882
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam) KELUAR (kkal/jam)
C3H7OH
67.2669 destilat
C6H14O
430.6356 C3H7OH
84457.2954
H2O
3399.3784 C6H14O
0.7367
Q supply
3434463.7771 H2O
6635.0514
bottom
C3H7OH
2149.6189
C6H14O
183.2101
H2O
536493.7086
Q loss
171723.1889
Qcondesation 2636718.2481
Total 3438361.0580 3438361.0580
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IV-7 Neraca Panas
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
12. COOLER II Top (E-334)
13. Cooler II Bottom (E-338)
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam) KELUAR (kkal/jam)
C3H7OH
2149.6189 C3H7OH
267.7221
C6H14O
183.2101 C6H14O
22.5517
H2O
536493.7086 H2O
71060.2282
Q terserap
467476.0355
Total 538826.5376 538826.5376
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam) KELUAR (kkal/jam)
C3H7OH
84457.2954 C3H7OH
13118.3837
C6H14O
0.7367 C6H14O
0.1133
H2O
6635.0514 H2O
1082.1355
Q terserap
76892.4510
Total 91093.0835 91093.0835
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-1 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN
1. TANGKI PENYIMPAN PROPYLEN (F-110)
2. KOMPRESSOR PROPYLEN (G-111)
Fungsi : Untuk menaikkan tekanan sebelum masuk ke dalam reactor
Type : rotary sliding vane
Power : 52 hp
Jumlah : 1 buah
Fungsi = menampung gas propylene
Type = silinder horizontal dengan tutup dished ( hemispherical)
Kapasitas = 88481.39 cuft
Tekanan = 15 atm
Diameter = 39.82 ft = 11.68 m
Panjang = 79.6 ft = 23.37 m
Tebal shell = 4 1/2 in
Tebal tutup = 2 2/3 in
Bahan konstruksi = Carbon Steal SA-283 grade C ( brownell hal 253 )
Jumlah = 5 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-2 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
3. KOMPRESSOR AIR(G-113)
Fungsi : Untuk menaikkan tekanan sebelum masuk ke dalam reactor
Type : rotary sliding vane
Power : 1.5 hp
Jumlah : 1 buah
4. HEATER GAS PROPYLEN (E-112)
Fungsi : memanaskan bahan sampai suhu 160 °C
Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)
Tube : Number and length : 70 16’0”
OD : ¾ in
BWG : 16
Pitch : 1 in²
Passes : 2
Shell : ID : 12 in
Passes : 1
A : 701.5 ft²
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-3 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
5. EKSPANSI VALVE (E-211)
Fungsi : menurunkan tekanan setelah keluar reaktor dan menuju
separator
Jenis : centrifugal
Power : 41 hp
Jumlah : 1 buah
6. COOLER (E-212)
Fungsi : menurunkan bahan sampai suhu 40 °C
Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)
Tube : Number and length : 480, 16’0”
OD : ¾ in
BWG : 16
Pitch : 1 in²
Passes : 2
Shell :
ID : 10.2 in
Passes : 1
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-4 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
7. FLASH DRUM(H-310)
Fungsi : memisahkan gas dan liquid
Type : silinder vertical
Kapasitas : 2020.8.8 cuft
Diameter : 3 m
Tinggi : 7 m
Tebal shell : 3/4 in
Tebal tutup : 3/4 in
Banhan kontruksi : Carbon Stell SA - 283 grade C
Jumlah : 1 buah
8. POMPA (L-311)
Fungsi : mengalirkan IPA, DIPE dan AIR menuju destilasi
Type : Centrifugal pump
Bahan : Commercial steel
Rate volumetric : 99.79 gpm
Total dynamic Head : 32.05 ft lbf / lbm
Effisiensi motor : 82%
Power : 6 hp
Jumlah : 1 buah
9. HEATER DESTILASI (E-312)
Fungsi : memanaskan bahan sampai suhu 80 °C
Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-5 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Tube : Number and length : 74 16’0”
OD : ¾ in
BWG : 16
Pitch : 1 in²
Passes : 2
Shell : ID : 12 in
Passes : 1
A : 735.7 ft²
Jumlah : 1 buah
10. DESTILASI I (D-320)
Fungsi : memisahkan DIPE dari AIR dan IPA berdasarkan titik didih
Type : Sieve Tray Coloumn
T operasi : 80 °C
P operasi : 1 atm
Diameter : 3 ft
Tebal shell : 3 / 16 in
Tinggi tutup : 0.25 ft
Tebal tutup : 0.1490 in
Jumlah Tray : 17 plate
Tebal tray : 12 gage
Tray spacing : 24 in
Feed plate : masuk pada plate ke 3
H total tower : 12.5 m
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-6 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
11. KONDENSOR (E-321)
Fungsi : mengkondensasikan bahan sampai suhu 35 °C
Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)
Tube : Number and length : 585 16’0”
OD : ¾ in
BWG : 16
Pitch : 1 in²
Passes : 2
Shell :
ID : 10.2 in
Passes : 1
A : 212.7 ft²
Jumlah : 1 buah
12. AKUMULATOR (F-322)
Fungsi : Menampung sementara kondensat dari kondensor
Type : silinder horizontal dengan tutup dished
Volume : 2.47 cuft
Tekanan : 1 atm
Diameter : 0.31 ft
Panjang : 0.92 ft
Tebal shell : 3/16 in
Tebal tutup : 3/16 in
Bahan kontruksi : Carbon Steal SA-283 grade C
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-7 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Jumlah : 1 buah
13. POMPA (L-323)
Fungsi : mengalirkan bahan menuju Tangki penampung DIPE
Type : Centrifugal pump
Bahan : Commercial steel
Rate volumetric : 4.1385 gpm
Total dynamic Head : 30.9 ft lbf / lbm
Effisiensi motor : 80%
Power : 1.1 hp
Jumlah : 1 buah
14. REBOILER (E-326)
Fungsi : menguapkan bahan sampai suhu 80 °C
Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)
Tube : Number and length : 850 16’0”
OD : ¾ in
BWG : 16
Pitch : 1 in²
Passes : 2
Shell : ID : 12 in
Passes : 1
A : 217 m²
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-8 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
15. POMPA (L-327)
Fungsi : mengalirkan bahan menuju distilasi II
Type : Centrifugal pump
Bahan : Commercial steel
Rate volumetric : 105.3 gpm
Total dynamic Head : 48.19 ft lbf / lbm
Effisiensi motor : 81%
Power : 10 hp
Jumlah : 1 buah
16. COOLER (E-328)
Fungsi : menurunkan bahan sampai suhu 84oC
Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)
Tube Number and length : 753 16’0”
OD : ¾ in
BWG : 16
Pitch : 1 in²
Passes : 2
Shell : ID : 10.2 in
Passes : 1
A : 7.3 m²
Jumlah : 1 buah
17. TANGKI PENAMPUNG DIPE (F-325)
Fungsi : menampung produk DIPE
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-9 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Type : silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas dished
Kapasitas :3187.19 cuft
Diameter : 12ft
Panjang : 25 ft
Tebal shell :7/8 in
Tebal tutup : 7/8 in
Bahan kontruksi : Carbon Steal SA-283 grade C ( brownell hal 253 )
Jumlah : 1 buah
18. COOLER (E-324)
Fungsi : mendinginkan suhu menuju Tangki DIPE
Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)
Tube : Number and length : 1 16’0”
OD : ¾ in
BWG : 16
Pitch : 1 in²
Passes : 2
Shell : ID : 10.2 in
Passes : 1
A : 4.5 m²
Jumlah : 1 buah
19. DESTILASI II (D-330)
Fungsi : memurnikan IPA
Type : Sieve Tray Coloumn
T operasi : 84 °C
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-10 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
P operasi : 1 atm
Diameter : 3 ft
Tebal shell : 3 / 16 in
Tinggi tutup : 0.23 ft
Tebal tutup : 0.1490 in
Jumlah Tray : 17 plate
Tebal tray : 12 gage
Tray spacing : 24 in
Feed plate : masuk pada plate ke – 2
H total tower : 13.11 m
Jumlah : 1 buah
20. KONDENSOR (E-331)
Fungsi : mengkondensasikan bahan sampai suhu 35 °C
Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)
Tube : Number and length : 401 16’0”
OD : ¾ in
BWG : 16
Pitch : 1 in²
Passes : 2
Shell : ID : 10.2 in
Passes : 1
A : 560 ft²
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-11 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
21. AKUMULATOR (F-332)
Fungsi : Menampung sementara kondensat dari kondensor
Type : silinder horizontal dengan tutup dished
Volume : 10.4 cuft
Tekanan : 1 atm
Diameter : 1.88 ft
Panjang : 3.76 ft
Tebal shell : 3/16 in
Tebal tutup : 3/16 in
Bahan kontruksi : Carbon Steal SA-283 grade C
Jumlah : 1 buah
22. POMPA (L-333)
Fungsi : mengalirkan bahan menuju destilasi
Type : Centrifugal pump
Bahan : Commercial steel
Rate volumetric : 19.8gpm
Total dynamic Head :52.2 ft lbf / lbm
Effisiensi motor : 85%
Power : 6 hp
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-12 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
23. REBOILER (E-336)
Fungsi : menguapkan bahan sampai suhu 84 °C
Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)
Tube : Number and length : 576 16’0”
OD : ¾ in
BWG : 16
Pitch : 1 in²
Passes : 2
Shell : ID : 12 in
Passes : 1
A : 786 ft²
Jumlah : 1 buah
24. POMPA (L-337)
Fungsi : mengalirkan bahan menuju tangki penampung AIR
Type : Centrifugal pump
Bahan : Commercial steel
Rate volumetric : 84.41gpm
Total dynamic Head : 32 ft lbf / lbm
Effisiensi motor : 81%
Power : 4 hp
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-13 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
25. COOLER (L-338)
Fungsi : menurunkan bahan sampai suhu 35 °C ,menuju tangki AIR
Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)
Tube : Number and length : 156 16’0”
OD : ¾ in
BWG : 16
Pitch : 1 in²
Passes : 2
Shell : ID : 10.2 in
Passes : 1
A : 212.68 ft²
Jumlah : 1 buah
26. TANGKI PENAMPUNG AIR (L-339)
Fungsi : menampung AIR hasil destilasi
Type : silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas dished
Kapasitas : 65001.25 cuft
Diameter :68.9 ft
Panjang : 34.4ft
Tebal shell : 3/16 in
Tebal tutup : 3/16 in
Bahan kontruksi : Carbon Steal SA-283 grade C ( brownell hal 253 )
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-14 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
27. COOLER (E-334)
Fungsi : mendinginkan suhu menuju tangki penampung sementara IPA
Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)
Tube : Number and length : 522 16’0”
OD : ¾ in
BWG : 16
Pitch : 1 in²
Passes : 2
Shell : ID : 10.2 in
Passes : 1
A : 175 m²
Jumlah : 1 buah
28. TANGKI PENAMPUNG IPA (F-335)
Fungsi : menampung IPA hasil destilasi
Type : silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas dished
Kapasitas : 7210 cuft
Diameter : 16.5 ft
Panjang : 33.13 ft
Tebal shell : 1/2 in
Tebal tutup : 1/2 in
Bahan kontruksi : Carbon Steal SA-283 grade C ( brownell hal 253 )
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
V-15 Spesifikasi Peralatan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
29. POMPA (L-340)
Fungsi : mengalirkan bahan dari tangki penampung AIR sebagai
pendingin
Type : Centrifugal pump
Bahan : Commercial steel
Rate volumetric : 84.41 gpm
Total dynamic Head : 60.18 ft lbf / lbm
Effisiensi motor : 82%
Power : 10 hp
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI-1 Perancangan Alat Utama
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
BAB VI
PERANCANGAN ALAT UTAMA
1. REAKTOR (R-210)
Nama alat : Reaktor
Fungsi : untuk mereaksikan propylene dan air
Type : fixed bed multitube
Shell :
Diameter : 6.4498 ft
Tinggi : 13 ft
Tebal shell : 2.51 in
Tebal tutup atas : 1 1/2in
Tebal tutup bawah : 1 1/2 in
Bahan kontruksi : Carbon Stell SA-283 grade C
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI-2 Perancangan Alat Utama
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Tube sheet :
Digunakan tube dengan diameter 1 1/4 in sch 40 IPS
OD : 1.66 in
ID : 1.38 in
Panjang tube : 12.009 ft
Pitch : 1 ¼ triangular
Jumlah tube : 46 buah
Distributor :
Diameter lubang : 1..38 in
Jarak antar lubang : 1 ¼ in
Jumlah lubang : 46 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII-1 Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
BAB VII
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
VII.I. Instrumentasi
Dalam rangka pengoperasian pabrik, pemasangan alat – alat instrumentasi
sangat dibutuhkan dalam memperoleh hasil produksi yang optimal. Pemasangan
alat –alat instrumentasi disini bertujuan sebagai pengontrol jalannya proses
produksi dari peralatan – peralatan pada awal sampai akhir produksi, dimana
dengan alat insrumentasi tersebut, kegiatan maupun aktifitas tiap – tiap unit dapat
dicatat kondisi operasinya sehingga sesuai dengan kondisi operasi yang
dikehendaki serta mampu memberikan tanda – tanda apabila terjadinya
penyimpangan selama proses produksi berlangsung.
Pada uraian diatas dapat disederhanakan bahwa dengan adanya alat
instrumentasi maka :
1. Proses produksi dapat berjalan sesuai dengan kondisi – kondisi yang telah
ditentukan sehingga diperoleh hasil yang optimum.
2. Proses produksi berjalan sesuai dengan effisiensi yang telah ditentukan dan
kondisi proses tetap terjaga pada kondisi yang sama.
3. Membantu mempermudah pengoperasian alat.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII-2 Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
4. Bila terjadi penyimpangan selama proses produksi, maka dapat segera
diketahui sehingga dapat ditangani dengan segera.
Adapun variabel proses yang diukur dibagi menjadi 3 bagian :
1. Variabel yang berhubungan dengan energi, seperti temperatur, tekanan, dan
radiasi.
2. Variabel yang berhubungan dengan kuantitas dan rate, seperti pada kecepatan
aliran fluida, ketinggian liquida, dan ketebalan.
3. Variabel yang berhubungan dengan karakteristik fisik dan kimia, seperti
densitas, kandungan air.
Yang harus diperhatikan didalam pemilihan alat Instrumentasi adalah :
- Lavel, Range, dan fungsi dari alat instrumentasi.
- Ketelitian hasil pengukuran.
- Konstruksi material.
- Pengaruh yang ditimbulkan terhadap kondisi operasi proses yang berlangsung.
- Mudah diperoleh dipasaran.
- Mudah dipergunakan dan mudah diperbaiki jika rusak.
Instrumentasi yang ada dipasaran dapat dibedakan dari jenis pengoperasian
alat instrumentasi tersebut, yaitu alat instrumentasi manual atau otomatis. Pada
dasarnya alat – alat kontrol yang otomatis lebih disukai dikarenakan
pengontrolannya tidak terlalu sulit, kontinyu, dan efektif, sehingga menghemat
tenaga kerja dan waktu. Akan tetapi mengingat faktor – faktor ekonomis dan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII-3 Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
investasi modal yang ditanamkan pada alat instrumentasi berjenis otomatis ini,
maka pada perancangan pabrik ini sedianya akan menggunakan kedua jenis alat
instrumentasi tersebut.
Adapun fungsi utama dari alat instrumentasi otomatis adalah :
- Melakukan pengukuran.
- Sebagai pembanding hasil pengukuran dengan kondisi yang harus dicapai.
- Melakukan perhitungan.
- Melakukan koreksi.
Alat instrumentasi otomatis ini dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :
1. Sensing / Primary element
Alat kontrol ini langsung merasakan adanya perubahan pada variabel yang diukur,
misalnya temperatur. Primary element merubah energi yang dirasakan dari
medium yang sedang dikontrol menjadi signal yang bisa dibaca (yaitu dengan
tekanan fluida).
2. Receiving Element / Element Pengontrol
Alat kontrol ini akan mengevaluasi signal yang didapat dari sensing element dan
diubah menjadi skala yang bisa dibaca, digambarkan dan dibaca oleh error
detector. Dengan demikian sumber energi bisa diatur sesuai dengan perubahan –
perubahan yang terjadi.
3. Transmitting Element.
Alat kontrol ini berfungsi sebagai pembawa signal dari sensing element ke
receiving element.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII-4 Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Disamping ketiga jenis tersebut, masih terdapat peralatan pelengkap yang lain
yaitu : Error Element Detector, alat ini akan membandingkan besarnya harga
terukur pada variabel yang dikontrol dengan harga yang diinginkan dan apabila
terdapat perbedaan alat ini akan mengirimkan signal error. Amplifier akan
digunakan sebagai penguat signal yang dihasilkan oleh error detector jika signal
yang dikeluarkan lemah. Motor Operator Signal Error yang dihasilkan harus
diubah sesuai dengan kondisi yang diinginkan, yaitu dengan penambahan variabel
manipulasi. Kebanyakan sistem kontrol memerlukan operator atau motor untuk
menjalankan Final Control Element. Final Control Element adalah untuk
mengoreksi harga variabel manipulasi. Instrumentasi pada perencanaan pabrik ini:
1. Flow Control (FC)
Mengontrol aliran setelah keluar pompa.
2. Flow Ratio Control (FRC)
Mengontrol ratio aliran yang bercabang setelah pompa.
3. Level Control (LC)
Mengontrol ketinggian bahan didalam tangki dapat juga digunakan sebagai
(WC) Weight Control.
4. Level Indicator (LI)
Mengindikasikan / informatif ketinggian bahan didalam tangki.
5. Pressure Control (PC)
Mengontrol tekanan pada aliran / alat.
6. Pressure Indicator (PI)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII-5 Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Mengindikasikan / informatif tekanan pada aliran / alat.
7. Temperatur Control (TC)
Mengontrol suhu pada aliran / alat
Tabel Instrumentasi Pada Pabrik
N0. Nama Alat Instrumentasi
1. Tangki penampung PI
2. Pompa FC
3. Reaktor TC ; PI
4. Heat exchanger TC
5. Kolom distilasi LC ; PC
6. Compressor PC ; TC
VII.2 Keselamatan Kerja
Keselamatan kerja atau safety factor adalah hal yang paling utama
yang harus diperhatikan dalam merencanakan suatu pabrik, hal ini disebabkan
karena :
- Dapat mencegah terjadinya kerusakan – kerusakan yang besar yang disebabkan
oleh kebakaran atau hal lainnya baik terhadap karyawan maupun oleh peralatan
itu sendiri.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII-6 Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
- Terpeliharanya peralatan dengan baik sehingga dapat digunakan dalam waktu
yang cukup lama. Bahaya yang dapat timbul pada suatu pabrik banyak sekali
jenisnya, hal ini tergantung pada bahan yang akan diolah maupun tipe proses yang
dikerjakan.
Secara umum bahaya – bahaya tersebut dapat dibagi dalam tiga kategori, yaitu :
1. Bahaya kebakaran.
2. Bahaya kecelakaan secara kimia.
3. Bahaya terhadap zat – zat kimia.
Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi, berikut ini terdapat
beberapa hal yang perlu mendapat perhatian pada setiap pabrik pada umumnya
dan pada pabrik ini pada khususnya.
VII.2.1 Bahaya Kebakaran
a. Penyebab Kebakaran.
1. Adanya nyala terbuka (open flame) yang datang dari unit utilitas, workshop,
dan lain – lain.
2. Adanya loncatan bunga api yang disebabkan karena konsleting aliran listrik
seperti pada stop kontak, saklar serta instrumen lainnya.
b. Pencegahan.
1. Menempatkan unit utilitas dan power plant cukup jauh dari lokasi proses yang
dikerjakan.
2. Menempatkan bahan yang mudah terbakar pada tempat yang terisolasi dan
tertutup.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII-7 Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
3. Memasang kabel atau kawat listrik ditempat – tempat yang terlindung, jauh
dari daerah yang panas yang memungkinkan terjadinya kebakaran.
4. Sistem alarm hendaknya ditempatkan pada lokasi dimana tenaga kerja dengan
cepat dapat mengetahui apabila terjadi kebakaran.
c. Alat Pencegah Kebakaran.
1. Instalasi permanen seperti fire hydrant system dan sprinkle otomatis.
2. Pemakaian portable fire – extinguisher bagi daerah yang mudah dijangkau bila
terjadi kebakaran. Jenis dan jumlahnya pada perencanaan pabrik ini dapat dilihat
pada tabel.
3. Untuk pabrik ini lebih disukai alat pemadam kebakaran tipe karbon dioksida.
4. Karena bahan baku ada yang beracun, maka perlu digunakan kantong –
kantong udara atau alat pernafasan yang ditempatkan pada daerah – daerah
strategis pada pabrik ini.
VII.2.2 Bahaya Kecelakaan
Karena kesalahan mekanik sering terjadi dikarenakan kelalaian pengerjaan
maupun kesalahan konstruksi dan tidak mengikuti aturan yang berlaku. Bentuk
kerusakan yang umum adalah karena korosi dan ledakan. Kejadian ini selain
mengakibatkan kerugian yang besar karena dapat mengakibatkan cacat tubuh
maupun hilangnya nyawa pekerja. Berbagai kemungkinan kecelakaan karena
mekanik pada pabrik ini dan cara pencegahannya dapat digunakan sebagai berikut
:
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII-8 Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
a. Vessel.
Kesalahan dalam perencanaan vessel dan tangki dapat mengakibatkan
kerusakan fatal, cara pencegahannya :
1. Menyeleksi dengan hati – hati bahan konstruksi yang sesuai, tahan korosi serta
memakai corrosion allowance yang wajar. Untuk pabrik ini, semua bahan
konstruksi yang umum dapat dipergunakan dengan pengecualian adanya seng dan
tembaga. Bahan konstruksi yang biasanya dipakai untuk tangki penyimpan,
perpipaan, dan peralatan lainnya dalam pabrik ini adalah steel. Semua konstruksi
harus sesuai dengan standar ASME (America Society Mechanical Engineering).
2. Memperhatikan teknik pengelasan.
3. Memakai level gauge yang otomatis.
4. Penyediaan manhole dan handhole (bila memungkinkan) yang memadai untuk
inspeksi dan pemeliharaan. Disamping itu peralatan tersebut harus dapat diatur
sehingga mudah untuk digunakan.
b. Heat Exchanger
Kerusakan yang terjadi pada ummumnya disebabkan karena kebocoran –
kebocoran. Hal ini dapat dicegah dengan cara :
1. Pada inlet dan outlet dipaasang block valve untuk mencegah terjadinya
thermal expansion.
2. Drainhole yang cukup harus disediakan untuk pemeliharaan.
3. Pengecekan dan pngujian terhadap setiap ruangan fluida secara sendiri –
sendiri.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII-9 Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
4. Memakai heat exchanger yang cocok untuk ukuran tersebut. Disamping itu
juga rate aliran harus benar – benar dijaga agar tidak terjadi perpindahan panas
yang berlebihan sehingga terjadi perubahan fase didalam pipa.
c. Peralatan yang bergerak.
Peralatan yang bergerak apabila ditempatkan tidak hati – hati, maka akan
menimbulkan bahaya bagi pekerja. Pencegahan bahaya ini dapat dilakukan
dengan :
1. Pemasangan penghalang untuk semua sambungan pipa.
2. Adanya jarak yang cukup bagi peralatan untuk memperoleh kebebasan ruang
gerak.
d. Perpipaan.
Selain ditinnjau dari segi ekonomisnya, perpipaan juga harus ditinjau dari segi
keamanannya hal ini dikarenakan perpipaan yang kurang teratur dapat
membahayakan pekerja terutama pada malam hari, seperti tebentur, tersandung
dan sebagainya. Sambungan yang kurang baik dapat menimbulkan juga hal – hal
yang tidak diinginkan seperti kebocoran – kebocoran bahan kimia yang
berbahaya. Untuk menghindari hal – hal yang tidak diinginkan tersebut, maka
dapat dilakukan dengan cara :
1. Pemasangan pipa (untuk ukuran yang tidak besar hendaknya pada elevasi yang
tinggi tidak didalam tanah, karena dapat menimbulkan kesulitan apabila terjadi
kebocoran.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII-10 Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
2. Bahan konstruksi yang dipakai untuk perpipaan harus memakai konstruksi
dari steel.
3. Sebelum dipakai, hendaknya diadakan pengecekan dan pengetesan terhadap
kekuatan tekan dan kerusakan yang diakibatkan karena perubahan suhu, begitu
juga harus dicegah terjadinya over stressing atau pondasi yang bergerak.
4. Pemberian warna pada masing – masing pipa yang bersangkutan akan dapat
memudahkan apabila terjadi kebocoran.
e. Listrik
Kebakaran sering terjadi akibat kurang baiknya perencanaan instalasi listrik
dan kecerobohan operator yang menanganinya. Sebagai usaha pencegahannya
dapat dilakukan :
1. Alat – alat listrik dibawah tanah sebaiknya diberi tanda seperti dengan cat
warna pada penutupnya atau diberi isolasi berwarna.
2. Pemasangan alat remote shut down dari alat – alat operasi disamping starter.
3. Penerangan yang cukup pada semua bagian pabrik supaya operator tidak
mengalami kesulitan dalam bekerja.
4. Sebaiknya untuk penerangan juga disediakan oleh PLN meskipun kapasitas
generator set mencukupi untuk penerangan dan proses.
5. Penyediaan emergency power supplies tegangan tinggi.
6. Meletakkan jalur – jalur kabel listrik pada posisi aman.
7. Merawat peralatan listrik, kabel, starter, trafo, dan lain sebagainya.
f. Isolasi.
Isolasi penting sekali terutama berpengaruh terhadap pada karyawan dari
kepanasan yang dapat mengganggu kinerja para karyawan, oleh karena itu
dilakukan :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII-11 Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
1. Pemakian isolasi pada alat – alat yang menimbulkan panas seperti reaktor,
exchanger, kolom distilasi dan lain – lain. Sehingga tidak mengganggu kosentrasi
pekerjaan.
2. Pemasangan pada kabel instrumen, kawat listrik dan perpipaan yang berada
pada daerah yang panas, hal ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya
kebakaran.
g. Bangunan pabrik.
Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan bangunan pabrik adalah:
1. Bangunan – bangunan yang tinggi harus diberi penangkal petir dan jika
tingginya melebihi 20 meter, maka harus diberi lampu mercu suar.
2. Sedikitnya harus ada dua jalan keluar dari dalam bangunan.
VII.2.3 Bahaya Karena Bahan Kimia
Banyak bahan kimia yang berbahaya bagi kesehatan. Biasanya para pekerja
tidak mengetahui seberapa jauh bahaya yang dapat ditimbulkan oleh bahan kimia
seperti bahan – bahan berupa gas yang tidak berbau atau tidak berwarna yang sulit
diketahui jika terjadi kebocoran. Untuk itu sering diberikan penjelasan
pendahuluan bagi para pekerja agar mereka dapat mengetahui bahwa bahan kimia
tersebut berbahaya. Cara lainnya adalah memberikan tanda – tanda atau gambar –
gambar pada daerah yang berbahaya atau pada alat – alat yang berbahaya,
sehingga semua orang yang berada didekatnya dapat lebih waspada. Selain hal –
hal tersebut diatas, usaha – usaha lain dalam menjaga keselamatan kerja dalam
pabrik ini adalah memperhatikan hal – hal seperti :
1. Di dalam ruang produksi para pekerja dan para operator dilarang merokok.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII-12 Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
2. Harus memakai sepatu karet dan tidak diperkenankan memakai sepatu yang
alasnya berpaku.
3. Untuk pekerja lapangan maupun pekerja proses dan semua orang yang
memasuki daerah proses diharuskan mengenakan topi pengaman agar terlindung
dari kemungkinan kejatuhan barang – barang dari atas.
4. Karena sifat alami dari steam yang sangat berbahaya, maka harus disediakan
kacamata tahan uap, masker penutup wajah, dan sarung tangan yang harus
dikenakan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-1 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
BAB VIII
UTILITAS
Unit utilitas adalah sarana yang sangat penting bagi kelangsungan proses
produksi. Unit utilitas yang diperlukan pada pra-rencana pabrik Isopropil Alkohol
ini meliputi :
1. Unit penyediaan air
2. Unit penyediaan steam
3. Unit penyediaan listrik
4. Unit penyediaan bahan bakar
1. Unit Penyediaan Air
a. Air Sanitasi
Air ini digunakan untuk karyawan, laboratorium, taman dan lain-lain.
Kebutuhan air sanitasi dapat diperinci sebagai berikut :
Ø Kebutuhan karyawan = 50 liter/hari per orang
Jumlah karyawan = 140 orang
Jam kerja untuk karyawan adalah 8 jam, sehingga pemakaian air sanitasi untuk
setiap karyawan sebanyak 140 orang adalah
= 50 x 140/3
= 7000 liter/hari = 97. 92 liter/jam (97.92 kg/jam)
Ø Laboratorium dan taman
Air untuk kebutuhan laboratorium dan taman diperkirakan 50 % dari kebutuhan
karyawan, maka :
= 50 % x 97.92 kg/jam
= 78.333 kg/jam
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-2 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Jadi kebutuhan air untuk sanitasi adalah
= 97.92 + 78.33 = 176.25 kg/jam
Ø Untuk pemadam kebakaran dan cadangan air diperkirakan 40 % excess, sehingga
total kebutuhan air sanitasi
= 1,4 x 176.5 kg/jam = 246.75 kg/jam ≈ 247 kg/jam
b. Air Pemanas (steam)
Air pemanas digunakan pada peralatan-peralatan berikut :
No Nama peralatan Steam (kg/jam)
1 Heater propylene 429.4198
2 Heater distilasi 832.678
3 Boiler 1 2143.443
4 Boiler 2 7773
total 10978.31
Total air untuk keperluan pemanas sebesar 10978.31 kg/jam.
Direncanakan banyaknya steam yang disuplay adalah 10 % excess, maka :
Kebutuhan steam = 110 % x 10978.31
= 12076.14 kg/jam
c. Air Pendingin
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-3 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Air pendingin digunakan pada peralatan-peralatan berikut :
No alat massa air pendingin
1 reaktor
2 cooler 1 66812.73454
4 coler 1(D1) 586.3032482
5 cooler 2 (D1) 1238.487156
7 cooler 1(D2) 5126.163398
8 cooler2(D2) 31165.06903
Total 104928.7574
Total air untuk keperluan pendingin sebesar 104928.75 kg/j. Direncanakan
banyaknya air pendingin yang disuplay dengan excess 20 %, maka kebutuhan air
pendingin adalah
= 1,2 x 104928.75 kg/j
= 125914.5 kg/j
d. Air proses
Air proses digunakan pada peralatan-peralatan berikut :
No Nama alat Jumlah (kg/jam)
1 Reaktor ( R-110 ) 18135.71
T o t a l 18135.71
Jadi total air yang harus disuplay adalah :
Nama alat Jumlah (kg/jam)
Air sanitasi
Air pemanas
Air pendingin
Air proses
247
12076.14
125914.5
18135.7
T o t a l 156373.367
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-4 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Pra rencana pabrik Isopropil Alkohol ini menggunakan air sungai yang masih
perlu diproses (treatment) untuk memenuhi kebutuhan air sanitasi, air pemanas,
air pendingin, air proses. Peralatan yang digunakan pada bagian ini adalah sebagai
berikut :
1. Pompa (L-211)
Fungsi : Mengalirkan air dari sungai ke bak sedimentasi (F-212)
Type : centrifugal pump
Rate aliran = 156373.36kg/j = 3447.40.7 lb/j =95.7 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft.j= 0.000571 lb/ft.s
Asumsi : aliran turbulen
Dari fig. 14-2 Peters and Timmerhouse hal 498 diperoleh
ID optimum = 13.4 in
Standarisasi ID = 14 in sch 30 (table 11 Kern)
ID = 13.25 in = 1.104 ft
OD = 14 in
Flow area = 138 in2 = 0.966 ft2
Menghitung kecepatan aliran fluida dalam pipa :
ft/menit916.293ft966.0
/menitft92.283
A
Qv
2
3
=== = 4.89 ft/det
/menft1170
/jft702662,2ρ
mQvolumetrikRate
3
3
=
====
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-5 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Cek aliran dengan Bilangan Reynold
6.588991tlb/ft.meni0343.00
)lb/ft62,2ft/menit)(916.293ft)((1.104
μ
D.v.ρN
3
Re ===
NRe ≥ 2100 aliran turbulen (asumsi benar)
Perpipaan
Dianggap panjang pipa lurus = 100 ft
Ø Elbow 90 sebanyak 3 buah
L/D = 32 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 3 x 32 x 1,75 = 168 ft
Ø Gate valve sebanyak 1 buah
L/D = 7 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 7 x 1,75 = 12,25 ft
Ø Globe valve sebanyak 1 buah
L/D = 300 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 300 x 1,75 = 525 ft
Ltotal = 500 + 168 + 12,25 + 525 = 1205,25 ft
Untuk jenis comersial steel didapat ε = 4,6 x 10-5 m = 1,81102 x 10-3 in
0,00008522in25,12
in101,81102
D
εmaka
3
=×
=−
Dari fig. 2.10-3 Geankoplis hal 88 didapat f = 0,004
Friction loss dari system perpipaan
1. Friksi pada pipa lurus
mf
22
f /lbft.lb6608,02(32,174)
(1,9643)
1,75
1205,254(0,004)
2gc
V
D
ΔL4fF =××=××=
2. Kontraksi pada keluaran
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-6 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
mf
22
cc /lbft.lb0,03292(32,174)
(1,9643)0,55
2gc
VKh =×=×=
3. Friksi pada 3 elbow
mf
22
ff /lbft.lb1349,02(32,174)
(1,9643)0,753
2gc
VK3h =××=××=
Total friksi (ΣF) = 2.42+ 0,14 + 0.372
= 2.95 ft.lbf /lbm
Hukum Bernoulli
Beda ketinggian = 15 ft
Beda tekanan = 0 psi
Faktor turbulensi (α) = 1
wp = -15 + 2.95 + 100 + 0.372 = 78.324
Hp = 0.673
Efisiensi pompa 10 % , sehingga :
BHP = 0.6738
Power motor 80% sehingga :
Power motor = 1 hp
Dimensi pompa
Fungsi : mengalirkan air dari sungai ke bak sedimentasi (F-212)
Type : centrifugal pump
Daya pompa : 1 hp
Bahan konstruksi : cash iron
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-7 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
2. Bak Sedimentasi (F-212)
Fungsi : menampung air dari sungai sekaligus sebagai tempat pengendapan
sementara.
Rate aliran : 156373.36kg/j = 3447.40.7 lb/j =95.7 lb/dt
ρair = 995,68 kg/m3
/jm1989kg/m995,68
kg/j871.1981349volumetrikRate 3
3==
Waktu tinggal = 12 jam
Volume air = 1989 m3/j x 12 jam = 23879.35 m3
Direncanakan bak berisi air 80 %, maka :
33
m2989490,8
m605.23879bakVolume ==
Direncanakan bak berbentuk persegi panjang dengan ratio
Panjang (P) : Lebar (L) : Tinggi (T) = 1 : 2 : 2
Maka :
Volume bak penampung = P x L x T
4 X3 = 2355.7
X3 = 1810.2 m3
X = 8 m
Maka :
• Panjang = 2 x 8 m = 16 m
• Lebar = 2 x 8 m = 16 m
• Tinggi = 1 x 8 m = 8 m
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-8 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Dimensi bak
Fungsi : menampung air dari sungai sekaligus sebagai tempat pengendapan
sementara.
Bentuk : persegi panjang
Ukuran : (16 x 16 x 8) m3
Bahan : beton bertulang
Jumlah : 1 buah
3. Pompa sedimentasi (L-213)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak sedimentasi ke bak skimer
Type : centrifugal pump
Rate aliran = 156373.36kg/j = 3447.40.7 lb/j =95.7 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft.j= 0.000571 lb/ft.s
Asumsi : aliran turbulen
Dari fig. 14-2 Peters and Timmerhouse hal 498 diperoleh
ID optimum = 13.4 in
Standarisasi ID = 14 in sch 30 (table 11 Kern)
ID = 13.25 in = 1.104 ft
OD = 14 in
Flow area = 138 in2 = 0.966 ft2
/menft1170
/jft702662,2
436808
ρ
mQvolumetrikRate
3
3
=
====
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-9 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Menghitung kecepatan aliran fluida dalam pipa :
ft/menit916.293ft966.0
/menitft92.283
A
Qv
2
3
=== = 4.89 ft/det
Cek aliran dengan Bilangan Reynold
6.588991tlb/ft.meni0343.00
)lb/ft62,2ft/menit)(916.293ft)((1.104
μ
D.v.ρN
3
Re ===
NRe ≥ 2100 aliran turbulen (asumsi benar)
Perpipaan
Dianggap panjang pipa lurus = 100 ft
Ø Elbow 90 sebanyak 3 buah
L/D = 32 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 3 x 32 x 1,75 = 168 ft
Ø Gate valve sebanyak 1 buah
L/D = 7 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 7 x 1,75 = 12,25 ft
Ø Globe valve sebanyak 1 buah
L/D = 300 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 300 x 1,75 = 525 ft
Ltotal = 500 + 168 + 12,25 + 525 = 1205,25 ft
Untuk jenis comersial steel didapat ε = 4,6 x 10-5 m = 1,81102 x 10-3 in
0,00008522in25,12
in101,81102
D
εmaka
3
=×
=−
Dari fig. 2.10-3 Geankoplis hal 88 didapat f = 0,004
Friction loss dari system perpipaan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-10 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
4. Friksi pada pipa lurus
mf
22
f /lbft.lb6608,02(32,174)
(1,9643)
1,75
1205,254(0,004)
2gc
V
D
ΔL4fF =××=××=
5. Kontraksi pada keluaran
mf
22
cc /lbft.lb0,03292(32,174)
(1,9643)0,55
2gc
VKh =×=×=
6. Friksi pada 3 elbow
mf
22
ff /lbft.lb1349,02(32,174)
(1,9643)0,753
2gc
VK3h =××=××=
Total friksi (ΣF) = 2.42+ 0,14 + 0.372
= 2.95 ft.lbf /lbm
Hukum Bernoulli
Beda ketinggian = 15 ft
Beda tekanan = 0 psi
Faktor turbulensi (α) = 1
wp = -15 + 2.95 + 100 + 0.372 = 78.324
Hp = 0.673
Efisiensi pompa 10 % , sehingga :
BHP = 0.6738
Power motor 80% sehingga :
Power motor = 1 hp
Dimensi pompa
Fungsi : mengalirkan air bak sedimentasi ke bak skimer (F-214)
Type : centrifugal pump
Daya pompa : 1 hp
Bahan konstruksi : cash iron
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-11 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Jumlah : 1 buah
4. Bak Skimer (F-214)
Fungsi : menampung air dari sungai sekaligus sebagai tempat pembersihan
kotoran-kotoran yang terapung dalam air.
Rate aliran : 156373.36kg/j = 3447.40.7 lb/j =95.7 lb/dt
ρair = 995,68 kg/m3
/jm1989kg/m995,68
kg/j871.1981349volumetrikRate 3
3==
Waktu tinggal = 12 jam
Volume air = 1989 m3/j x 12 jam = 23879.35 m3
Direncanakan bak berisi air 80 %, maka :
33
m2989490,8
m605.23879bakVolume ==
Direncanakan bak berbentuk persegi panjang dengan ratio
Panjang (P) : Lebar (L) : Tinggi (T) = 1 : 2 : 2
Maka :
Volume bak penampung = P x L x T
4 X3 = 2355.7
X3 = 1810.2 m3
X = 8 m
Maka :
• Panjang = 2 x 8 m = 16 m
• Lebar = 2 x 8 m = 16 m
• Tinggi = 1 x 8 m = 8 m
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-12 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Dimensi bak
Fungsi : menampung air dari sungai sekaligus sebagai tempat pengendapan
sementara.
Bentuk : persegi panjang
Ukuran : (16 x 16 x 8) m3
Bahan : beton bertulang
Jumlah : 1 buah
5. Pompa skimer (L-215)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak skimer ke clarifier
Type : centrifugal pump
Rate aliran = 156373.36kg/j = 3447.40.7 lb/j =95.7 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft.j= 0.000571 lb/ft.s
Asumsi : aliran turbulen
Dari fig. 14-2 Peters and Timmerhouse hal 498 diperoleh
ID optimum = 13.4 in
Standarisasi ID = 14 in sch 30 (table 11 Kern)
ID = 13.25 in = 1.104 ft
OD = 14 in
Flow area = 138 in2 = 0.966 ft2
Menghitung kecepatan aliran fluida dalam pipa :
/menft1170
/jft702662,2
436808
ρ
mQvolumetrikRate
3
3
=
====
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-13 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
ft/menit916.293ft966.0
/menitft92.283
A
Qv
2
3
=== = 4.89 ft/det
Cek aliran dengan Bilangan Reynold
6.588991tlb/ft.meni0343.00
)lb/ft62,2ft/menit)(916.293ft)((1.104
μ
D.v.ρN
3
Re ===
NRe ≥ 2100 aliran turbulen (asumsi benar)
Perpipaan
Dianggap panjang pipa lurus = 100 ft
Ø Elbow 90 sebanyak 3 buah
L/D = 32 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 3 x 32 x 1,75 = 168 ft
Ø Gate valve sebanyak 1 buah
L/D = 7 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 7 x 1,75 = 12,25 ft
Ø Globe valve sebanyak 1 buah
L/D = 300 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 300 x 1,75 = 525 ft
Ltotal = 500 + 168 + 12,25 + 525 = 1205,25 ft
Untuk jenis comersial steel didapat ε = 4,6 x 10-5 m = 1,81102 x 10-3 in
0,00008522in25,12
in101,81102
D
εmaka
3
=×
=−
Dari fig. 2.10-3 Geankoplis hal 88 didapat f = 0,004
Friction loss dari system perpipaan
7. Friksi pada pipa lurus
mf
22
f /lbft.lb6608,02(32,174)
(1,9643)
1,75
1205,254(0,004)
2gc
V
D
ΔL4fF =××=××=
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-14 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
8. Kontraksi pada keluaran
mf
22
cc /lbft.lb0,03292(32,174)
(1,9643)0,55
2gc
VKh =×=×=
9. Friksi pada 3 elbow
mf
22
ff /lbft.lb1349,02(32,174)
(1,9643)0,753
2gc
VK3h =××=××=
Total friksi (ΣF) = 2.42+ 0,14 + 0.372
= 2.95 ft.lbf /lbm
Hukum Bernoulli
Beda ketinggian = 15 ft
Beda tekanan = 0 psi
Faktor turbulensi (α) = 1
wp = -15 + 2.95 + 100 + 0.372 = 78.324
Hp = 0.673
Efisiensi pompa 10 % , sehingga :
BHP = 0.6738
Power motor 80% sehingga :
Power motor = 8.4 hp
Dimensi pompa
Fungsi : mengalirkan air dari skimmer ke clarifier
Type : centrifugal pump
Daya pompa : 1 hp
Bahan konstruksi : cash iron
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-15 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
6. Bak Clarifier (F-216)
Fungsi : Sebagai tempat terjadinya flokulasi yaitu dengan jalan pencampuran alum
atau Al2(SO4)3 .18 H2O 30 % sebanyak 80 ppm (0.08 kg/m3)
A. Menentukan dimensi bak clarifier
Rate aliran = 156373.36kg/j = 3447.40.7 lb/j =95.7 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3 = 62,2 lb/ft3
/jm7171.482kg/m995,68
kg/j7851.480631volumetrikRate 3
3==
Diasumsikan :
- Volume bahan = 80 % volume tangki
- Volume ruang kosong = 20 % volume tangki
- Waktu tinggal = 0,5 jam = 30 menit
Volume bahan = 1059601 ft3/ jam x 0.5 jam.
= 8517.692 ft3.
Jadi volume tangki = VT = (100/80) x 8517.692 ft3
= 16814.153 ft3.
= 190.79 m3.
Kebutuhan alum = 30% dari volume air total dengan konsentrasi 80 ppm atau 80
mg tiap 1 L air (0,08 kg/m3).
Jadi kebutuhan alum = (30%) x (190.79 m3) x (0,08 kg/m3)
= 4.5791 kg.
Kebutuhan alum tiap hari = jam 5.0
4.5791Kg x harijam/ 24
= 219.8 kg/hari
Menentukan dimensi tangki :
Volume total = V tutup bawah + V silinder
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-16 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Volume total = s
2
i
3
i L4
Dπ
α1/2tg24
Dπ⋅
⋅+
⋅
⋅
6814.153ft3 = ( ) s
2
i
3
i L4
Dπ
60tg24
Dπ⋅
⋅+
⋅
⋅,
dimana Ls=1,5 Di
6814.153 ft3 =
( ) i
2
i
3
i D1,54
Dπ
60tg24
Dπ⋅
⋅+
⋅
⋅
6814.15 = 0,0755.Di3 + 1,1775 Di3
Di3 = 5438.271 ft3
Di = 17.58 ft = 211.0255 in = 5.27 m
Menentukan tinggi bahan (Lls):
Volume bahan = V tutup bawah + V silinder
8517.69 ft3 = ls
2
i
3
i L4
Dπ
α1/2tg24
Dπ⋅
⋅+
⋅
⋅
8517.69 = ( )
( )( )
ls
23
L4
20,5637π
60tg24
20,5637π⋅
⋅+
⋅
⋅
8517.69 = 657,1761 ft3 + 332,1179 ft2 . Lls
Lls = 8.609 ft.
Menentukan tekanan design (Pdesign) :
P design = P operasi + P hidrostatik
P hidrostatik = psia268.3144
1)58.17( 62,2
144
1)ρ.(H=
−=
−
P design = (14,7 + 3.268 ) psia – 14,7 = 3.268 psig
Menentukan tebal silinder (ts
Bahan : HAS SA 240 grade B
Dengan nilai f = 18750 dan pengelasan double welded, E = 0,8
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-17 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
( )C
P0,6Ef2
DPt
i
iis +
−⋅
⋅= =
( ) ( )( ) ( ) ( )( )[ ] 16
1
3.2680,60,8187502
211.0253.268+
−⋅
⋅
= 16
3232,2 in ≈
16
3in
Standarisasi Do : Do = Di + 2 ts = 211.025 in + 2 ( 3/16 ) in
= 211.4 in
Dari Brownell & Young, tabel 5-7 hal. 89 didapatkan standarisasi Do = 211 in,
sehingga :
Di = Do – 2 ts = 211 in – 2 ( 3/16 ) in =
211.03 in = 17.59 ft
Menentukan tinggi silinder (Ls) :
Ls = 1,5 Di = 1,5 (211.03) in = 316.54in = 26.38 ft
Menentukan dimensi tutup bawah (conical) :
Tebal tutup bawah (thb) :
( )C
αcosPi0,6Ef2
dePthb i +
−⋅
⋅= , dimana de = Di
=( ) ( )
( ) ( ) ( )( )[ ] 16
1
60cos3.2680,60,8187502
211.0313.268+
−⋅
⋅
= 0,1268 in x 16
16
= 16
3in
16
2,0288≈ in
Dari Brownell & Young, tabel 5.7 hal. 89, untuk do = 240 dengan ts = 3/16 in,
maka sf = 1,5 – 2 sehingga diambil harga sf = 1,5 in. ( Brownell & Young, tabel
5.6, hal. 88 ).Tinggi tutup bawah (hb) =
α2
1tg
D2
1i⋅
= ( )
( )1202
1tg
211.0252
1⋅
= 62 in
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-18 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Dari perhitungan diatas, maka diperoleh dimensi bak clarifier sebagai berikut :
- Do =211.4 i-thb = 3/16 in
- Di =211.03 in-hb = 62 in
- Ls =316.54 in -ts = 3/16 in
- Tinggi tangki = Tinggi tutup bawah (hb) + Tinggi silinder (Ls)
= (62 + 316.54) in
= 378.6045 in
B. Menentukan dimensi pengaduk Perencanaan pengaduk :
§ Jenis pengaduk: Axial turbin 4 blades sudut 45o ( G.G. Brown hal. 507).
§ Bahan impeller :High Alloy Steel SA 240 Grade M type 316.
Bahan poros pengaduk :Hot Roller SAE 1020
Dari G.G. Brown hal. 507, diperoleh data-data sebagai berikut :
- Di
Dt = 5,2 -
Di
Zl = 5,2
- Di
Zi = 0,87 -
Di
W = 0,1
Dimana :
Dt = Diameter dalam dari silinder
Di = Diameter impeller
Zi = Tinggi impeller dari dasar tangki
Zl = Tinggi liquid dalam silinder
W = Lebar baffle (daun) impeller
a. Menentukan diameter impeller
Di
Dt = 5,2
Sehingga : Di =5,2
Dt
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-19 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Di = 2,5
03.211 = 40.5 in
b. Menentukan tinggi impeller dari dasar tangki
Di
Zi = 0,87 ; Zi = 0,9 Di
Sehingga :
Zi = 0,9 Di = 0,9 x (40.5) = 36.5 in
c. Menentukan panjang impeller
Di
L = ¼ (Mc. Cabe, OTK jilid 1, hal. 235)
Sehingga :
L = ¼ Di
L = ¼ x (36.5 in) = 9.13 in
d. Menentukan lebar impeller
Di
W = 0,1
Sehingga :
W= 0,1 Di = (0,1) . (36.5 in) = 3.65 in
e. Menentukan tebal blades
Dt
J =
Dt
J (Geankoplis, hal. 144)
Sehingga :
J = 12
Dt
J = 12
03.211 = 217.5 in
Perhitungan daya pengaduk :
gc
DinρP
53 ×××=
φ (Brown.G.G, hal 506)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-20 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Dimana :
P = daya pengaduk
φ = power number
ρ = densitas bahan = 62,2 lb/ft3
Di = diameter impeller = 40.5 in = 3.375 ft
gc = 32,2 lb.ft/dt2.lbf (gc = faktor gravitasi konversi )
n = putaran pengaduk, ditetapkan n= 20 rpm = 2 rps (Perry, edisi 6 hal.
19-6)
Menghitung bilangan Reynold (NRe) :
μ
nDN
2
Re
ρ⋅⋅= (Brown.G.G, hal 506)
Dengan µ bahan = 0,8 cp = (0,8) x (6,7197.10-4)
= 5,37.10-4 lb/ft.s
( ) ( ) ( )lb/ft.dt105,37
lb/ft62,22ft5637,20N
4
32
Re −⋅
××= = 4763732,365
Diketahui aliran liquid adalah turbulen (NRe > 4000).
Dari G.G. Brown fig. 4.77 hal.. 507, diperoleh φ = 0,6.
( ) ( ) ( ) ( ).lbflb/ft/dt32,2
ft5637,202lb/ft262,0,6P
2
533 ×××= = 8966,9323lb.ft/dt
= (8966,9323/ 550)
= 16,3035 Hp
Kehilangan-kehilangan daya :
- Gain Losses ( kebocoran daya pada proses dan bearing (poros datar) )
diperkirakan 10% dari daya masuk.
- Transmission System Losses (kebocoran belt atau gear) diperkirakan 15% dari
daya masuk.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-21 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Sehingga daya yang dibutuhkan = (0,1 + 0,15) P + P
= (0,25) (16,3035 Hp) + 16,3035 Hp
= 20,3794 Hp ≈ 20,5 Hp
Perhitungan poros pengaduk :
1. Diameter poros
( )N
H63025T
⋅= (Hesse,
469)
Dimana : H = daya motor pada poros = 20,5 Hp
N = putaran pengaduk = 120 rpm
( ) ( )120
20,563025T
⋅= = 10766,7708 lb.in
Dari Hesse, tabel 16-1 hal. 457, untuk bahan Hot Rolled Steel SAE 1020,
mengandung karbon = 20%, dengan batas elastis = 36000 lb/in2.
S = maksimum design shering stress yang diijinkan
S = 20% x (36000) lb/in2 = 7200 lb/in2
Maka didapatkan diameter poros pengaduk (D) :
31
Sπ
T16D
×
×= =
31
2lb/in7200π
lb.in7708,0766116
×
× (Hesse,
hal 465)
= 1,9675 in
2. Panjang poros
L = h + Zi
Dimana :
L = panjang poros (ft)
Zi = jarak impeller dari dasar tangki = 42,7093 in
h = tinggi silinder + tinggi tutup atas = 430,6724 in
Jadi panjang poros pengaduk(L) = 430,6724 in – 42,7093 in
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-22 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
= 387,9631 in = 32,3303 ft
Spesifikasi Bak Clarifier
− OD = 211 in
− ID = 211.03 in
− ts = 3/16 in
− L = 430,6724 in
− Jumlah = 4 buah
7. Sand Filter (F-217)
Fungsi : menghilangkan warna, bau, rasa air sungai
Type : Bak berbentuk silinder dengan tutup atas dan bawah berbentuk standard
dishead.
Rate aliran : 156373.36kg/j = 3447.40.7 lb/j =95.7 lb/dt
ρair = 995,68 kg/m3
/jm7171.482kg/m995,68
kg/j7851.480631volumetrikRate 3
3==
Waktu tinggal = 0,5 jam
Volume air = 482.7171 m3/j x 0,5 jam = 241.36 m3
Direncanakan bak berisi air 80 %
Maka air didalam bed = 0,8 x 241.36 = 193.09 m3
Volume ruang kosong = 0,2 x 241.36 = 48.272 m3
Volume bahan = Vpadatan + Vair
Menentukan volume padatan :
Vpadatan272.48
48.2720,4
+=
Volume padatan = 72.408 m3
Volume bahan = 72.408 + 241.36 = 313.661 m3
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-23 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Bila bejana terisi 80 % bahan, maka :
Vbejana = 313.661/0,8 = 392.21 m3
Bak berbentuk silinder dengan tutup atas dan bawah berbentuk standard dishead.
Jika Ls = 1,5 d
392.20 = π/4 x d2 x 1,5 d
d3 = 333.23 m3
d = 6.933 m ≈ 277.31 in
Standarisasi (Brownell and Young, hal 90)
D = 211.4 in = 5 m
L = 1,5 x 5 m = 7,9 m
Dimensi bejana
Fungsi : untuk menghilangkan warna, bau, rasa air sungai
Diameter : 5 meter
Panjang : 7.9 meter
Bahan konstruksi : carbon steel
Jumlah : 1 buah
Susunan : arang, ijuk, pasir, filter
8. Bak Penampung Air Bersih (F-218)
Fungsi : menampung air bersih untuk didistribusikan ke proses selanjutnya.
Rate aliran : 156373.36kg/j = 3447.40.7 lb/j =95.7 lb/dt
ρair = 995,68 kg/m3
/jm7171.482kg/m995,68
kg/j7851.480631volumetrikRate 3
3==
Waktu tinggal = 8 jam
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-24 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Volume air = 482.7171 m3/j x 8 jam
= 3861.7 m3
Direncanakan bak berisi air 80 %, maka :
33
m2.448270,8
m7.8613bakVolume ==
Direncanakan bak berbentuk persegi panjang dengan ratio
Panjang (P) : Lebar (L) : Tinggi (T) = 1 : 2 : 2
Maka :
Volume bak penampung = P x L x T
4 X3 = 44827m3
X3 = 1206.8 m3
X = 10.67 m
Maka :
• Panjang = 2 x 10.67 m = 21.2 m
• Lebar = 2 x 10.67 m = 21.2 m
• Tinggi = 1 x 10.67 m = 10.6 m
Dimensi bak penampung air bersih
Fungsi : menampung air bersih untuk didistribusikan ke proses selanjutnya.
Bentuk : persegi panjang
Ukuran : (10.6 x 21.2 x 21.2 ) m3
Bahan : beton bertulang
Jumlah : 1 buah
9. Pompa Air Bersih (L-219)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak air bersih ke kation exchanger
Type : centrifugal pump
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-25 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Rate aliran =156373.36kg/j = 3447.40.7 lb/j =95.7 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft.j= 0.000571 lb/ft.s
Asumsi : aliran turbulen
Dari fig. 14-2 Peters and Timmerhouse hal 498 diperoleh
ID optimum = 13.4 in
Standarisasi ID = 14 in sch 30 (table 11 Kern)
ID = 13.25 in = 1.104 ft
OD = 14 in
Flow area = 138 in2 = 0.966 ft2
Menghitung kecepatan aliran fluida dalam pipa :
ft/menit916.293ft966.0
/menitft92.283
A
Qv
2
3
=== = 4.89 ft/det
Cek aliran dengan Bilangan Reynold
6.588991tlb/ft.meni0343.00
)lb/ft62,2ft/menit)(916.293ft)((1.104
μ
D.v.ρN
3
Re ===
NRe ≥ 2100 aliran turbulen (asumsi benar)
Perpipaan
Dianggap panjang pipa lurus = 100 ft
Ø Elbow 90 sebanyak 3 buah
L/D = 32 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 3 x 32 x 1,75 = 168 ft
/menft92.832
/jft1703562,2
1059601
ρ
mQvolumetrikRate
3
3
=
====
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-26 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Ø Gate valve sebanyak 1 buah
L/D = 7 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 7 x 1,75 = 12,25 ft
Ø Globe valve sebanyak 1 buah
L/D = 300 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 300 x 1,75 = 525 ft
Ltotal = 500 + 168 + 12,25 + 525 = 1205,25 ft
Untuk jenis comersial steel didapat ε = 4,6 x 10-5 m = 1,81102 x 10-3 in
0,00008522in25,12
in101,81102
D
εmaka
3
=×
=−
Dari fig. 2.10-3 Geankoplis hal 88 didapat f = 0,004
Friction loss dari system perpipaan
10. Friksi pada pipa lurus
mf
22
f /lbft.lb6608,02(32,174)
(1,9643)
1,75
1205,254(0,004)
2gc
V
D
ΔL4fF =××=××=
11. Kontraksi pada keluaran
mf
22
cc /lbft.lb0,03292(32,174)
(1,9643)0,55
2gc
VKh =×=×=
12. Friksi pada 3 elbow
mf
22
ff /lbft.lb1349,02(32,174)
(1,9643)0,753
2gc
VK3h =××=××=
Total friksi (ΣF) = 2.42+ 0,14 + 0.372
= 2.95 ft.lbf /lbm
Hukum Bernoulli
Beda ketinggian = 15 ft
Beda tekanan = 0 psi
Faktor turbulensi (α) = 1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-27 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
wp = -15 + 2.95 + 100 + 0.372 = 78.324
Hp = 0.673
Efisiensi pompa 10 % , sehingga :
BHP = 0.6738
Power motor 80% sehingga :
Power motor = 8.4 hp
Dimensi pompa
Fungsi : mengalirkan air dari bak air bersih ke kation exchanger
Type : centrifugal pump
Daya pompa : 1 hp
Bahan konstruksi : cash iron
Jumlah : 1 buah
10. Kation Exchanger (D-210 A )
Fungsi : Menghilangkan ion-ion positif penyebab kesadahan air
Resin yang digunakan adalah zeolit.
Rate aliran = 156373.36kg/j = 3447.40.7 lb/j =95.7 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft.j= 0.000571 lb/ft.s
Direncanakan berbentuk silinder dengan :
Kecepatan air = 5 gpm/ft2
Tinggi bed = 3 meter
min/7.2123/menft92.832
/jft1703562,2
1059601
ρ
mQvolumetrikRate
3
3
gall==
====
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-28 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
22
2m3861,40ft7015,434
gpm/ft5
gpm5077,2173bedpenampangLuas ===
Volume bed = luas x tinggi
= 40,3861 x 3 = 121,1583 m3
A = (1/4) x π x D2
121,1583 = (1/4) x π x D2
D2 = 154,2635 m2
D = 12,4203 m
Direncanakan :
H/D = 3, maka :
H = 3 x 12,4203 = 37,2609 m
Volume tangki = luas x tinggi
= 121,1583 + 37,2609 = 158,4192 m2
Asumsi : tiap 1 gall air mengandung 10 grain anion, maka :
Kandungan anion dalam air = 130410,462 gall/j x 10 grain/gall
= 1304104,62 grain/j
Dalam 121,1583 m3 H2Z dapat dihilangkan hardness sebanyak :
121,1583 x 7500 = 908687,25 gram
= 908687,25 gram x (1/453,59 gr/lb) x 7000 grain/lb
= 14023260,54 grain
jam7532,10grain/j62,1304104
grain54,14023260resinUmur ==
Setelah umur 10,7532 jam resin harus diregenerasi dengan asamsulfat atau
asamklorida.
Bahan konstruksi : carbon steel SA 240 Grade M type 316
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-29 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
11. Anion Exchanger (D-210 B)
Fungsi : Menghilangkan ion-ion negatif penyebab kesadahan air
Direncanakan anion exchanger dengan kapasitas 10000 gram/m3 resin
Direncanakan berbentuk silinder dengan :
Rate aliran = 156373.36kg/j = 3447.40.7 lb/j =95.7 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft.j= 0.000571 lb/ft.s
Kecepatan air = 5 gpm/ft2
Tinggi bed = 3 meter
22
2m3861,40ft7015,434
gpm/ft5
gpm5077,2173bedpenampangLuas ===
Volume bed = luas x tinggi
= 40,3861 x 3 = 121,1583 m3
A = (1/4) x π x D2
121,1583 = (1/4) x π x D2
D2 = 154,2635 m2
D = 12,4203 m
Direncanakan :
H/D = 3, maka :
H = 3 x 12,4203 = 37,2609 m
Volume tangki = luas x tinggi
= 121,1583 + 37,2609 = 158,4192 m2
min/7.2123/menft92.832
/jft1703562,2
1059601
ρ
mQvolumetrikRate
3
3
gall==
====
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-30 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Asumsi : tiap 1 gall air mengandung 20 grain anion, maka :
Kandungan anion dalam air = 130410,462 gall/j x 20 grain/gall
= 2608209,24 grain/j
Dalam 121,1583 m3 DOH dapat dihilangkan hardness sebanyak :
= 121,1583 x 10000 gr/m3 = 1211583 gram
= 1211583 gram x (1/453,59 gr/lb) x 7000 grain/lb
= 18722033,11 grain
jam1781.7grain/j24,2608209
grain11,87220331resinUmur ==
Setelah umur 7.1781 jam resin harus diregenerasi dengan sodiumkarbonat atau
sodiumklorida.
Bahan konstruksi : carbon steel SA 240 Grade M type 316
12. Pompa ke dearator (L-222)
Fungsi : Mengalirkan air ke daerator
Type : centrifugal pump
Rate aliran = 12076.14kg/jam = 26623.67 lb/jam = 7.39 lb/s
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft3.j = 0,0343 lb/ft.menit
s/ft0883.062,2
19782.41
ρ
mQvolumetrikRate 3====
Asumsi : aliran turbulen
Dari fig. 14-2 Peters and Timmerhouse hal 498 diperoleh
ID optimum = 1.6 in
Standarisasi ID = 1.5 in sch 80 (table 11 Kern)
ID = 1.5 in = 0,125 ft
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-31 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
OD = 1,9 in
Flow area = 0.01225 ft2
Menghitung kecepatan aliran fluida dalam pipa :
ft/detik5.3ft01250,
/menitft043.0
A
Qv
3
3
===
Cek aliran dengan Bilangan Reynold
35.47941lb/ft.s0,0343
)lb/ftft/s)(62,2ft)(3.5(0,2058
μ
D.v.ρN
3
Re ===
NRe ≥ 2100 aliran turbulen (asumsi benar)
Perpipaan
Untuk jenis comersial steel didapat ε = 4,6 x 10-5 m = 1,81102 x 10-3 in
0,0007in2,469
in101,81102
D
εmaka
3
=×
=−
Dari fig. 2.10-3 Geankoplis hal 88 didapat f = 0,0055
Dianggap panjang pipa lurus = 30 ft
Ø Elbow 90 sebanyak 2 buah
L/D = 32 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 2 x 32 x 0,2058 = 13,1712 ft
Ø Gate valve sebanyak 1 buah
L/D = 7 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 7 x 0,2058 = 1,4406 ft
Ø Globe valve sebanyak 1 buah
L/D = 300 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 300 x 0,2058 = 61,74 ft
Ltotal = 30 + 13,1712 + 1,4406 + 61,74 = 106,3518 ft
Friction loss dari system perpipaan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-32 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
1. Friksi pada pipa lurus
mf
22
f /lbft.lb2.32(32,174)
(2,8087)
0,2058
106,35184(0,0055)
2gc
V
D
ΔL4fF =××=××=
2. Kontraksi pada keluaran
mf
22
cc /lbft.lb105.02(32,174)
(2,8087)0,55
2gc
VKh =×=×=
3. Friksi pada 2 elbow
mf
22
ff /lbft.lb19.02(32,174)
(2,8087)0,752
2gc
VK2h =××=××=
Total friksi (ΣF) = 3.574 ft lbf/lbm
Hukum Bernoulli
Beda ketinggian = 25 ft
Beda tekanan = 0 psi
Faktor turbulensi (α) = 1
Wp = 8.7673
hP = 0.0007
Effisiensi pompa = 35 % (Fig. 14-37 Peters and Timmerhouse hal 520)
BHP = 0.001
Kerja pompa
Effisiensi motor = 80 % (Fig. 14-38 Peters and Timmerhouse hal 521)
Pwer motor = 1 hp
Dimensi pompa
Fungsi : mengalirkan air ke daerator
Type : centrifugal pump
Daya pompa : 1 hp
Bahan konstruksi : cash iron
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-33 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
13. Bak Air Lunak (F-221)
Fungsi : menampung air lunak untuk umpan air boiler dan air proses.
Rate aliran : cc
ρair = 995,68 kg/m3
/jm7171.482kg/m995,68
kg/j7851.480631volumetrikRate 3
3==
Waktu tinggal = 8 jam
Volume air = 482.7171 m3/j x 8 jam
= 3861.7 m3
Direncanakan bak berisi air 80 %, maka :
33
m2.448270,8
m7.8613bakVolume ==
Direncanakan bak berbentuk persegi panjang dengan ratio
Panjang (P) : Lebar (L) : Tinggi (T) = 1 : 2 : 2
Maka :
Volume bak penampung = P x L x T
4 X3 = 44827m3
X3 = 1206.8 m3
X = 10.67 m
Maka :
• Panjang = 2 x 10.67 m = 21.2 m
• Lebar = 2 x 10.67 m = 21.2 m
• Tinggi = 1 x 10.67 m = 10.6 m
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-34 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Dimensi bak air lunak
Fungsi : menampung air lunak untukumpan air boiler dan air proses.
Bentuk : persegi panjang
Ukuran : (21.2x21.2x10.6) m3
Bahan : beton bertulang
Jumlah : 1 buah
14. Daerator (D-223)
Fungsi : Menghilangkan gas-gas impurities dalam air umpan boiler dengan system
pemanas steam
Densitas : 995,68 kg/m3
Rate aliran = 8973.242 kg/j
/jm11.8kg/m995,68
kg/j242.8973
ρ
mQvolumetrikRate 3
3====
Waktu tinggal = 1 jam
Volume air = 4.0011 m3/j x 1 jam
= 4.0011 m3
Volume air diperkirakan mengisi 80 % volume tangki, maka :
33
m0014.50,80
m0011.4tangkiVolume ==
Direncanakan tangki berbentuk silinder horizontal dengan panjang tangki =2D
Maka :
Volume tangki = (1/4) x π x D2 x 2D
5.0014 = (1/4) x π x D2 x 2D
D3 = 3.185m3
D = 1.5 m
H = 1 x 1,.5m = 3 m
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-35 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel SA 240 Grade M type 316
15. Pompa Air Umpan Boiler (L-224)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak ke boiler
Type : centrifugal pump
Rate aliran = 12076.14kg/jam = 26623.67 lb/jam = 7.39 lb/s
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft3.j = 0,0343 lb/ft.menit
s/ft043.062,2
9661.109
ρ
mQvolumetrikRate 3====
Asumsi : aliran turbulen
Dari fig. 14-2 Peters and Timmerhouse hal 498 diperoleh
ID optimum = 1.6 in
Standarisasi ID = 1.5 in sch 80 (table 11 Kern)
ID = 1.5 in = 0,125 ft
OD = 1,9 in
Flow area = 0.01225 ft2
Menghitung kecepatan aliran fluida dalam pipa :
ft/detik5.3ft01250,
/menitft043.0
A
Qv
3
3
===
Cek aliran dengan Bilangan Reynold
35.47941lb/ft.s0,0343
)lb/ftft/s)(62,2ft)(3.5(0,2058
μ
D.v.ρN
3
Re ===
NRe ≥ 2100 aliran turbulen (asumsi benar)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-36 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Perpipaan
Untuk jenis comersial steel didapat ε = 4,6 x 10-5 m = 1,81102 x 10-3 in
0,0007in2,469
in101,81102
D
εmaka
3
=×
=−
Dari fig. 2.10-3 Geankoplis hal 88 didapat f = 0,0055
Dianggap panjang pipa lurus = 30 ft
Ø Elbow 90 sebanyak 2 buah
L/D = 32 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 2 x 32 x 0,2058 = 13,1712 ft
Ø Gate valve sebanyak 1 buah
L/D = 7 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 7 x 0,2058 = 1,4406 ft
Ø Globe valve sebanyak 1 buah
L/D = 300 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 300 x 0,2058 = 61,74 ft
Ltotal = 30 + 13,1712 + 1,4406 + 61,74 = 106,3518 ft
Friction loss dari system perpipaan
4. Friksi pada pipa lurus
mf
22
f /lbft.lb2.32(32,174)
(2,8087)
0,2058
106,35184(0,0055)
2gc
V
D
ΔL4fF =××=××=
5. Kontraksi pada keluaran
mf
22
cc /lbft.lb105.02(32,174)
(2,8087)0,55
2gc
VKh =×=×=
6. Friksi pada 2 elbow
mf
22
ff /lbft.lb19.02(32,174)
(2,8087)0,752
2gc
VK2h =××=××=
Total friksi (ΣF) = 3.574 ft lbf/lbm
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-37 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Hukum Bernoulli
Beda ketinggian = 25 ft
Beda tekanan = 0 psi
Faktor turbulensi (α) = 1
Wp = 8.7673
hP = 0.0007
Effisiensi pompa = 35 % (Fig. 14-37 Peters and Timmerhouse hal 520)
BHP = 0.001
Kerja pompa
Effisiensi motor = 80 % (Fig. 14-38 Peters and Timmerhouse hal 521)
Pwer motor = 1 hp
Dimensi pompa
Fungsi : mengalirkan air ke daerator
Type : centrifugal pump
Daya pompa : 1 hp
Bahan konstruksi : cash iron
Jumlah : 1 buah
16. Pompa Air pendingin (L-225)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak air bersih ke bak air pendingin
Type : centrifugal pump
Rate aliran = 156373.36kg/j = 3447.40.7 lb/j =95.7 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft.j= 0.000571 lb/ft.s
Asumsi : aliran turbulen
/menft92.832
/jft1703562,2
1059601
ρ
mQvolumetrikRate
3
3
=
====
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-38 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Dari fig. 14-2 Peters and Timmerhouse hal 498 diperoleh
ID optimum = 13.4 in
Standarisasi ID = 14 in sch 30 (table 11 Kern)
ID = 13.25 in = 1.104 ft
OD = 14 in
Flow area = 138 in2 = 0.966 ft2
Menghitung kecepatan aliran fluida dalam pipa :
ft/menit916.293ft966.0
/menitft92.283
A
Qv
2
3
=== = 4.89 ft/det
Cek aliran dengan Bilangan Reynold
6.588991tlb/ft.meni0343.00
)lb/ft62,2ft/menit)(916.293ft)((1.104
μ
D.v.ρN
3
Re ===
NRe ≥ 2100 aliran turbulen (asumsi benar)
Perpipaan
Dianggap panjang pipa lurus = 100 ft
Ø Elbow 90 sebanyak 3 buah
L/D = 32 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 3 x 32 x 1,75 = 168 ft
Ø Gate valve sebanyak 1 buah
L/D = 7 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 7 x 1,75 = 12,25 ft
Ø Globe valve sebanyak 1 buah
L/D = 300 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 300 x 1,75 = 525 ft
Ltotal = 500 + 168 + 12,25 + 525 = 1205,25 ft
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-39 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Untuk jenis comersial steel didapat ε = 4,6 x 10-5 m = 1,81102 x 10-3 in
0,00008522in25,12
in101,81102
D
εmaka
3
=×
=−
Dari fig. 2.10-3 Geankoplis hal 88 didapat f = 0,004
Friction loss dari system perpipaan
13. Friksi pada pipa lurus
mf
22
f /lbft.lb6608,02(32,174)
(1,9643)
1,75
1205,254(0,004)
2gc
V
D
ΔL4fF =××=××=
14. Kontraksi pada keluaran
mf
22
cc /lbft.lb0,03292(32,174)
(1,9643)0,55
2gc
VKh =×=×=
15. Friksi pada 3 elbow
mf
22
ff /lbft.lb1349,02(32,174)
(1,9643)0,753
2gc
VK3h =××=××=
Total friksi (ΣF) = 2.42+ 0,14 + 0.372
= 2.95 ft.lbf /lbm
Hukum Bernoulli
Beda ketinggian = 15 ft
Beda tekanan = 0 psi
Faktor turbulensi (α) = 1
wp = -15 + 2.95 + 100 + 0.372 = 78.324
Hp = 0.673
Efisiensi pompa 10 % , sehingga :
BHP = 0.6738
Power motor 80% sehingga :
Power motor = 1 hp
Dimensi pompa
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-40 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Fungsi : mengalirkan air dari clarifier ke sand filter
Type : centrifugal pump
Daya pompa : 1 hp
Bahan konstruksi : cash iron
Jumlah : 1 buah
17. Bak air pendingin ( F-226 )
Fungsi : menampung air bersih untuk didistribusikan ke proses selanjutnya.
Rate aliran = 467727 kg/j = 1031150 lb/j =286.4lb/dt
ρair = 995,68 kg/m3
/jm76.469kg/m995,68
kg/j467727
ρ
QvolumetrikRate 3
3===
Waktu tinggal = 8 jam
Volume air = 469.76 m3/j x 8 jam
= 3758.051 m3
Direncanakan bak berisi air 80 %, maka :
33
m5.46970,8
m051.3758bakVolume ==
Direncanakan bak berbentuk persegi panjang dengan ratio
Panjang (P) : Lebar (L) : Tinggi (T) = 2 : 2 : 1
Maka :
Volume bak penampung = P x L x T
4 X3 = 4697.56 m3
X3 = 1174.4 m3
X = 10.55 m
Maka :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-41 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
• Panjang = 2 x 10.55 m = 21.2 m
• Lebar = 2 x 10.55 m = 21.2 m
• Tinggi = 1 x 10.55 m = 10.55 m
Dimensi bak penampung air bersih
Fungsi : menampung air bersih untuk didistribusikan ke proses selanjutnya.
Bentuk : persegi panjang
Ukuran : (21.2 x 21.2 x 10.55 ) m3
Bahan : beton bertulang
Jumlah : 1 buah
18. Pompa keperalatan (L-227)
Fungsi : Mengalirkan air pendingin dari cooling tower ke peralatan
Type : centrifugal pump
Rate aliran = 1259.4kg/j = 277591.1 lb/j = 77.1 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft3.j = 0,0343 lb/ft.menit
s/ft588.462,2
286.43
ρ
mQvolumetrikRate 3====
Asumsi : aliran turbulen
Dari fig. 14-2 Peters and Timmerhouse hal 498 diperoleh
ID optimum = 13 in
Standarisasi ID = 14 in sch 30 (table 11 Kern)
ID = 13,25 in = 1,1042 ft
OD = 12.75 in
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-42 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Flow area = 138 in2 = 0,9583 ft2
Menghitung kecepatan aliran fluida dalam pipa :
ft/detik74,4ft/menit97.842ft0,9583
/menitft588.4
A
Qv
3
3
====
Cek aliran dengan Bilangan Reynold
34390646tlb/ft.meni0,0343
)lb/ft62,2ft/menit)(97.284ft)((1,1042
μ
D.v.ρN
3
Re ===
NRe ≥ 4000 aliran turbulen (asumsi benar)
Perpipaan
Untuk jenis comersial steel didapat ε = 4,6 x 10-5 m = 1,81102 x 10-3 in
0,00014in13,25
in101,81102
D
εmaka
3
=×
=−
Dari fig. 2.10-3 Geankoplis hal 88 didapat f = 0,0034
Dianggap panjang pipa lurus = 30 ft
Ø Elbow 90 sebanyak 3 buah
L/D = 32 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 3 x 32 x 1,1042 = 106,0032 ft
Ø Gate valve sebanyak 1 buah
L/D = 7 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 7 x 1,1042 = 7,7294 ft
Ø Globe valve sebanyak 1 buah
L/D = 300 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 300 x 1,1042 = 331,26 ft
Ltotal = 30 + 106,0032 + 7,7294 + 331,26
= 474,9926 ft
Friction loss dari system perpipaan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-43 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
1. Friksi pada pipa lurus
mf
22
f /lbft.lb5117,12(32,174)
(4,0776)
1,1042
474,99264(0,0034)
2gc
V
D
ΔL4fF =××=××=
2. Kontraksi pada keluaran
mf
22
cc /lbft.lb0,14212(32,174)
(4,0776)0,55
2gc
VKh =×=×=
3. Friksi pada 3 elbow
mf
22
ff /lbft.lb5814,02(32,174)
(4,0776)0,753
2gc
VK3h =××=××=
Total friksi (ΣF) = 2.04 + 0.19 + 0.35 =2.59
Hukum Bernoulli
Beda ketinggian = 20 ft
Beda tekanan = 0 psi
Faktor turbulensi (α) = 1
wp = = 12.941
Hp = 0.129
Efisiensi pompa 10 % , sehingga :
BHP = 0.64
Power motor 80% sehingga :
Power motor = 1 hp
Dimensi pompa
Fungsi : mengalirkan air proses ke peralatan
Type : centrifugal pump
Daya pompa : 1 hp
Bahan konstruksi : cash iron
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-44 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
19. Pompa (L-228)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak air bersih ke bak klorinasi
Type : centrifugal pump
Rate aliran = 247 kg/j = 544.53 lb/j = 0.15126 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft3.j = 0,0343 lb/ft.menit
tgall/meni2,7401/jft3663,0
/jft9751,1262,2
1366,852
ρ
mQvolumetrikRate
3
3
==
====
Asumsi : aliran turbulen
Dari fig. 14-2 Peters and Timmerhouse hal 498 diperoleh
ID optimum = 1 in
Standarisasi ID = 1 in sch 40 (table 11 Kern)
ID = 1,049 in = 0,0874 ft
OD = 1,315 in
Flow area = 0,00600 ft2
Menghitung kecepatan aliran fluida dalam pipa :
ft/detik1,0547ft/menit63,2833ft0,00600
/menitft0,3797
A
Qv
3
3
====
Cek aliran dengan Bilangan Reynold
10029,9049tlb/ft.meni0,0343
)lb/ft62,2ft/menit)(3ft)(63,283(0,0874
μ
D.v.ρN
3
Re ===
NRe ≥ 4000 aliran turbulen (asumsi benar)
Perpipaan
Untuk jenis comersial steel didapat ε = 4,6 x 10-5 m = 1,81102 x 10-3 in
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-45 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
0017,0in049,1
in1081102,1
Dmaka
3
=×
=ε −
Dari fig. 2.10-3 Geankoplis hal 88 didapat f = 0,008
Dianggap panjang pipa lurus = 30 ft
Ø Elbow 90 sebanyak 2 buah
L/D = 32 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 2 x 32 x 0,0874 = 5,5936 ft
Ø Gate valve sebanyak 1 buah
L/D = 7 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 7 x 0,0874 = 0,6118 ft
Ø Globe valve sebanyak 1 buah
L/D = 300 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 300 x 0,0874 = 26,22 ft
Ltotal = 30 + 5,5936 + 0,6118 + 26,22 = 62,4254 ft
Friction loss dari system perpipaan
1. Friksi pada pipa lurus
m/lbft.lb3951,02(32,174)
(1,0547)
0,0874
62,42544(0,008)
2gc
V
D
ΔL4fF f
22
f =××=××=
2. Kontraksi pada keluaran
mf
22
cc /lbft.lb0,00952(32,174)
(1,0547)0,55
2gc
VKh =×=×=
3. Friksi pada 2 elbow
m/lbft.lb0,02592(32,174)
(1,0547)0,752
2gc
VK2h f
22
ff =××=××=
Total friksi (ΣF) = 0,3951 + 0,0095 + 0,0259 = 0,4305 ft.lbf /lbm
Hukum Bernoulli
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-46 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Beda ketinggian = 20 ft
Beda tekanan = 0 psi
Faktor turbulensi (α) = 1
mf lblbft
FPP
gc
vv
gc
gZ
gc
gZWs
/.0173,20
4305,0)174,32)(1(2
)0547,1(0)1(200
..22
2122
21
21
−=
−−
+−=
Σ−−
+−
+−=ρα
Effisiensi pompa = 20 % (Fig. 14-37 Peters and Timmerhouse hal 520)
mf /lbft.lb100,08650,20
20,0173
η
WsWp ==
−=
Kerja pompa
WHP = m x Wp = 0,3797 x 100,0865 x (1/550 hp) = 0,0690 hp
Effisiensi motor = 80 % (Fig. 14-38 Peters and Timmerhouse hal 521)
hp0,50867,00,80
0,0690pompaaktualKerja ≈==
Dimensi pompa
Fungsi : mengalirkan air dari bak air bersih ke bak klorinasi
Type : centrifugal pump
Daya pompa : 0,5 hp
Bahan konstruksi : cash iron
Jumlah : 1 buah
20. Pompa ke bak air sanitasi (L-229)
Fungsi : Mengalirkan air dari bak klorinasi ke bak air sanitasi
Type : centrifugal pump
Rate aliran = 247 kg/j = 544.53 lb/j = 0.15126 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-47 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft3.j = 0,0343 lb/ft.menit
tgall/meni2,7401/jft3663,0
/jft9751,1262,2
1366,852
ρ
mQvolumetrikRate
3
3
==
====
Asumsi : aliran turbulen
Dari fig. 14-2 Peters and Timmerhouse hal 498 diperoleh
ID optimum = 1 in
Standarisasi ID = 1 in sch 40 (table 11 Kern)
ID = 1,049 in = 0,0874 ft
OD = 1,315 in
Flow area = 0,00600 ft2
Menghitung kecepatan aliran fluida dalam pipa :
ft/detik1,0547ft/menit63,2833ft0,00600
/menitft0,3797
A
Qv
3
3
====
Cek aliran dengan Bilangan Reynold
10029,9049tlb/ft.meni0,0343
)lb/ft62,2ft/menit)(3ft)(63,283(0,0874
μ
D.v.ρN
3
Re ===
NRe ≥ 4000 aliran turbulen (asumsi benar)
Perpipaan
Untuk jenis comersial steel didapat ε = 4,6 x 10-5 m = 1,81102 x 10-3 in
0017,0in049,1
in1081102,1
Dmaka
3
=×
=ε −
Dari fig. 2.10-3 Geankoplis hal 88 didapat f = 0,008
Dianggap panjang pipa lurus = 30 ft
Ø Elbow 90 sebanyak 3 buah
L/D = 32 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 3 x 32 x 0,0874 = 8,3904 ft
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-48 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Ø Gate valve sebanyak 1 buah
L/D = 7 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 7 x 0,0874 = 0,6118 ft
Ø Globe valve sebanyak 1 buah
L/D = 300 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 300 x 0,0874 = 26,22 ft
Ltotal = 30 + 8,3904 + 0,6118 + 26,22 = 65,2222 ft
Friction loss dari system perpipaan
1. Friksi pada pipa lurus
mf
22
f /lbft.lb0,41282(32,174)
(1,0547)
0,0874
65,22224(0,008)
2gc
V
D
ΔL4fF =××=××=
2. Kontraksi pada keluaran
mf
22
cc /lbft.lb0,00952(32,174)
(1,0547)0,55
2gc
VKh =×=×=
3. Friksi pada 3 elbow
mf
22
ff /lbft.lb0,02592(32,174)
(1,0547)0,753
2gc
VK3h =××=××=
Total friksi (ΣF) = 0,3951+ 0,0095+ 0,0259
= 0,4305 ft.lbf /lbm
Hukum Bernoulli
Beda ketinggian = 20 ft
Beda tekanan = 0 psi
Faktor turbulensi (α) = 1
mf
2
2122
21
21
/lbft.lb20,0173
4305,04)2(1)(32,17
(1,0547)020(1)0
ΣFρ
PP
2.α.α.
vv
gc
gZ
gc
gZWs
−=
−−
+−=
−−
+−
+−=
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-49 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Effisiensi pompa = 20 % (Fig. 14-37 Peters and Timmerhouse hal 520)
mf /lbft.lb0865,1000,20
20,0173
η
WsWp ==
−=
Kerja pompa
WHP = m x Wp = 0,3797 x 100,0865 x (1/550 hp) = 0,0690 hp
Effisiensi motor = 80 % (Fig. 14-38 Peters and Timmerhouse hal 521)
hp0,508670,0,80
0,0690pompaaktualKerja ≈==
Dimensi pompa
Fungsi : mengalirkan air dari bak klorinasi ke bak air sanitasi
Type : centrifugal pump
Daya pompa : 1 hp
Bahan konstruksi : cash iron
Jumlah : 1 buah
21. Bak Klorinasi (F-230)
Fungsi : sebagai tempat untuk membersihkan air dari kuman dengan penambahan
gas Cl2 sebanyak 1 ppm.
Rate aliran = 247 kg/j
ρair = 995,68 kg/m3
/jm549.0kg/m995,68
kg/j247
ρ
QvolumetrikRate 3
3===
Waktu tinggal = 8 jam
Volume air = 0,549 m3/j x 8 jam = 4.3752 m3
Direncanakan bak berisi air 80 %, maka :
33
m46.50,80
m1,4bakVolume ==
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-50 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Direncanakan bak berbentuk persegi panjang dengan ratio
Panjang (P) : Lebar (L) : Tinggi (T) = 2 : 2 : 1
Maka :
Volume bak penampung = P x L x T
4 X3 = 5.469 m3
X3 = 1.36m3
X = 1.1 m
Maka :
• Panjang = 2 x 1.1 m = 2.2 m
• Lebar = 2 x 1.1 m = 2.2 m
• Tinggi = 1 x 1.1 m = 1,1 m
Dimensi bak air klorinasi
Fungsi : sebagai tempat untuk membersihkan air dari kuman
Bentuk : persegi panjang
Ukuran : (2.2 x 2.2 x 1) m3
Bahan : beton bertulang
Jumlah : 1 buah
22. Bak Air Sanitasi (F-231)
Fungsi : menampung air bersih untuk digunakan sebagai air sanitasi.
Rate aliran = 247 kg/j
ρair = 995,68 kg/m3
/jm549.0kg/m995,68
kg/j247
ρ
QvolumetrikRate 3
3===
Waktu tinggal = 8 jam
Volume air = 0,549 m3/j x 8 jam = 4.3752 m3
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-51 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Direncanakan bak berisi air 80 %, maka :
33
m46.50,80
m1,4bakVolume ==
Direncanakan bak berbentuk persegi panjang dengan ratio
Panjang (P) : Lebar (L) : Tinggi (T) = 2 : 2 : 1
Maka :
Volume bak penampung = P x L x T
4 X3 = 5.469 m3
X3 = 1.36m3
X = 1.1 m
Maka :
• Panjang = 2 x 1.1 m = 2.2 m
• Lebar = 2 x 1.1 m = 2.2 m
• Tinggi = 1 x 1.1 m = 1,1 m
Dimensi bak air sanitasi
Fungsi : sebagai tempat untuk membersihkan air dari kuman
Bentuk : persegi panjang
Ukuran : (2.2 x 2.2 x 1) m3
Bahan : beton bertulang
Jumlah : 1 buah
23. Cooling Tower (P-240)
Pada pra rencana pabrik Isopropil Alkohol ini, direncanakan menggunakan
cooling tower (P-240) jenis Counter Flow Included Draft Cooling Tower (Perry’s,
6th ed, hal 12-16)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-52 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Rate aliran = 467727 kg/j = 1031151 lb/j = 286.4 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft3.j = 0,0343 lb/ft.menit
gall/menit723.2066/jft762
/jft99.1657762,2
467727
ρ
mQvolumetrikRate
3
3
==
====
m
Suhu wet bulb udara (kelembaban 70 %) = 25 0C = 77 0F
Suhu air masuk menara = 50 0C = 122 0F
Suhu air keluar menara = 30 0C = 86 0F
Konsentrasi air = 2,5 gpm/ft2
2
2f68.826
gpm/ft2,5
gall/men 2066.723
airikonsentras
volumetrikratedibutuhkanyangLuas t===
Luas = ¼ x π x d2
826.68 = ¼ x π x d2
d2 = 1053.107 ft2
d = 32.45 ft
Volume = ¼ x π x d2 x L
Jika L = 3 d, maka :
Volume = ¼ x π x d2 x 3 d
= ¼ x π x (32.45)2 x (3 x 32.45)
= 80482.19 ft3
Dari fig. 12-15, Perry’s 6th ed, didapat :
Prosentase standart tower performance adalah 100 %, maka :
hp fan / luas area tower = 0,041 hp/ft2
hp fan = 0,041 hp/ft2 x luas yang dibutuhkan
= 0,041 hp/ft2 x 80482.19 ft2
=33 hp
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-53 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Sehingga daya motor yang digunakan sebesar 29 hp
24. Pompa Air Proses (L-241)
Fungsi : Mengalirkan air proses
Type : centrifugal pump
Rate aliran = 18135 kg/j = 3988216lb/j = 11.1 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft3.j = 0,0343 lb/ft.menit
/jft081176.062,2
5.067
ρ
mQvolumetrikRate 3====
Asumsi : aliran turbulen
Dari fig. 14-2 Peters and Timmerhouse hal 498 diperoleh
ID optimum = 2 in
Standarisasi ID = 2 in sch 40 (table 11 Kern)
ID = 2.067 in = 0.1725 ft
OD = 2.375 in
Flow area = 3.35 in2 = 0.0233 ft2
Menghitung kecepatan aliran fluida dalam pipa :
ft/detik48.3ft/menit8.208ft02330,
0.0811
A
Qv
3====
Cek aliran dengan Bilangan Reynold
3930926tlb/ft.meni0,0343
)lb/ft62,2ft/menit)(ft)(208.8(0,6651
μ
D.v.ρN
3
Re ===
NRe ≥ 2100 aliran turbulen (asumsi benar)
Perpipaan
Untuk jenis comersial steel didapat ε = 4,6 x 10-5 m = 1,81102 x 10-3 in
0,00023in981,7
in101,81102
D
εmaka
3
=×
=−
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-54 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Dari fig. 2.10-3 Geankoplis hal 88 didapat f = 0,0055
Dianggap panjang pipa lurus = 30 ft
Ø Elbow 90 sebanyak 3 buah
L/D = 32 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 3 x 32 x 0,6651 = 63,8496 ft
Ø Gate valve sebanyak 1 buah
L/D = 7 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 7 x 0,6651 = 4,6557 ft
Ø Globe valve sebanyak 1 buah
L/D = 300 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 300 x 0,6651 = 199,53 ft
Ltotal = 30 + 63,8996 + 4,6557 + 199,53
= 298,0353 ft
Friction loss dari system perpipaan
1. Friksi pada pipa lurus
mf
22
f /lbft.lb77375,22(32,174)
(4,255)
0,6651
298,03534(0,0055)
2gc
V
D
ΔL4fF =××=××=
2. Kontraksi pada keluaran
mf
22
cc /lbft.lb0,15472(32,174)
(4,255)0,55
2gc
VKh =×=×=
3. Friksi pada 3 elbow
mf
22
ff /lbft.lb633,02(32,174)
(4,255)0,753
2gc
VK3h =××=××=
Total friksi (ΣF) = 7.46ft.lbf /lbm
Hukum Bernoulli
Beda ketinggian = 15 ft
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-55 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Beda tekanan = 0 psi
Faktor turbulensi (α) = 1
Effisiensi pompa = 75 % (Fig. 14-37 Peters and Timmerhouse hal 520)
Wp = 22,65
hP = 0.003
BHP = 0.02
Power motor = 1 hp
Dimensi pompa
Fungsi : mengalirkan air proses ke peralatan
Type : centrifugal pump
Daya pompa : 1 hp
Bahan konstruksi : cash iron
Jumlah : 1 buah
25. Pompa Cooling Tower (L-232)
Fungsi : Mengalirkan air ke cooling tower
Type : centrifugal pump
Rate aliran = 125914.5 kg/j = 277591.1 lb/j = 77.1 lb/dt
Densitas (ρ) = 62,2 lb/ft3
Viskositas (µ) = 0,85 cp = 2,0562 lb/ft3.j = 0,0343 lb/ft.menit
scuft /6.4min/jft2.276
/jft99.1657762,2
1031151
ρ
mQvolumetrikRate
3
3
==
====
Asumsi : aliran turbulen
Dari fig. 14-2 Peters and Timmerhouse hal 498 diperoleh
ID optimum = 14 in
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-56 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Standarisasi ID = 14 in sch 30 (table 11 Kern)
ID = 13,25 in = 1,1042 ft
OD = 14 in
Flow area = 138 in2 = 0,9583 ft2
Menghitung kecepatan aliran fluida dalam pipa :
ft/detik76.4ft/menit02.286ft0,9583
/menitft2.276
A
Qv
3
3
====
Cek aliran dengan Bilangan Reynold
573177tlb/ft.meni0,0343
)lb/ft62,2ft/menit)(ft)(286.02(1,1042
μ
D.v.ρN
3
Re ===
NRe ≥ 2100 aliran turbulen (asumsi benar)
Perpipaan
Untuk jenis comersial steel didapat ε = 4,6 x 10-5 m = 1,81102 x 10-3 in
0,00014in13,25
in101,81102
D
εmaka
3
=×
=−
Dari fig. 2.10-3 Geankoplis hal 88 didapat f = 0,0034
Dianggap panjang pipa lurus = 30 ft
Ø Elbow 90 sebanyak 3 buah
L/D = 32 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 3 x 32 x 1,1042 = 106,0032 ft
Ø Gate valve sebanyak 1 buah
L/D = 7 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 7 x 1,1042 = 7,7294 ft
Ø Globe valve sebanyak 1 buah
L/D = 300 (Tabel 1 Peters and Timmerhouse hal 484)
L = 300 x 1,1042 = 331,26 ft
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-57 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Ltotal = 30 + 106,0032 + 7,7294 + 331,26
= 474,9926 ft
Friction loss dari system perpipaan
1. Friksi pada pipa lurus
mf
22
f /lbft.lb5117,12(32,174)
(4,0776)
1,1042
474,99264(0,0034)
2gc
V
D
ΔL4fF =××=××=
2. Kontraksi pada keluaran
mf
22
cc /lbft.lb0,14212(32,174)
(4,0776)0,55
2gc
VKh =×=×=
3. Friksi pada 3 elbow
mf
22
ff /lbft.lb5814,02(32,174)
(4,0776)0,753
2gc
VK3h =××=××=
Total friksi (ΣF) = 21.0962352 ft.lbf /lbm
Hukum Bernoulli
Beda ketinggian = 25 ft
Beda tekanan = 0 psi
Faktor turbulensi (α) = 1
Wp = 26.4481
Hp = 0.2241
Efisiensi pompa 10 % sehinggaa :
BHP = 2.2145 hp
Power motor 2.7 hp
Dimensi pompa
Fungsi : mengalirkan air ke cooling tower
Type : centrifugal pump
Daya pompa : 1.5 hp
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-58 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Bahan konstruksi : cash iron
Jumlah : 1 buah
2. Unit Penyediaan Steam
Ø Boiler (Q-220)
Pada pra rencana pabrik Isopropil Alkohol ini, steam yang digunakan bertekanan
1706,126 kPa, temperature 300 0F yang diperoleh dari boiler.
Direncanakan menggunakan boiler jis fire tube.
Kebutuhan steam = 12076.14kg/j = 26623.06 lb/j
Menghitung power boiler :
Dari pers 172, Saveren W.H, “Steam Air and Gas Power “, hal 140
( )( )5,34H
HHmsHp
fg
fg
×
−×=
Dimana :
Ms = rate steam = 4382.251 kg/j = 9661.109 lb/j Hg = entalpi steam pada 300 0F =
1179,7152 Btu/lb (Tabel 7 Kern, hal 817)
Hf = entalpi air masuk boiler pada 140 0F = 107,96 Btu/j (Tabel 7 Kern, hal 817)
Hfg = entalpi air pada suhu 212 0F = 970,3Btu/lb (Tabel 7 Kern, hal 817)
34,5 = angka penyesuaian pada penguapan 34,5 hp/lb air/jam pada suhu 212 0F menjadi
uap kering
Maka :
( )( )
hp3.30934,5970,30
107,891179,71521.9661Hp =
×
−×=
Kapasitas boiler :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-59 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
( )
( )
18.10354
1000
107,961179,7152109.9661
1000
HHmsQ
fg
=
−=
−×=
Dari pers. 173 Savern W.H, hal 141 :
( )
1046,1
3,970
96,1077152,1179
3,970
HHevaporasiFaktor
fg
=
−=
−=
Jadi air yang dibutuhkan untuk menghasilkan steam :
= 1,1046 x 9166.1
= 10124.87 lb/j
= 4592.6 kg/j
Sebagai bahan baker digunakan diesel oil, dengan heating value = 19200 Btu/lb
(Perry’s edisi 3 hal 16-29)
Diperkirakan effisiensi boiler 85 %, maka :
Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan
( ) ( )
kg/j7.287lb/j4.634
192000,85
107,961179,71521.9661
Heff
HHm
v
fg
==
×
−×=
×
−=
Maka jumlah perpindahan panas boiler dan jumlah tube :
§ Heating value survace = 10 ft2/hp boiler
§ Bila direncanakan panjang tube = 16 ft
§ Pipa yang digunakan = 1,5 in nominal pipa (IPS)
§ Luas permukaan linier feed = 0,498 ft2/ft (Tabel 11 Kern, hal 844)
Maka jumlah tube (Nt)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-60 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Lat
ANt
×=
Dimana :
A = luas perpindahan panas boiler
= 10 x 6689 = 66890 ft2
Sehingga jumlah pipa yang diperlukan
buah83958394,829160,498
66890Nt ≈=
×=
Spesifikasi Boiler
Fungsi : menghasilkan steam
Jenis : fire tube boiler
Rate steam : 9661.1 lb/j
Heating surface : 66890 ft2
Jumlah tube : 8395 buah
Ukuran tube : 1,5 in IPS, L : 16 ft, susunan segiempat
Bahan bakar : diesel oil
Rate fuel oil : 6223,692779 kg/j
Air yang dibutuhkan untuk menghasilkan steam: 4592.6 kg/j
3. Unit Penyediaan Listrik
Kebutuhan listrik digunakan untuk mengerakkan motor, instrumentasi dan
lain-lain dipenuhi oleh generator sendiri, sedangkan kebutuhan listrik untuk
penerangan disuplay oleh PLN.
Perincian kebutuhan listrik :
a. Untuk peralatan proses
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-61 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
Ø Daerah Proses Industri
Tabel D.1. Pemakaian Daya Untuk Peralatan Proses
Ø Daerah Pengolahan
Tabel D.2. Pemakaian Daya Untuk Peralatan
Utilitas
Diketahui : 1 hp = 0,74570 kW
Total kebutuhan listrik untuk motor penggerak
= 150+8.7
= 158.7 hp
No Nama alat Daya (hp)
1 kompresor propylane 52.495
2 kompresor air 1.376
3 ekspansi valve 41.319
4 pompa 11.792
5 pompa 1.1493
6 pompa 4
7 pompa 8.684
8 pompa 10
9 pompa 20
total 150.88
No nama alat daya
1 pompa 1
2 pompa 1
3 pompa 1
4 pompa 1
5 pompa 1
6 pompa 1
7 pompa 1
8 pompa 0.167
9 pompa 0.5
10 pompa 0.5
11 pompa 1
12 pompa 0.2
total 8.787268701
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-62 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
= 218 kW
b. Untuk penerangan
Untuk keperluan penerangan dapat diperoleh dengan mengetahui luas area dan
lumen yang dibutuhkan untuk tiap fungsi penerangan sesuai dengan IES Lighting
Handbook. Berdasarkan PP No. 7 tahun 1964 tentang syarat-syarat kesehatan,
kebersihan, serta penerangan dalam tempat kerja yang dituntut ketelitian yang
tinggi dalam waktu yang lama, maka syarat intensitas penerapan tiap m3 area kerja
adalah 500 – 1000 Lux atau sama dengan 500 – 1000 lumen/m2.
Dengan menggunakan rumus :
DU
FAL
×
×=
Dimana :
L = lumen outlet
F = food candle
A = luas daerah (ft2)
U = koefisien utilitas = 0,8
D = effisiensi rata-rata penerangan = 75 %
Tabel D.3. Pemakaian Daya Untuk Penerangan
No Daerah Luas (m2) Luas (ft2) Candle Lumen
1
2
3
4
5
6
7
Taman
Pos keamanan
Mushola
Perpustakaan
Kantin
Toilet
Aula
48
9
48
40
40
4
150
516,67
96,88
516,67
430,56
430,56
43,06
1614,59
5
10
10
20
10
5
20
4305,58
1614,67
8611,17
14352,00
7176,00
358,83
53819,67
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-63 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Kantor
Parkir tamu
Parkir karyawan
Poliklinik
Bengkel
Laboratorium
Ruang kepala pabrik
Bahan baku
Unit proses produksi
Gudang produk
Timbangan truk
Pemadam kebakaran
Perluasan proses
Pembangkit listrik
Pengolahan air
Pengolahan limbah
Jalan
150
200
250
100
300
100
20
5000
60000
1500
60
80
5000
500
300
300
6000
1614,59
2152,78
2690,98
1076,39
3229,17
1076,36
215,28
53819,55
645834,60
16145,87
645,83
861,11
53819,55
5381,96
3229,17
3229,17
64583,46
20
10
10
10
10
20
20
10
20
10
10
10
5
10
5
5
5
53819,67
35879,67
44849,67
17939,83
53819,50
35879,67
7176,00
896992,50
21527820,00
269097,83
10763,83
14351,83
448496,25
89699,33
26909,75
26909,75
538195,50
T o t a l 24188838,5
Untuk taman, jalan, area bahan baku, ruang proses, area gudang produk, area
pengolahan air, area pengolahan limbah akan dipakai lampu mercusuar 250 watt
dengan output lumen 10000.
Dari perhitungan tabel D.3. didapatkan :
Ø Lumen untuk taman = 4305,58
Ø Lumen untuk jalan = 538195,50
Ø Lumen untuk area bahan baku = 896992,50
Ø Lumen untuk ruang proses = 21527820,00
Ø Lumen untuk gudang produk = 269097,83
Ø Lumen untuk pengolahan air = 26909,75
Ø Lumen untuk pengolahan limbah = 26909,75
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-64 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
+ T o t a l = 23290230,91
Jumlah lampu mercusuar yang dibutuhkan
buah23302329,0210000
123290230,9≈==
Untuk penerangan daerah lainnya digunakan lampu TL 40 watt dengan output
lumen 1960.
Jumlah lampu TL yang dibutuhkan
buah4591960
898607.5==
Total kebutuhan listrik untu penerangan = (2330 x 250) + (459x 40 ) watt
= 600860 watt = 600.86kW
Total kebutuhan listrik = listrik untuk proses + listrik untuk penerangan
= 1105,3138 + 600.86 = 1715,3338 kW
Untuk menjamain kelancaran proses produksi, maka kebutuhan untuk motor
disuplay dari diesel dan listrik untuk penerangan diperoleh dari PLN.
PLN = 600.86 kW
Generator = 1105,3138 kW
Power factor generator = 75 %
Power yang dibangkitkan oleh generator = 75% x 1105,3138 kW
= 828 kW
Digunakan generator pembangkit dengan daya = 828kW = 828 kVA
Spesifikasi generator
Type generator : AC Generator 3 phasa
Daya : 828 kVA, 380/220 volt
Power factor : 75 %
Frekuensi : 50 – 60 Hz
Phasa : 3 phasa
Penggerak : Diesel oil (solar)
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII-65 Utilitas
Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo
4. Unit Penyediaan Bahan Bakar
Jenis bahan baker yang diperlukan adalah diesel oil (solar), perhitungan bahan
bakar digunakan :
1 watt = 3412,1541 Btu/jam
Daya generator = 828 kW
= 828 x 3412,1541
= 2828622 Btu/j
Heating value minyak residu = 19200 Btu/lb
Maka jumlah minyak yang dibutuhkan adalah
= 19200
2828622
= 147,3 lb/j = 66.8 kg/j
Densitas solar = 0,8 kg/L
L/j5.83
kg/L0,8
kg/j66.8
ρ
mV
=
==
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IX-1 Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi langsung
BAB IX
LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
IX. Lokasi Pabrik
Lokasi suatu pabrik pada dasarnya juga merupakan salah satu faktor penentu
keberhasilan dari pabrik yang didirikan.
Lokasi suatu pabrik harus dipertimbangakan berdasarkan teknis pengoperasian
pabrik serta sudut ekonomis dari perusahaan tersebut yang dapat mempengaruhi
lancar atau tidaknya jalan produksi. Pada dasarnya daerah pengoperasian suatu
pabrik akan ditentukan oleh 5 faktor utama, sedangkankan lokasi yang tepat pada
dari pabrik tersebit akan ditentukan oleh beberapa faktor khusus.
Dengan mempertimbangkan faktor – faktor diatas, maka direncanakan untuk
mendirikan pabrik Isopropyl Alkohol (IPA) disungai Gerong propinsi Sumatra
Selatan. Pemilihan diatas didasarkan pada hubungan antara faktor – faktor utama
dan khusus yang dianggap berpengaruh.
IX.1.1 Faktor Utama
a. Bahan Baku
Tersedianya dan harga bahan baku sering menentukan lokasi suatu pabrik, jika
ditinjau dari segi ini maka pabrik hendaknya didirikan dekat dengan bahan baku.
Hal – hal yang perlu diperhatikan dari bahan baku adalah :
- Letak sumber bahan baku (diambil di PT. MEDCO ENERGY, Sumatra
Selatan)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IX-2 Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi langsung
- Kapasitas sumber bahan baku dan berapa lama sumber dapat diandalkan
pengadaannya.
- Cara memperoleh dan membawa bahan baku ke pabrik (transportasi ).
- Kualitas bahan baku yang ada dan apakah kualitas ini sesuai dengan
persyaratan yang dibutuhkan.
b. Pemasaran
Produk utama pabrik berupa Isopropyl Alkohol ( IPA ) yang sebagian besar untuk
pembuatan Aceton, Industri Kosmetik, sebagai disinfektan serta masih banyak
lainnya yang tersebar di Indonesia, dimana lokasi yang dekat dengan Palembang
dan sungai Musi sangat memungkinkan untuk mengirim produk tersebut kedaerah
lain.
c. Power dan Bahan Bakar
Seluruh kebutuhan listrik pabrik dihasilkan dari Perusahaan Listrik Negara (PLN)
yang tersedia di kawasan industri Plaju yang cukup memadai serta generator set,
dimana bahan bakar generator mudah diperoleh karena sepanjang sungai gerong
relatif dekat dengan Unit Pengolahan Pertamina Dumai.
d. Persediaan dan pengadaan air
Kebutuhan air pabrik diperoleh dari sungai Gerong, yang dipompa dan diolah
sehingga memenuhi untuk kebutuhan.
e. Keadaan Geografis dan Iklim
Lokasi yang direncanakan merupakan daerah bebas banjir, gempa dan angin
topan. Sehingga keamanan bangunan pabrik terjamin.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IX-3 Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi langsung
IX.1.2 Faktor Khusus
a. Transportasi
Daerah sungai Gerong yang relatif dekat dengan Plaju merupakan kawasan daerah
industri yang telah berkembang dengan cepat, sehingga sarana transportasi darat
didaerah tersebut saat ini telah cukup memadai, sedangkan transformasi laut dapat
dilakukan melalui sungai Musi yang terus ke laut.
b. Buangan Pabrik
Buangan pabrik IPA pada dasarnya tidak ada, karena sisa Diisopropyl Eter (DIPE)
bisa dijual lagi, sedangkan air yang dihasilkan dapat digunakan lagi.
c. Tenaga Kerja
Tenaga kerja tetap dan borongan dapat diperoleh dari penduduk didaerah tersebut,
selain itu juga dengan adanya industri didaerah itu mencegah urbanisasi
penduduk. Sedangkan tenaga ahli dapat didatangkan dari luar daerah, misalnya
dari pulau Jawa.
d. Peraturan Pemerintah dan Peraturan Daerah
Peraturan pemerintah dan peraturan daerah Sumatra Selatan pada dasarnya
mengatur daerah sekitar Plaju sebagai zona Industri.
e. Keadaan lingkungan masyarakat
Menurut pengamatan, masyarakat sekitar lokasi pabrik memiliki adat istiadat yang
baik, selain itu fasilitas perumahan, pendidikan dan tempat peribadatan sudah
tersedia didaerah – daerah itu.
f. Karakteristik tempat
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IX-4 Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi langsung
Harga tanah relatif murah dibandingkan di pulau Jawa, sehingga memungkinkan
untuk penyediaan dan fasilitas bagi pembangunan atau pembangunan unit baru
IX.1.3 Pemilihan lokasi
Berdasarkan faktor – faktor diatas, maka pabrik Isopropyl Alkohol ini
direncanakan didirikan di sungai Gerong, dekat Plaju Sumatra Selatan.
Pemilihan lokasi ini didasarkan oleh faktor – faktor berikut :
- Tempatnya dekat dengan bahan baku sehingga akan menghemat biaya
transformasi dan modal yang diinvestasikan untuk tangki penyimpan bahan baku.
- Pemasaran hasil produksi mudah, karena banyak industri besar didaerah
sekitar.
- Tersedianya daerah yang luas dan sesuai dengan lokasi dan kawasan industri
yang direncakan pemerintah
- Tenaga kerja banyak tersedia didaerah lokasi pabrik dengan keterampilan
yang diperlukan
IX.2 Tata letak pabrik
Pembuatan tata letak pabrik merupakan suatu hal yang penting, karena merupakan
faktor penentuan apakah proses suatu pabrik dapat berjalan dengan lancar atau
tidak.
Dalam penentuan tata letak pabrik harus diatur sedemikian rupa sehingga
didapatkan :
- Konstruksi yang ekonomis
- Sistem operasi yang baik
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IX-5 Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi langsung
- Pemeliharaan yang efisien
- Pengaturan peralatan dan bangunan yang fungsional
- Suasana pabrik yang dapat menimbulkan kegairahan kerja dan menjamin
keselamatan kerja yang tinggi bagi karyawan
Untuk mendapatkan tata letak pabrik yang optimum harus dipertimbangkan
beberapa faktor, yaitu:
a. Apakah pabrik terletak pada lokasi yang baru atau merupakan penambahan
pabrik yang telah ada.
b. Tersedianya tanah atau lokasi untuk perluasan pabrik dimasa – masa yang
akan datang
c. Tiap – tipa alat diberikan ruang yang cukup luas agar memudahkan
pemeliharaan
d. Setiap alat disusun berurutan menurut masing – masing sehingga tidak
menyulitkan aliran proses.
e. Memperhatikan faktor keamanan dan keselamatan kerja misalnya : untuk
daerah yang mudah menimbulkan kebakaran ditempatkan alat pencegah
kebakaran.
f. Alat kontol ditempatkan pada posisi yang mudah diawasi oleh operator.
g. Memperhatikan pembungan hasil – hasil produksi.
Ada beberapa macam perencanaan tata letak pabrik, yaitu :
a. Master plot plan
Dalam master plot plan ini hanya menujukkan lokasi dari tiap – tiap unit proses,
unit jalan – jalan, bangunan – bangunan, lokasi tersebut ditunjukkan dengan petak
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IX-6 Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi langsung
– petak, dipisahkan satu sama lainnya, sedangkan alat – alat yang tidak ada tidak
ditunjukkan.
b. Unit plot plan
Dalam unit plot plan ini, tiap petak digambarkan peralatan yang ada didalamnya,
sehingga mempunyai plot (proyeksi) kebawah atau kesamping untuk dapat
menunjukkan elevansinya dan letak unit satu dengan unit yang lain relatif
keliatan.
c. Skala model (maket)
Skala model mempunyai bentuk tiga dimensi dan pada tiap – tipa alatnya dibuat
seperti alat itu sendiri. Skala model ini sangat berguna untuk konstruksi pabrik
yang sebenarnya, tetapi biayanya mahal.
Dalam skala model ini dapat dilihat kesalahan – kesalahan operasi yang terjadi di
pabrik.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IX-7 Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi langsung
1 1
23
4
2 2
2
5
7
8
9
8
2
2
2
2
2
13
8
2
2
6
8
118
14
15
8
8
2
88
16
17
8
10
19
18
12
8
2
2
21
22
8
23
24
25
8
8
26
28
29
30
31 32
27
5
2
2
2
20
U
8
20
Gambar XI.2 Tata Letak Pabrik Isopropyl Alkohol
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IX-8 Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi langsung
Keterangan Gambar :
1. Pos keamanan
2. Taman
3. Parkir kenderaan tamu
4. Kantor pusat
5. Area proses
6. Gedung serbaguna (aula)
7. Kantor Penetilian dan Pengembangan (R & D)
8. Toilet
9. Laboratorium dan Pengendalian Mutu
10. Dapur
11. Perpustakaan
12. Musholla
13. Kantin
14. Koperasi
15. Poliklinik
16. Pemadam kebakaran
17. Storage bahan baku
18. Timbangan truk
19. Parkir kenderaan operasional dan karyawan
20. Manager Produksi dan Teknik
21. Departemen Produksi
22. Departemen Teknik
23. Ruang kontrol
24. Garasi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IX-9 Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi langsung
25. Bengkel
26. Gudang produk
27. Generator
28. Bahan bakar
29. Boiler
30. Utilitas
31 dan 32. Area perluasan pabrik
IX.3 Penentuan tata letak peralatan proses
Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam penentuan tat letak peralatan (equitment
lay out) dalam pra rencana pabrik Isopropyl Alkohol ini adalah :
- Letak ruangan ruangan yang cukup antara peralatan yang satu dengan yang
lainnya dengan tujuan untuk memudahkan pemeriksaan, perawatan yang dapat
menjamin keselamatan kerja maupun alat.
- Diusahakan agar setiap hari alat tersusun secara berurutan menurut fungsinya
masing – masing, sehingga tidak menyulitkan dalam pengoperasiannya.
- Diusahakan agar dapat menimbulkan suasana kerja yang menyenangkan.
- Diusahakan peralatan harus diatur sedemikian rupa dengan memperhatikan
keselamatan kerja karyawan.
Tata letak pabrik Isopropyl Alkohol (IPA) dapat dilihat pada gambar IX.3. berikut
:
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IX-10 Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi langsung
Tah
ap p
ersi
apan
bah
an b
aku
F-1
10
Tah
ap r
eaks
i
R-2
10
Tah
ap p
emis
ahan
dan
pem
urn
ian
D-3
30
D -
320
Tah
ap p
enan
gana
n p
rod
uk
F-3
35
F-3
39
F-3
10
Pro
pyl
ene
reco
very
F -
325
Gam
bar
IX.3
. Tat
a le
tak
per
alat
an p
abri
k Is
op
rop
yl A
lko
ho
l
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
IX-11 Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi langsung
Keterangan gambar tata letak peralatan pabrik:
F-110 : Tangki storage propylene
R-210 : Reaktor
F-310 : Flash drum
Propylene recovery
D-320 : Kolom Distilasi I
F-325 : Tangki penampung Diisopropyl Eter
D-330 : Kolom Destilasi II
F-335 : Tangki storage Isopropyl Alkohol
F-339 : Tangki storage Air
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
X-1 Organisasi Perusahaan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
BAB X
ORGANISASI PERUSAHAAN
X.1 Umum
Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas (PT)
Letak : Kec. Plaju, Sumatra Selatan
Lapangan Usaha : Alkohol Cair
Kapasitas Produksi : 30.000 ton / tahun
X.2 Bentuk Perusahaan
Bentuk perusahaan dari pabrik ini direncanakan berbentuk Perseroan Terbatas
(PT). Dasar pertimbangan dari pemilihan bentuk perusahaan ini adalah sebagai
berikut :
1. Mudah mendapatkan modal, selain modal dari bank, modal dapat juga
diperoleh dari penjualan saham.
2. Kekayaan perseroan terpisah dari kekayaan setiap pemegang saham.
3. Demi kelancaran produksi, maka tanggung jawab setiap pemegang saham
dipegang oleh pemimpin perusahaan.
4. Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin karena tidak terpengaruh oleh
terhentinya pemegang sham, direksi, maupun karyawan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
X-2 Organisasi Perusahaan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
X.3 Struktur Organisasi
Bentuk Organisasi : Garis dan Staf
Bentuk organisasi ini mempunyai keuntungan antara lain :
1. Ada pembagian yang jelas antara pimpinan, staf, dan pelaksana.
2. Bakat – bakat yang berbeda dari para karyawan dapat dikembangkan menjadi
suatu spesialis.
3. Sistem penempatan “ The Right Man in The Right Place “ lebih mudah
dilaksanakan.
4. Pengambilan keputusan dapat dilakukan dengan cepat walaupun banyak orang
yang diajak berunding karena pimpinan perusahaan dapat mengambil keputusan
yang mengikat.
5. Pengambilan keputusan yang sehat lebih mudah dicapai karena anggota –
anggota staf yang ahli dalam bidangnya yang dapat memberikan nasehat dan
mengerjakan perencanaan yang teliti.
6. Koordinasi dapat pula dengan mudah dikerjakan karena sudah ada pembagian
tugas masing – masing.
7. Disiplin dan moral para karyawan biasanya tinggi karena tugas yang
dilaksanakan oleh seseorang sesuai dengan bakat, keahlian, dan pengalamannya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
X-3 Organisasi Perusahaan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
PEMBAGIAN TUGAS DAN TANGGUNG JAWAB
1. Pemegang Saham
Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk
pabrik dengan cara membeli saham perusahaan. Mereka adalah pemilik
perusahaan dan mempunyai kekuasaan tertinggi dalam perusahaan.
Tugas dan wewenang pemegang saham :
- Memilih dan memberhentikan komisaris.
- Meminta pertanggung jawaban kepada dewan komisaris.
2. Dewan Komisaris
Dewan komisaris sebagai wakil dari pemegang saham dan semua keputusan
dipegang dan ditentukan oleh rapat Persero. Biasanya yang menjadi Ketua Dewan
Komisaris adalah Ketua dari Pemegang Saham, dipilih dari Rapat Umum
Pemegang Saham.
Tugas dan wewenang Dewan Komisaris :
- Memilih dan memberhentikan Direktur.
- Mengawasi Direktur.
- Menyetujui atau menolak rencana kerja yang diajukan Direktur.
- Mempertanggungjawabkan perusahaan kepada Pemegang Saham.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
X-4 Organisasi Perusahaan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
3. Direktur utama
Direktur utama merupakan pimpinan perusahaan yang bertanggung jawab
kepada Dewan Komisaris dan membawahi :
- Direktur Teknik dan Produksi.
- Direktur Keuangan.
Tugas dan Wewenang :
- Bertanggung jawab kepada Dewan Komisaris.
- Menetapkan kebijakan peraturan dan tata tertib perusahaan.
- Mengatur dan mengawasi keuangan perusahaan.
- Mengangkat dan memberhentikan pegawai.
- Bertanggung jawab atas kelancaran perusahaan.
4. Direktur Teknik dan Produksi
Direktur Teknik dan Produksi bertanggung jawab kepada Direktur Utama dalam
hal :
- Pengawasan dan peningkatan mutu produksi.
- Perencanaan jadwal produksi dan penyediaan sarana produksi.
- Pengawasan peralatan pabrik.
- Perbaikan pemeliharaan alat – alat produksi.
5. Direktur Keuangan dan Administrasi
Direktur keuangan bertanggung jawab pada Direktur Utama dalam hal :
- Laba rugi perusahaan.
- Neraca keuangan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
X-5 Organisasi Perusahaan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
- Administrasi perusahaan.
- Perencanaan pemasaran dan penjualan.
STAF AHLI
Direksi dibantu oleh beberapa staf ahli yang bertanggung jawab langsung
kepada Direktur. Staf ahli ini bersifat sebagai konsultan yang diminta
pertimbangannya apabila perusahaan mengalami suatu masalah. Staf ahli tersebut
yaitu :
- Ahli teknik
- Ahli proses
- Ahli ekonomi dan marketing
- Ahli hukum
1. Kepala Bagian
Kepala Bagian terdiri dari :
- Kepala Bagian Teknik
- Kepala Bagian Produksi
- Kepala Bagian Umum
- Kepala Bagian Pemasaran
- Kepala Bagian Keuangan
Tugas umum Kepala Bagian adalah :
- Menjalankan organisasi/mengatur/mengkoordinasi atau mengawasi pekerja –
pekerja seksi bawahannya.
- Bertanggung jawab atas kerja seksi – seksi dibawahnya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
X-6 Organisasi Perusahaan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
- Membuat laporan – laporan berkala dari seksi – seksi dibawahnya.
- Mengajukan saran – saran atau pertimbangan – pertimbangan mengenai usaha
perbaikan kepala seksi.
Tugas Khusus Kepala Bagian :
1. Kepala Bagian Teknik
Mengusahakan dan menjaga kelancaran operasi disegala bidang produksi
seperti pemeliharaan, perbaikan, penampungan bahan baku (utilitas)
2. Kepala Bagian Produksi
Menyelenggarakan dan mengembangkan produksi dengan cara yang
ekonomis dalam batas kualitas yang direncanakan oleh perusahaan disamping
secara periodik mengenalkan kualitas produk dan bahan baku.
3. Kepala Bagian Umum
Melaksanakan dan mengatur segala sesuatu yang berkaitan dengan urusan
personalia, secretariat perusahaan, dan security.
4. Kepala Bagian Pemasaran
Melaksanakan dan mengatur arus barang produksi dari perusahaan kepada
konsumen.
5. Kepala Bagian Keuangan
Merencanakan, menyelenggarakan, dan mengevaluasi hasil operasi keuangan.
2. Kepala Seksi
Tugas Umum Kepala Seksi :
1. Melakukan tugas operasional dalam bidang masing – masing.
2. Merencanakan rencana yang telah ditetapkan direksi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
X-7 Organisasi Perusahaan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
3. Bertanggung jawab atas kelencaran/keserasian kerja atau personalia dari seksi
– seksi Kepala Bagian.
Tugas Khusus Kepala Seksi :
1. Seksi Pemeliharaan dan Perbaikan
Menjamin keadaan peralatan/mesin – mesin yang ada dalam pabrik selalu dalam
keadaan baik dan siap dipakai dengan pemeliharaan yang effisiensi dan effektif.
2. Seleksi Utilitas dan Pembangkit Tenaga
Menyediakan unsur penunjang proses dalam pabrik yaitu meliputi : air, listrik,
steam, dan bahan bakar.
3. Seleksi Riset dan Pengembangan
Mengadakan pemeriksaan dan menetapkan acceptabilitas bahan baku, bahan
pembantu maupun produk, selain itu juga dapat melakukan penelitian guna
keperluan pengembangan bila diperlukan.
4. Seksi Produksi dan Proses
Melakukan pembantu produksi sesuai dengan ketentuan yang direncanakan dan
mengadakan kegiatan agar proses produksi berlangsung secara baik, mulai dari
bahan baku masuk hingga produk.
5. Seksi Personalia dan Kesejahteraan
Mengembangkan dan menyelenggarakan kebijaksanaan dan program perusahaan
dalam bentuk tenaga kerja yang baik dan memuaskan.
6. Seksi Keamanan
Melaksanakan dan mengatur hal – hal yang berkaitan dengan keamanan
perusahaan.
7. Seksi Administrasi
Melaksanakan dan mengatur administrasi serta inventarisasi perusahaan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
X-8 Organisasi Perusahaan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
8. Seksi Pemasaran dan Penjualan
Melaksanakan dan mengatur penjulalan produksi kepada konsumen. Disini
Direktur Utama berperan untuk menentukan kebijaksanaan perusahaan.
9. Seksi Gudang
Melaksanakan penyimpanan dan pengeluaran serta mengamankan bahan baku /
bahan pembantu dan mengatur serta melaksanakan penyimpanan dan penerimaan
serta pengiriman produksi ke konsumen.
10. Seksi Anggaran
Mengadakan pembukuan dan mengadakan dana keuangan yang cukup dengan
mendaya gunakan modal dan mengamankan fisik keuangan.
11. Seksi Pembelian
Mengadakan pembelian dan persediaan dari semua peralatan beserta spare part
dan semua bahan – bahan untuk keperluan produksi dengan memperhatikan mutu,
harga dan jumlah yang tepat.
3. Jam Kerja
Pabrik direncanakan bekerja atau beroperasi 330 hari dalam setahun, 24 jam
per hari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perbaikan dan perawatan
mesin – mesin. Jam kerja untuk pegawai adalah sebagai berikut :
a. Untuk pekerja non shift
Bekerja dalam enam hari dalam seminggu, sedang hari minggu dan hari besar
libur. Pembagian jam kerja karyawan non shift sebagai berikut :
• Senin sampai jumat : 07.00 – 15.00
• Sabtu : 07.00 – 13.00
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
X-9 Organisasi Perusahaan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
b. Untuk pekerja shift
Sehari bekerja dalam 24 jam terbagi dalam 3 shift, yaitu :
• Shift I (pagi) : 07.00 – 15.00
• Shift II (siang) : 15.00 – 23.00
• Shift III (malam) : 23.00 – 07.00
Untuk memenuhi kebutuhan pegawai ini diperlukan 4 regu dimana 3 regu
kerja dan 1 regu libur. Jadwal kerja masing – masing regu ditabelkan pada X.1
Tabel X.1 Jadwal Kerja Karyawan Proses
Regu Hari Ke :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
I P P P L M M M L S S S L P P
II S S L P P P L M M M L S S S
III M L S S S L P P P L M M M L
IV L M M M L S S S L P P P L M
Keterangan : P = Pagi M = Malam S = Siang L = Libur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
X-10 Organisasi Perusahaan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
4. Status Karyawan dan Sistem Upah
Pada pabrik ini sistem upah karyawan berbeda – beda tergantung pada status
karyawan, kedudukan dan bertanggung jawab serta keahlian.
5. Jaminan Sosial
Jaminan Sosial yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain :
a. Pakaian kerja, diberikan kepada karyawan tetap sebanyak 2 stel pakaian per
tahun.
b. Tunjangan, diberikan kepada karyawan tetap berupa uang dan dikeluarkan
bersama – sama dengan gaji, dimana besarnya disesuaikan dengan kedudukan,
keahlian, dan masa kerja.
c. Pengobatan, dapat dilakukan di poliklinik perusahaan secara gratis atau pada
rumah sakit atau dokter yang ditujukan oleh perusahaan, dimana biaya pengobatan
menjadi tanggung jawab perusahaan sepenuhnya.
d. Setiap karyawan berhak menjadi peserta Jamsostek dan dikoordinasikan oleh
perusahaan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
X-11 Organisasi Perusahaan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Gambar X.2 Struktur Organisasi Perusahaan
Pemegang Saham
Dewan Komisaris
Direktur Utama
Staff
Seksi anggaran
Kepala Bagian Keuangan
Seksi Gudang
Kepala Bagian
Pemasaran
Seksi Pemesanan & Penjualan
Direktur Teknik & Proses
Seksi Keamanan
Seksi Administrasi
Seksi Pemeliharaan & Perbaikan
Kepala Bagian Teknik
Kepala Bagian Produksi
Seksi Personalia & Kesejahteraan
Seksi Riset & Pengembangan
Kepala Bagian Umum
Seksi Utilitas & Tenaga
Seksi Produksi & Proses
Seksi Pembeliann
KARYAWAN
Direktur Admin & Keuangan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
XII-1 Pembahasan dan Kesimpulan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
BAB XII
KESIMPULAN DAN SARAN
Dalam memenuhi kebutuhan dalam negeri akan Isopropyl Alkohol, indonesia
masih mengimpor isopropyl alkohol dari beberapa negara. Dilain pihak indonesia
mempunyai bahan bahan baku yang tersedia. Sehingga pendirian pabrik Isopropyl
alcohol mempunyai masa depan yang baik.
XII.1. Kesimpulan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dari propylene dengan proses hidrasi
langsung diharapkan dapat mencapai hasil produksi yang maksimal sesuai dengan
tujuan, sehingga dapat memenuhi kebutuhan masyarakat dalam negeri.
Dari hasil analisis yang dilakukan, Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dari
propylene dengan proses hidrolisis ini layak untuk ditindak lanjuti dengan
memperhatikan beberapa aspek berikut :
Segi Teknik
Bila ditinjau dari segi teknik, proses pembuatan Isopropyl Alkohol dari
propylene dengan proses hidrasi langsung ini cukup menguntungkan karena hasil
yang diperoleh cukup banyak dan kualitasnya cukup baik.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
XII-2 Pembahasan dan Kesimpulan
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Segi Sosial
Pendirian pabrik ini dinilai dari segi sosial karena dapat menciptakan
lapangan pekerjaan baru bagi masyarakat, dapat meningkatkan pendapatan
perkapita daerah dan meningkatkan devisa negara.
Segi Lokasi
Penempatan pabrik Isopropyl Alkohol di Kecamatan Plaju, Propinsi Sumatra
Selatan dinilai cukup menguntungkan dari segi lokasi, karena :
- Dekat dengan bahan baku
- Dekat dengan daerah pemasaran
- Persediaan air yang memadai
- Tenaga kerja yang cukup tersedia
- Persediaan listrik dan bahan bakar yang memadai
XII.2. Saran
Dalam pendirian pabrik, sebaiknya mempertimbangkan baik dari segi bahan
baku, proses produksi, segi peralatan, segi lokasi pabrik, dan segi ekonomi agar
perencanaan pabrik yang akan didirikan layak untuk didirikan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
ix
DAFTAR PUSTAKA
Biro Pusat Statistik Surabaya
Brownell, L.e and Young E.h. “Process Equipment Design”, John Willey and son Inc,
New York, 1959.
Coulson and Richardson, “Chemical Engineering”, 6th ed, Pergamon Press, Oxford,
1994.
Geankoplis, Christie J, “Transport Process and Unit Operations”, edisi 3 Prentice Hall
of India, New Delhi, 1997.
George T. Austin,” Shreve’s Chemical Process Industies”, 5th edition, Mc. Graw Hill,
Inc, New York, 1984.
Hesse,H.C, J. Henry R, “ Process Equipment Design”, D.Van Nostrand Company, Inc.
New Jersey, 1945
J.M Smith and Van Ness, “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”,
4th Book company, Singapore, 1956
Kern, Donald, Q, “ Process Heat Transfer”, International Student Edition, Mc Graw
Hill Books Company, Inc, Aucland, 1965.
Kirk Othmer, “ Encyclopedia of Chemical Technology”, Vol 19, 3rd edition, John
Willey and Sons, Inc, Canada, 1981.
“Perry’s Chemical Engineer’s Handbook”, 6th edition, Mc Graw Hill Books Company,
Inc, New York, 1984.
Peter, M.S, Timmerhaus, K.D, “ Plant Design and Economic for Chemical Engineers”,
4th edition, Mc Graw Hill, Inc, New York, 1991.
Ulrich, G.D, “ A Guide to Chemical Engineering Process desaign and Economics”,
John Willey and Sons, Inc, New York 1984.
Vilbrant and Dryden, “Chemical Engineering Plant Design”, 4th ed, Mc. Graw Hill
Koghakusa, LTD.
www.yahoo.com
www.matche.com
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.