prarancangan pabrik allyl chloride dari propylene dan ...... · bab vi analisa ekonomi 107...

Prarancangan Pabrik Allyl Chloride dari Propylene dan Chlorine Kapasitas produksi 10.000 ton / tahun

BAB VI Analisa Ekonomi

105

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK ALLYL CHLORIDE

DARI PROPYLENE DAN CHLORINE

KAPASITAS 10.000 TON/TAHUN

Disusun Oleh :

1. Ike Widyawati Riyaningrum NIM. I0501026

2. Ricky Aryanto Wijaya NIM. I0501038

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2007



106

Tugas Akhir

Prarancangan Pabrik Allyl Chloride dari Propylene dan Chlorin Kapasitas 10.000 Ton/tahun

oleh :

1. IKE WIDYAWATI RIYANINGRUM I0501026

2. RICKY ARYANTO WIJAYA I0501038

Dosen pembimbing

Ir. Endah Retno D., M.T.

NIP. 132 258 055

Dipertahankan di depan Tim Penguji :

1. Ir. Endang Mastuti 1. ......................................

NIP. 130 786 657

2. YC. Danarto, S.T., M.T. 2. ......................................

NIP. 132 282 192



107

Mengetahui

DAFTAR ISI

Halaman Judul i

Lembar Pengesahan ii

Motto dan Persembahan iii

Kata Pengantar vi

Daftar Isi viii

Daftar Tabel x

Daftar Gambar xii

Intisari xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik 1

a.n. Dekan Fakultas Teknik

Pembantu Dekan I

Ir. Paryanto, M.S.

NIP. 131 569 244

Ketua Jurusan

Teknik Kimia

Ir. Nunik Sri Wahjuni, M.Si.

NIP. 131 569 187



108

1.2. Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik 2

1.3. Penentuan Lokasi Pabrik 4

1.4. Tinjauan Pustaka 6

BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk 11

2.2. Konsep Proses 12

2.3. Diagram Alir Proses 21

2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas 24

2.4. Lay Out Pabrik dan Peralatan 28

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES 36

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM 4.1. Unit

Pendukung Proses 67

4.2. Laboratorium 79

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1. Bentuk Perusahaan 82

5.2. Struktur Organisasi 83

5.3. Tugas dan Wewenang 85

5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan 91

5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah 93



109

5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji 94

5.7. Kesejahteraan Karyawan 97

BAB VI ANALISA EKONOMI

6.1. Penaksiran Harga Peralatan 104

6.2. Penentuan Total Capital Investment (TCI) 106

6.3. Biaya Produksi Total 108

6.4. Keuntungan (profit) 110

6.5. Analisa kelayakan 110

Daftar Pustaka xiv

Lampiran

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Data Impor Allyl Chloride 2

Tabel 2.1 Harga ΔGo

f masing-masing komponen 17

Tabel 2.2 Neraca Massa Total 24

Tabel 2.3 Neraca Massa Reaktor 24

Tabel 2.4 Neraca Massa MD-01 25



110



Tabel 2.7 Neraca Massa A-01 26

Tabel 2.8 Neraca Panas Reaktor 27

Tabel 2.9 Neraca Panas MD-01 27



Tabel 2.12 Neraca Panas A-01 28

Tabel 5.1. Jadwal Pembagian Kelompok Shift 93

Tabel 5.2. Penggolongan Jabatan Dalam Suatu Perusahaan 94

Tabel 5.3. Jumlah Karyawan Sesuai Dengan Jabatannya 95

Tabel 5.4. Perincian Golongan dan Gaji Pegawai 97

Tabel 6.1. Indeks Harga Alat 105

Tabel 6.2. Fixed Capital Investment 106

Tabel 6.3. Modal Kerja 107

Tabel 6.4. Direct Manufacturing Cost 108

Tabel 6.5. Indirect Manufacturing Cost 108

Tabel 6.6. Fixed Manufacturing Cost 109

Tabel 6.7 General Expense 109



111

Tabel 6.8 Analisa Kelayakan Ekonomi 111

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Grafik Impor Allyl Chloride Indonesia 3

Gambar 2.1. Diagram Alir Kualitatif 31

Gambar 2.2. Diagram Alir Kuantitatif 32

Gambar 2.3. Diagram Alir Proses 33

Gambar 2.4. Lay Out pabrik 34

Gambar 2.5. Lay Out peralatan Proses 35

Gambar 4.1. Skema Pengolahan Air 75

Gambar 5.1. Struktur Organisasi Pabrik Allyl Chloride 99

Gambar 6.1. Grafik Analisa Kelayakan 112

INTISARI

Ricky Aryanto & Ike Widyawati, 2007, Prarancangan Pabrik Allyl Chloride Dari Propylene dan Chlorine Kapasitas

10.000 ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Prarancangan pabrik allyl chloride ini dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri yang semakin bertambah. Allyl chloride banyak digunakan pada industri pembuatan epichlorohydrin yang digunakan



112

sebagai dasar epoxy resins. Selain itu allyl chloride juga berperan dalam pembuatan gliserol sintetis. Bahan baku yang digunakan adalah propylene dan chlorine.

Allyl chloride dibuat dengan proses klorinasi propylene dengan bantuan katalis FeCl3 pada suhu 500 oC dan tekanan 10 atm di dalam suatu reaktor fixed bed multitube dengan kondisi isotermal non adiabatik. Reaksi yang terjadi bersifat eksotermis, sehingga untuk mempertahankan suhu ditambahkan pendingin jenis Dowtherm ATM.

Pabrik allyl chloride ini dirancang dengan kapasitas 10.000 ton/tahun. Bahan baku yang dibutuhkan adalah propylene dengan kemurnian 99,5% berat sebanyak 6.824,9982 ton/tahun dengan impuritas propane, dan chlorine dengan kemurnian 99,7% berat sebanyak 11.755,8548 ton/tahun dengan impuritas asam klorida. Produk yang dihasilkan memiliki kemurnian 99% berat dengan pengotor adalah hasil reaksi samping, yaitu 2-chloropropene dan dichloropropene. Selain itu dihasilkan pula hasil samping berupa HCl yang dijual sebagai produk samping.

Kebutuhan utilitas meliputi air sebanyak 3.756,0547 m3/jam, steam sebanyak 130.042,0319 kg/jam, bahan bakar (solar) sebanyak 7.280,4663 L/jam dan kebutuhan listrik sebesar 278,0423 kW.

Lokasi pabrik direncanakan di Cilegon, Banten, dan dibangun di atas tanah dengan luas 25.000 m2. Pabrik beroperasi selama 24 jam per hari dan 330 hari per tahun. Jumlah kebutuhan tenaga kerja sebanyak 257 orang.

Pabrik direncanakan mulai beroperasi pada tahun 2010. Modal tetap pabrik sebesar Rp 68.224.192.666, sedangkan modal kerjanya sebesar Rp 37.907.597.863. Biaya produksi total per tahun adalah sebesar Rp. 77.260.323.340. Evaluasi ekonomi menunjukkan bahwa Percent Return On Investment (ROI) sebelum pajak 43,08 %, sesudah pajak 34,46 %, Pay Out Time (POT) sebelum pajak 1,88 tahun, sesudah pajak 2,25 tahun, Break Event Point (BEP) 44,72 %, Shut Down Point (SDP) 27,07 % dan Discounted Cash Flow (DCF) 26,82 %.

Dari hasil evaluasi ekonomi tersebut, pabrik allyl chloride dari propylene dan chlorine dengan kapasitas 10.000 ton / tahun cukup menarik untuk dipertimbangkan pendiriannya di Indonesia.

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan yang Maha Kuasa, hanya karena rahmat dan penyertaan-Nya, penulis akhirnya dapat

menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Allyl Chloride dari Propylene dan

Chlorine dengan 10.000 ton/tahun”. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik berupa

dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu sudah sepantasnya penulis mengucapkan terima

kasih kepada :



113

1. Ibu Ir. Nunik Sri Wahjuni, M.Si., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ibu Ir. Endah Retno D, M.T., selaku Dosen Pembimbing atas bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas

akhir.

3. Bp. Bregas Siswahjono TS, S.T, M.T selaku Pembimbing Akademik, atas bimbingan dan arahannya.

4. Seluruh staf dosen Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret atas bimbingan dan

bantuannya selama penulis menempuh pendidikan.

5. Bapak, Ibu dan seluruh keluarga untuk doa, dorongan material dan non material kepada penulis.

6. Teman-teman mahasiswa dan seluruh civitas akademika Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret yang telah memberikan banyak bantuan selama penyusunan tugas akhir ini.

7. Seluruh Staf Administrasi Jurusan Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta terima kasih untuk

kemudahan birokrasinya.

8. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis membuka

diri terhadap segala saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan

pembaca sekalian.

Surakarta, Januari 2007

Penulis

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik



114

Perkembangan industri di Indonesia, khususnya industri kimia mengalami perkembangan yang cukup pesat.

Perkembangan yang cukup pesat ini dapat dilihat dari meningkatnya jenis bahan kimia yang diproduksi dan kuantitasnya.

Dengan peningkatan ini, berarti meningkat pula kebutuhan bahan baku dan bahan penunjang produksinya.

Allyl chloride atau 3-chloropropene, dengan rumus molekul C3H5Cl merupakan senyawa chlorohidrocarbon

yang berupa cairan tak berwarna, berbau tajam dan menyengat, larut dalam alkohol, chloroform, ether, aseton, benzene,

carbon tetrachloride, heptane, serta toluene. Dalam industri kimia, allyl chloride merupakan bahan intermediate. Allyl

chloride sangat penting dalam pembuatan epichlorohydrin, dan glycerin. Allyl chloride merupakan produk yang dihasilkan

dari proses chlorination propylene pada suhu tinggi, cukup potensial untuk dikembangkan di Indonesia mengingat semakin

banyak industri yang menggunakannya. Hingga saat ini di Indonesia belum didirikan pabrik yang memproduksi allyl

chloride, kebutuhan di Indonesia masih dipenuhi dari import.

Dengan semakin meningkatnya perkembangan industri kimia di Indonesia maka permintaan akan allyl chloride

pada tahun-tahun mendatang diperkirakan juga akan mengalami peningkatan. Oleh karena itu pabrik allyl chloride perlu

didirikan di Indonesia dengan pertimbangan sebagai berikut :

· Dapat menghemat devisa negara, dengan adanya pabrik allyl chloride di dalam negeri maka impor dapat

dikurangi dan jika berlebih bisa untuk ekspor.

· Proses alih teknologi, dengan adanya industri dengan teknologi tinggi diharapkan tenaga kerja Indonesia

dapat meningkatkan pengetahuan, kemampuan dan ketrampilannya sehingga dapat mengurangi

ketergantungan kepada tenaga kerja asing.

· Membuka lapangan kerja kepada penduduk di sekitar wilayah industri yang akan didirikan.

1.2 Penentuan Kapasitas Perancangan Pabrik



115

Permintaan allyl chloride di Indonesia dalam empat tahun terakhir relatif

tidak konstan tergantung kebutuhan pabrik di Indonesia. Kebutuhan tersebut dapat

dilihat dalam tabel di bawah ini :

Tabel 1.1 Impor Allyl chloride

Tahun ton / tahun

1997

1998

1999

2000

1.665,956

2.094,257

4.633,791

5.044,071

(Sumber. BPS 2000)

Dari tabel di atas diperoleh persamaan garis lurus antara data tahun sebagai sumbu x dan data impor sebagai

sumbu y yaitu :

y = 633,6938x – 1.2631E-06

Grafik Import Allyl Chloride Indonesia

y = 553,6938x - 1,1034E+06

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Tahun

Kap

asita

s (to

n)



116

Gambar 1.1. Grafik Impor Allyl chloride Indonesia

Kapasitas pabrik yang akan didirikan harus berada di atas kapasitas atau sama dengan kebutuhan impor

maksimum. Berdasarkan hasil regresi di atas pada tahun 2010 perkiraan kebutuhan allyl chloride di Indonesia mencapai

9.526,9965 ton/tahun.

Pabrik allyl chloride yang sudah berproduksi salah satunya adalah Beaumont Texas dengan kapasitas produksi

10.000 ton/tahun. Oleh karena itu berdasarkan data di atas maka ditentukan kapasitas pabrik allyl chloride yang akan

didirikan adalah 10.000 ton/tahun.

1.3 Penentuan Lokasi Pabrik

Lokasi pabrik dapat mempengaruhi kedudukan pabrik dalam persaingan maupun penentuan kelangsungan

produksinya. Pemilihan lokasi pabrik yang tepat, ekonomis dan menguntungkan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :

1. Faktor primer

- letak pabrik terhadap pasar

- letak pabrik terhadap bahan baku

- transportasi

- tersedianya tenaga kerja

- tersedianya sumber air dan tenaga

2. Faktor sekunder

- harga tanah dan gedung

- kemungkinan perluasan pabrik

- tersedianya air yang cukup



117

- peraturan daerah setempat

- keadaan masyarakat setempat

- iklim

- keadaan tanah

Dengan pertimbangan-pertimbangan hal tersebut di atas maka lokasi pabrik direncanakan didirikan di daerah

Cilegon, Provinsi Banten.

Alasan pemilihan lokasi tersebut antara lain :

1. Ketersediaan bahan baku

Bahan baku propylene didapat dari PT. Chandra Asri Petrochemical Centre, Cilegon. Sedangkan bahan baku

chlorine didapat dari PT. Assahimas Subentra Chemical, Cilegon.

2. Daerah pemasaran

Cilegon merupakan kawasan industri, sebagai bahan intermediate banyak dibutuhkan pada kawasan industri.

3. Kebutuhan air dapat terpenuhi

Kebutuhan air dipenuhi oleh industri penyedia air PT. Krakatau Tirta Indonesia, yang terletak dekat dengan

lokasi pabrik.

4. Sumber tenaga

Kebutuhan listrik didapatkan dari PLN unit PLTU Suralaya dan generator sebagai cadangan apabila listrik

dari PLN mengalami gangguan.

5. Kebijaksanaan pemerintah



118

Pajak, karakter tanah, pengolahan limbah, perlindungan terhadap banjir dan pengadaan energi telah

diperhitungkan dan tersedia.

Investasi akan mendapat dukungan dari pemerintah daerah, karena otonomi daerah dan Banten sebagai

provinsi baru.

6. Keadaan lingkungan masyarakat

Masyarakat sudah terbiasa dengan lingkungan industri sehingga dapat beradaptasi.

1.4. Tinjauan pustaka

1.4.1. Macam-macam proses

Ada 3 proses dalam pembuatan allyl chloride, yaitu :

1. Chlorinasi propylene pada suhu tinggi.

Cara ini merupakan cara yang sering digunakan pada pembuatan allyl chloride secara komersial.

Reaksi yang terjadi adalah substitusi Cl dengan atom H pada propylene.

Reaksi utama

C3H6 + Cl2 C3H5Cl + HCl

allyl chloride

Reaksi samping


2-chloropropene

C3H6 + 2 Cl2 C3H5Cl2 + 2 HCl

dichloropropene

Proses ini terjadi pada reaktor fixed bed pada suhu 440-520˚C tekanan 1000-1400 kPa.

(www.che.cemr.wvu.edu)

2. Thermal dehidrochlorination



119

Cara ini dilakukan dengan cara klorinasi 1,2-dichloropropane pada suhu 500-600 oC. Hasil samping yang

terjadi antara lain 1-chloropropene dan 2-chloropropene. Dari proses ini diperoleh selektivitas allyl chloride

yang rendah yaitu 50-60%.

(Kirk Othmer, hal 59)

3. Oxychlorinasi

Yang dimaksud dengan oxychlorinasi yaitu pembuatan allyl chloride dengan cara mereaksikan propylene

dengan HCl dan O2.

(Kirk Othmer, hal 59)

Pada perancangan ini dipilih proses pertama yaitu chlorinasi propylene pada suhu tinggi. Hal ini disebabkan

karena selektivitas yang diperoleh tinggi, proses lebih sederhana, serta sudah banyak berdiri industri komersial

allyl chloride dengan cara ini di luar negeri.

1.4.2. Kegunaan produk

Dalam industri kimia, allyl chloride merupakan bahan intermediate. Allyl chloride sangat penting dalam

pembuatan epichlorohydryn, yang digunakan sebagai dasar pembuatan epoxy resins, dan juga berperan dalam

pembuatan glycerol sintetis. Selain itu allyl chloride juga berperan sebagai starting material untuk allyl ether

dari phenol, bisphenol A, dan novolak phenolic resins. Allyl chloride juga digunakan dalam pembuatan sodium

allyl sulfonat, poly-allyl chloride, serta katalis Ziegler.

(Kirik Othmer, hal 67)

1.4.3. Sifat-sifat fisik dan kimia bahan baku dan produk

a. Bahan baku

1. Propylene

Sifat fisik propylene :



120

§ bentuk @ 25

oC, 1 atm : gas

§ rumus molekul : C3H6

§ berat molekul (gr/grmol) : 42,081

§ titik didih, K : 225,43

§ temperatur kritis, K : 364,76

§ tekanan kritis, bar : 46,13

§ densitas @ 25˚C, gr/ml : 0,5043

§ impuritas : C3H8 (propana)

2. Chlorine

§ bentuk @ 25

oC, 1 atm : gas

§ rumus molekul : Cl2





§ densitas @ 25˚C, gr/ml : 1,3976

§ impuritas : HCl (asam klorida)

b. Bahan pembantu

1. Ferri chloride (sebagai katalis ):

§ bentuk : pellet

§ bulk density, kg/l : 2,0

§ ukuran , diameter, mm : 3,0

§ umur teknis : 3 – 5 tahun



121

c. Produk

1. Allyl Chloride

Sifat fisik allyl chloride:

§ bentuk @ 25

oC, 1 atm : cair

§ rumus molekul : C3H5Cl





§ densitas @ 25˚C, gr/ml : 0,9308

2. Asam klorida

Sifat fisik asam klorida :

§ bentuk @ 25

oC, 1 atm : gas

§ rumus molekul : HCl




§ tekanan kritis, atm : 83,09

§ densitas @ 25˚C, gr/ml : 0,7961

1.4.4. Tinjauan proses secara umum



122

Allyl chloride dihasilkan dari proses chlorinasi propylene dengan bantuan katalis ferri chloride. Reaksi ini

mempunyai konversi 100% terhadap gas chlorine sebagai reaktan pembatas, dengan propylene berlebih 100%. Pada reaksi

ini juga terbentuk 2-chloropropene dan dichloropropene. Selekivitas reaksi terbentuknya allyl chloride, 2-chloropropene,

dan dichloropropene terhadap chlorine adalah 79,23%, 2,34%, dan 18,43%.

Reaksi pembentukan allyl chloride berlangsung dalam fase gas. Reaksi bersifat eksotermis sehingga

memerlukan tambahan pendingin dan beroperasi pada kondisi non adiabatis isothermal. Reaktor yang digunakan adalah

reaktor fixed bed multitube. Produk yang dihasilkan terdiri dari allyl chloride dan hasil samping asam klorida.

Reaksi berlangsung pada tekanan 10 atm dan suhu 500 ˚C. Pada suhu tersebut tidak terjadi reaksi pembentukan

karbon yang tidak diinginkan dan katalis aktif secara baik.


BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

2.1.1. Spesifikasi bahan baku

1. Propylene

- Rumus Molekul : C3H6

- Berat Molekul : 42,081

- Wujud : gas

- Titik Didih (°K) : 225,43

- Kemurnian : 99,5 % wt

- Impuritas : 0,5 % C3H8



123

2. Chlorine

- Rumus Molekul : Cl2


- Wujud : gas


- Kemurnian : 99,7 % wt

- Impuritas : 0,3 % HCl

2.1.2. Spesifikasi produk

1. Allyl chloride

- Rumus Molekul : C3H5Cl


- Wujud : gas


- Kemurnian : 99 % wt

- Impuritas : 0,3% wt C3H5Cl

0,7% wt C3H4Cl2

2. Asam klorida

- Rumus Molekul : HCl




124

- Wujud : gas


- Kemurnian : 31,5 % wt (dalam air)

2.2. Konsep Proses

2.2.1. Dasar reaksi

Proses pembuatan allyl chloride dengan menggunakan katalis ferri chloride pada fase gas, berlangsung di dalam

reaktor fixed bed multitube pada kondisi suhu 500°C tekanan 10 atm.


Pembentukan allyl chloride mengikuti reaksi elementer yang irreversible dan eksotermis dan memberikan hasil

samping asam klorida. Selain itu juga terjadi reaksi samping membentuk 2-chloropropene dan dichloropropene.

Selektivitas reaksi pembentukan allyl chloride, 2-chloropropene, dan dichloropropene berturut-turut adalah 79,23%,

2,34%, dan 18,43%.

Reaksi utama :


propylene chorine allyl chloride asam klorida

Reaksi samping :


propylene chlorine 2-chloropropene asam klorida

C3H6 + 2 Cl2 C3H4Cl2 + 2 HCl

propylene chlorine dichloropropene asam klorida


2.2.2. Mekanisme Reaksi



125

Reaksi klorinasi propylene dengan katalis FeCl3 merupakan reaksi heterogen dalam fase gas (pereaktan) dan

fase padat (katalis). Reaksi yang terjadi pada permukaan katalis adalah sebagai berikut :

· Adsorpsi

Mekanisme adsorpsi propylene dan chlorine

A + s As

B + s Bs

Adsorpsi pereaktan pada permukaan katalis dipergunakan oleh difusivitas pereaktan dari bulk ke

permukaan katalis.

Koefisien perpindahan massa sebanding dengan tekanan total reaktor dan berbanding terbalik dengan

suhu.

· Aktivasi

Reaktan yang telah teradsorbsi akan bersifat aktif di permukaan katalis karena melibatkan gaya tarik yang

lebih tinggi dari adsorbsi.

As As*

Bs Bs*

Reaktan yang telah teradsorpsi di permukaan katalis akan bersifat aktif sehingga digunakan suhu tinggi

dalam aktivasi ini, karena dapat memperbanyak tumbukan antara molekul gas yang telah teradsorpsi dan energi yang

dimiliki menjadi lebih besar.

· Reaksi Permukaan

Reaktan-reaktan yang telah teraktivasi akan bereaksi membentuk produk di permukaan aktif katalis.

As* + Bs* Cs* + Ds*

Persamaan kecepatan reaksi permukaan :

rB = k (CAS.CBS – (CCS.CDS)/Ks)



126

Kecepatan reaksi permukaan ditentukan oleh suhu reaksi sesuai dengan hukum Archenius. Kenaikan suhu

yang tinggi akan mengakibatkan tumbukan semakin besar sehingga kecepatan reaksi permukaan akan bertambah

besar, di mana reaksi akan bergeser ke arah produk dan akan memperbesar produk.

· Deaktivasi

Mekanisme deaktivasi adalah :

Cs* Cs

Ds* Ds

Produk yang telah dihasilkan dari permukaan katalis akan menurunkan energi aktivasi dan melepas situs

aktifnya dari katalis. Kecepatan deaktivasi sama seperti dengan aktivasi tetapi melibatkan produk yang teradsorpsi

pada permukaan katalis.

Agar produk dapat terlepas dari situs aktifnya maka langkah ini diperlukan suhu tinggi. Selain itu suhu

tinggi juga diperlukan untuk mempercepat deaktivasi produk di permukaan katalis.

· Desorpsi

Hasil reaksi yang telah terdeaktivasi kemudian terlepas dari permukaan katalis menuju bulk katalis.

Cs C + s

Ds D + s

Proses desorpsi juga dipengaruhi oleh difusivitas gas zat hasil reaksi dari permukaan katalis ke bulk gas.

Difusivitas zat hasil reaksi ditentukan oleh koefisien perpindahan massa seperti pada proses adsorpsi.

Reaksi akan dipengaruhi oleh reaksi permukaan. Karena itu reaksi dilakukan pada tekanan tinggi untuk

memperbesar konstanta kecepatan reaksi permukaan. Suhu reaksi harus berada pada daerah suhu aktivasi katalis.

2.2.3. Tinjauan Kinetika



127

Ditinjau dari segi kinetika, reaksi klorinasi propylene akan bertambah

cepat dengan naiknya temperatur. Berdasarkan persamaan Arhenius :

k = A . e –E/RT

dimana :

k = konstanta kecepatan reaksi

A = faktor frekuensi tumbukan

E = energi aktivasi

R = konstanta gas ( 1,987 kal/mol K )

T = temperatur operasi ( K )

Harga konstanta kecepatan reaksi kimia diperoleh dari www.che.cemr.wvu.edu adalah sebagai berikut :

Reaksi utama :

C3H6 + Cl2 C3H5Cl + HCl (1)


Reaksi samping :



C3H6 + 2 Cl2 C3H4Cl2 + 2 HCl (3)


Konstanta kecepatan reaksi :

k1= 0,322exp(-63.200/(R.T)) kmol/kg cat s kPa2

k2= 1,83x10-5

exp(-16.000/(R.T)) kmol/kg cat s kPa2

k3= 1,27x10-3

exp(-72.100/(R.T)) kmol/kg cat s kPa3

k1

k2

k3



128


2.2.4 Tinjauan Termodinamika

Reaksi utama :



Reaksi samping :



C3H6 + 2 Cl2 C3H4Cl2 + 2 HCl (3)


Melalui tinjauan termodinamika dapat diketahui apakah reaksi dapat berlangsung atau tidak. Reaksi dapat

berlangsung jika ΔGof ≤ 0. Harga ΔG

of masing-masing komponen pada suhu 298,15 K dapat dilihat pada tabel 2.1 di

bawah ini.

Tabel 2.1. Harga ΔGof masing-masing komponen

Komponen Harga ΔGof (kJ/kmol)

Propylene 62,5019

Chlorine 0

Allyl chloride 43,6307

2-Chloropropene 24,5472

Dichloropropene 1,2785

HCl -95,3



129

(Yaws, 1999)

ΔGo

f = ΔGofproduk – ΔG

ofreaktan

A. Pada reaksi (1)

ΔGo

f = (ΔGof allyl chloride + ΔG

of HCl)– (ΔG

of chlorine + ΔG

of propylene)

= (43,6307+(-95,3)) – (0+62,5019)

= -114,1712 kJ/mol

Ln Ko úû

ùêë

é-=

RTfΔGo

úû

ùêë

é=

K298,15xK.kJ/kmol8,314kJ/kmol2,114171

= 46,0587

Ko = 1,007.1020

kJ/kmol

KoK

ln úûù

êëé -

-=

To1

T1

RΔHo

(Smith & VanNess, 1987)

Dengan K = konsanta kesetimbangan pada suhu tertentu

T = suhu tertentu

ΔHf = panas reaksi standar pada 298,15 K

Sedangkan harga ΔHof untuk reaksi (1) pada suhu 298,15 K adalah -112 kJ/mol propylene

Pada suhu 500 oC (773,15 K) besarnya konstanta kesetimbangan dapat dihitung sebagai berikut :

KoK

ln úûù

êëé -

-=

To1

T1

RΔHo

201,007.10K

ln úû

ùêë

é-=

K298,151

K15,7731

K.kJ/kmol8,314kJ/kmol112000

K = 9,6731.107

kJ/kmol



130

Karena harga K= k1/k2 besar, berarti harga k2 jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan harga k1, sehingga k2

diabaikan terhadap k1 dan reaksi dianggap berjalan satu arah (irreversible).

B. Pada reaksi (2)

ΔGo

f = (ΔGof 2-chloropropene + ΔG

of HCl)– (ΔG

of chlorine + ΔG

of propylene)

= (24,5472+(-95,3)) – (0+62,5019)

= -133,2547 kJ/mol

Ln Ko úû

ùêë

é-=

RTfΔGo

úû

ùêë

é=


= 53,7573

Ko = 2,2208.1023

kJ/kmol

KoK

ln úûù

êëé -

-=

To1

T1

RΔHo



T = suhu tertentu


Sedangkan harga ΔHof untuk reaksi (1) pada suhu 298,15 K adalah -121 kJ/mol propylene.


KoK

ln úûù

êëé -

-=

To1

T1

RΔHo

232,2208.10K

ln úû

ùêë

é-=

K298,151

K15,7731


K = 2,0999.1010

kJ/kmol



131

Karena harga K= k1/k2 besar, berarti harga k2 jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan harga k1 sehingga k2


C. Pada reaksi (3)

ΔGo

f = (ΔGof dichloropropene + ΔG

of HCl)– (ΔG

of chlorine + ΔG

of propylene)

= (1,2785+(-95,3)) – (0+62,5019)

= -156,5234 kJ/mol

Ln Ko úû

ùêë

é-=

RTfΔGo

úû

ùêë

é=


= 63,1443

Ko = 2,6499.1027

kJ/kmol

KoK

ln úûù

êëé -

-=

To1

T1

RΔHo



T = suhu tertentu


Sedangkan harga ΔHof untuk reaksi (1) pada suhu 298,15 K adalah -222 kJ/mol propylene


KoK

ln úûù

êëé -

-=

To1

T1

RΔHo

272,6499.10K

ln úû

ùêë

é-=

K298,151

K15,7731


K = 3368,1351 kJ/kmol



132

Karena harga K= k1/k2 besar, berarti harga k2 jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan harga k1 sehingga k2


2.3. Diagram Alir Proses

2.3.1 Diagram alir proses

Diagram alir proses dapat dilihat pada gambar 2.3

2.3.2 Langkah Proses

Proses pembuatan allyl chloride dengan menggunakan bahan baku

propylene secara garis besar dibagi menjadi 3 tahap, yaitu :

1. Tahap penyiapan bahan baku

Bahan baku dalam pembuatan allyl chloride ini terdiri dari propylene dan

chlorine. Propylene disimpan dalam bentuk cair pada temperatur 30 oC dan

tekanan 13 atm dalam tangki silinder horizontal dengan elliptical head T-01,

komposisi propylene adalah 99,5% wt dengan impuritas propana 0,5% wt.

Sedangkan chlorine disimpan dalam bentuk cair pada temperatur 30 oC dan

tekanan 10 atm dalam tangki silinder horizontal dengan eliptical head T-02,

komposisi chlorine 99,7% wt dengan impuritas asam klorida 0,3% wt.

Cairan propylene dipompa dari tangki T-01 dengan pompa P-01 masuk ke

dalam vaporizer V-01 untuk diuapkan dalam kondisi 13 atm dan suhu

303,2242 K, sehingga didapatkan uap jenuh propylene pada suhu 303,5207 K.

Sebagai media pemanas digunakan steam. Kemudian uap jenuh propylene

tersebut diturunkan tekanannya oleh expander E-01 hingga 10 atm dan suhu

293,7183 K dan dicampur dengan recycle pada mixer tee M-01.

Cairan chlorine dipompa dari tangki T-02 dengan pompa P-02 masuk ke

dalam vaporizer V-02 untuk diuapkan dalam kondisi 10 atm dan suhu

304,0854 K, sehingga didapatkan uap jenuh chlorine pada suhu 307,0213 K.

Sebagai media pemanas digunakan steam. Kemudian uap jenuh chlorine

dicampur dengan hasil mixer tee M-03 pada mixer tee M-04. Hasil campuran

mixer tee M-04 dengan tekanan 10 atm dan suhu 306,267 K dipanaskan



133

dengan penukar panas HE-01 hingga suhu 616,6175 K dan dilanjutkan dengan

HE-02 hingga suhu 773,15 K pada tekanan tetap, 10 atm.

2. Tahap pembentukan allyl chloride

Bahan baku propylene dan chlorine yang telah dipanaskan kemudian

diumpankan ke dalam reaktor R-01 yang berisi katalis padat ferri chloride

FeCl3. Di dalam reaktor terjadi proses klorinasi propylene menjadi allyl

chloride, 2-chloropropene, dichloropropene, dan asam klorida.

Reaktor yang digunakan adalah reaktor jenis Fixed Bed (multi tube) dengan kondisi isotermal non adiabatik.

Reaksi yang berlangsung bersifat eksotermis sehingga diperlukan pendingin. Panas yang dihasilkan selama reaksi

diserap oleh media pendingin Dowtherm A ™. Reaktor dioperasikan pada suhu 500 ˚C dengan tekanan 10 atm

Hasil reaksi keluar reaktor pada suhu 773,15 K masuk ekspander E-02 untuk menurunkan tekanan dari 10 atm

menjadi 8 atm. Campuran keluar E-02 dengan suhu 757,2332 K dan tekanan 8 atm masuk ke dalam waste heat boiler

WHB-01 untuk menurunkan suhu dan menghasilkan steam.

3. Tahap pemurnian

a. Tahap Distilasi

Hasil keluar reaktor yang telah didinginkan dalam WHB-01 diumpankan

ke dalam kondenser parsial CP-01 sehingga didapatkan campuran dua fase

pada suhu 323,15 K yang akan dipisahkan pada separator S-03. Hasil bawah

S-03 yang berupa cairan dipompa dengan P-05 masuk ke menara distilasi

MD-01. Hasil atas S-03 yang berupa gas akan bercampur dengan gas hasil

atas MD-01.

Umpan masuk MD-01 dalam kondisi cair jenuh pada suhu 323,15 K

tekanan 8 atm. Hasil atas MD-01 yang suhunya 282,0129 K, tekanan 8 atm,

masuk ke dalam kondenser parsial CD-01, diembunkan hingga suhunya

berubah menjadi 275,3971 K tekanan 8 atm, dua fase, yang akan dipisahkan

dalam separator S-04. Campuran gas keluar S-04 dicampur dengan hasil atas

separator S-03 pada mixer tee M-05, diperoleh suhu campuran 319,0802 K.

Sedangkan campuran cairannya dikembalikan sebagai refluks dengan

perbandingan Lo/D ( rasio refluks) sebesar 2,1553. Pengambilan panas dalam



134

CD-01 menggunakan chilled water dari unit refrigerasi karena pendinginan

dilakukan pada suhu di bawah suhu lingkungan. Chilled water sebanyak

185092,08 kg/jam masuk CD-01 pada suhu 275,15 K tekanan 2 atm dan

keluar pada suhu 278,15 K. Arus atas ini sebagian besar berupa propylene dan

HCl. Sedangkan hasil bawah menara distilasi MD-01 pada suhu 379,6893 K,

tekanan 8 atm, masuk ke dalam reboiler parsial REB-01 untuk diuapkan. Uap

keluar REB-01 pada suhu 415,1675 K tekanan 8 atm, sebagian dikembalikan

ke MD-01 dan cairannya dipompa dengan pompa P-07 untuk mengalirkan

campuran masuk ke dalam MD-02. Arus bawah ini mengandung allyl

chloride dan hidrokarbon lain yang dihasilkan oleh reaksi samping.

Penguapan yang dilakukan di REB-01 menggunakan steam yang keluar dari

REB-02. Steam ini masuk REB-01 pada suhu 484,2069 K, tekanan 2 atm dan

keluar REB-01 pada suhu 463,8172 K tekanan 2 atm. Steam yang digunakan

sebanyak 130042,0319 kg/jam.

Menara distilasi MD-02 memisahkan sebagian hidrokarbon yang masih

terbawa pada produk. Umpan masuk MD-02 berupa cair jenuh pada suhu

379,6833 K tekanan 8 atm. Hasil atas MD-02 yang suhunya 341,8952 K

tekanan 8 atm masuk ke dalam kondenser total CD-02 untuk diembunkan.

Cairan keluar CD-02 suhu 296,5746 K tekanan 8 atm kemudian masuk

akumulator ACC-01. Dari ACC-01 sebagian cairan dimasukkan kembali ke

dalam MD-02 sebagai refluks dan sebagian lagi dialirkan menuju unit

pengolahan limbah. Perbandingan Lo/D ( rasio refluks) ini sebesar 7,509.

Kondensasi yang terjadi dalam CD-02 ini menggunakan chilled water dari

unit refrigerasi. Chilled water masuk CD-02 sebanyak 10709,7153 kg/jam

pada suhu 293,15 K, tekanan 2 atm, dan keluar CD-02 pada suhu 303,15 K.

Hasil bawah menara distilasi MD-02 yang mengandung banyak allyl chloride,

masuk ke reboiler parsial REB-02 pada suhu 313,3997 K dan tekanan 8 atm.

REB-02 akan menguapkan sebagian campuran. Uap yang dihasilkan REB-02

dikembalikan ke dalam MD-02 sedangkan cairannya dipompa dengan pompa

P-09 masuk menara distilasi MD-03 untuk pemurnian lebih lanjut. Penguapan

dalam REB-02 menggunakan steam yang keluar dari REB-03 yaitu sebanyak



135

130042,0319 kg/jam. Steam masuk REB-02 pada suhu 489,3574 K, tekanan 2

atm, dan keluar REB-02 pada suhu 484,2069 K.

Umpan masuk MD-03 dalam kondisi cair jenuh pada suhu 415,6122 K,

tekanan 8 atm. MD-03 merupakan pemurnian akhir produk allyl chloride.

Allyl chloride dihasilkan pada hasil atas yang keluar dari MD-03 pada suhu

412,6305 K, tekanan 8 atm. Hasil atas MD-03 masuk kondenser total CD-03,

diembunkan, dan masuk ke dalam akumulator ACC-02 pada suhu

412,3082 K. ACC-02 beroperasi pada tekanan 8 atm. Cairan keluar ACC-02

sebagian dikembalikan ke dalam MD-03 sebagai refluks, dan sebagian

dialirkan ke dalam tangki penyimpan produk TP-03. Perbandingan Lo/D

(rasio refluks) ini sebesar 1,1637. Kondensasi pada CD-03 dilakukan dengan

menggunakan air pendingin. Air pendingin sebanyak 1398570,33 kg/jam

masuk ke dalam CD-03 pada suhu 303,15 K, tekanan 1 atm dan keluar CD-03

pada suhu 313,15 K. Hasil bawah MD-03 masuk reboiler parsial REB-03

pada suhu 457,0885 K, tekanan 8 atm. Dalam REB-03 terjadi penguapan

sebagian. Gas yang dihasilkan dikembalikan ke dalam MD-03 sedangkan

cairannya dialirkan menuju unit pengolahan limbah. Arus keluar REB-03

pada suhu 456,4421 K. Penguapan di REB-03 dilakukan dengan

menggunakan steam sebanyak 130042,0319 kg/jam yang berasal dari HE-02.

Steam masuk REB-03 pada suhu 898,15 K, tekanan 2 atm, dan keluar REB-03

pada suhu 489,3574 K.

b. Tahap Absorbsi

Absorbsi dilakukan di menara absorber A-01 yang beroperasi pada

tekanan 8 atm dengan tujuan untuk menyerap HCl menggunakan air.

Campuran gas keluar mixer tee M-05 pada suhu 319,0802 K masuk A-01,

sedangkan air masuk A-01 pada suhu 303,15 K. Diasumsi hanya HCl yang

larut dalam air, sehingga diperoleh larutan HCl 31,5 % pada suhu

309,0743 K. HCl yang tidak terlarut bersama dengan komponen lainnya

kemudian dialirkan masuk kompresor C-01 pada suhu 306,5394 K, tekanan

8 atm. C-01 berfungsi menaikkan tekanan campuran gas menjadi 10 atm.



136

Dari C-01 campuran gas di-recycle dan dicampur dengan bahan baku

propylene pada mixer tee M-01.

2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas

2.4.1. Neraca massa total

Tabel 2.2 Neraca massa total

Komponen Input (kg/jam) Output (kg/jam) HCl 4,4530 765,4377

Propylene 857,4335 60,0863

Propana 4,3087 4,3087

Chlorine 1479,8722 0

2-Chloropropene 0 37,3737

Allyl chloride 0 1265,4364

Dichloropropene 0 213,4246

Air 1664,5231 1664,5231

Total 4010,5905 4010,5905

2.4.2. Neraca massa alat

1. Reaktor (R-01)

Tabel 2.3. Neraca massa reaktor

Komponen Input (kg/jam) Output (kg/jam) HCl 44,7392 805,7238

Propylene 1756,5616 959,2144

Propana 29,6437 29,6437

Chlorine 1479,8721 0

2-Chloropropene 20,0230 57,3967

Allyl chloride 262,9581 1528,3945



137

Dichloropropene 11,3255 224,7500

Air 0 0

Total 3605,1231 3605,1231

3. Menara Distilasi-01 (MD-01)

Tabel 2.4. Neraca massa MD-01

Output (kg/jam) Komponen Input (kg/jam) Bottom Destilat

HCl 42,2131 0 42,2131

Propylene 171,3963 60,0863 111,3100

Propana 6,1494 4,3087 1,8407

Chlorine 0 0 0

2-Chloropropene 37,3737 37,3737 0

Allyl chloride 1265,4364 1265,4364 0

Dichloropropene 213,4245 213,4245 0

Air 0 0 0

1580,6297 155,3638 Total 1735,9935

1735,9935




HCl 0 0 0

Propylene 60,0863 0 60,0863

Propana 4,3087 0 4,3087

Chlorine 0 0 0

2-Chloropropene 37,3737 3,7374 33,6364

Allyl chloride 1265,4364 1252,7821 12,6544

Dichloropropene 213,4245 213,4245 0

Air 0 0 0

Total 1580,6297 1469,9440 110,6857



138

1580,6297




HCl 0 0 0

Propylene 0 0 0

Propana 0 0 0

Chlorine 0 0 0

2-Chloropropene 3,7374 0 3,7374

Allyl chloride 1252,7821 2,7821 1250,0000

Dichloropropene 213,4245 204,5356 8,8889

Air 0 0 0

207,3177 1262,6263 Total 1469,9440

1469,9440

6. Absorber (A-01)

Tabel 2.7. Neraca massa A-01

Output (kg/jam) Komponen Input (kg/jam) Liquid Gas

HCl 805,7238 765,4376 40,2862

Propylene 899,1281 0 899,1281

Propana 25,3349 0 25,3349

Chlorine 0 0 0

2-Chloropropene 20,0230 0 20,0230

Allyl chloride 262,9581 0 262,9581

Dichloropropene 11,3255 0 11,3255

Air 1664,5231 1664,5231 0

2429,9608 1259,0557 Total 3689,0165

3689,0165

2.4.4. Neraca Panas



139

1. Reaktor ( R )

Tabel 2.8. Neraca panas Reaktor

Komponen Keterangan Input (Kj/jam) Output (Kj/jam)

Qin Panas yang dibawa umpan 2,5373E+06

Qout Panas yang dibawa produk 2,5985E+06

QR Panas reaksi 2,3381E+06

QP Panas yang diserap pendingin 2,2769E+06

Total 4,8754E+06 4,8754E+06


Tabel 2.9. Neraca panas MD-01


Fhf panas yang dibawa umpan 71140,3006

DHd panas yang dibawa distilat -22908,4807

BHb panas yang dibawa bottom 206087,8459

Qc panas condenser 2332160,2100

Qr panas reboiler -2220121,1455

Total 183179,3652 183179,3652





DHd panas yang dibawa distilat -308,080285





140


Total 281995,1242 281995,1242





DHd panas yang dibawa distilat 1121563,3036




Total 1142594,4121

1142594,4121

5. Absorber (A-01)

Tabel 2.12. Neraca panas A-01


Hl Panas dibawa cairan 377,4864 876,4889

Hg Panas dibawa gas 1053,4933 554,4909

Total 1430,9797 1430,9797

2.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan

2.5.1. Lay Out Pabrik

Lay out pabrik adalah pengaturan dan penyusunan alat proses dan fasilitas

pabrik lainnya, sedemikian rupa sehingga pabrik dapat beroperasi secara aman,

efektif dan efisien.

Tata letak pabrik perlu disusun dengan baik dengan tujuan :

a. Mempermudah akses keluar masuk pabrik, baik untuk manusia maupun barang.

b. Mempermudah pemasangan, pemeliharaan dan perbaikan peralatan.

c. Membuat proses pengolahan dari bahan baku hingga menjadi produk berlangsung secara efisien.

d. Mengantisipasi dampak yang mungkin timbul apabila terjadi musibah, seperti ledakan, kebakaran, dsb.

e. Mengoptimalkan keuntungan.



141

Untuk mencapai tujuan tersebut di atas, maka hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam penentuan tata letak

pabrik yang baik, antara lain :

a. Pabrik allyl chloride akan didirikan di atas tanah yang masih kosong, sehingga tata letak pabrik tidak

dipengaruhi adanya bangunan lain.

b. Perlu disediakan area untuk kemungkinan perluasan.

c. Area utilitas sebaiknya ditempatkan jauh dari area proses, untuk menjaga agar tidak terjadi kontak antara

bahan bakar dengan sumber panas.

d. Fasilitas karyawan seperti masjid, kantin, ditempatkan di lokasi yang mudah terjangkau dan tidak

mengganggu proses.

e. Fasilitas bengkel sebaiknya di lokasi yang strategis

2.5.2. Tata Letak Peralatan

Dalam menyusun tata letak peralatan yang harus diperhatikan adalah :

a. Peralatan yang sejenis ditempatkan secara berkelompok untuk memudahkan pemeliharaan.

b. Alat kontrol diletakkan pada lokasi yang mudah diamati oleh operator.

c. Susunan alat dan pemipaan diusahakan tidak mengganggu operator.

d. Sistem pemipaan sebaiknya diberi warna sedemikian rupa sehingga mempermudah operator untuk

mengidentifikasi apabila terjadi masalah.

e. Tata letak peralatan harus menyediakan minimal dua arah bagi karyawan untuk menyelamatkan diri apabila

terjadi ledakan atau kebakaran.

f. Peralatan yang sekiranya rawan terhadap kebakaran seperti tangki penyimpan, dilengkapi tanggul untuk

mengisolir lokasi apabila terjadi kebakaran.

g. Sirkulasi udara yang baik dan cahaya yang cukup merupakan faktor penting yang mempengaruhi semangat dan hasil kerja karyawan



142

Gambar 2-4. Layout Pabrik

Keterangan :

1. Pos keamanan 7. Klinik 13. Safety

2. Taman 8. Laboratorium 14. Gudang

3. Musholla 9. Utilitas 15. Bengkel

4. Kantin 10. Proses 16. Parkir

5. Ruang kontrol 11. Area perluasan

5

8

6

7

3

1 1

2

4

9 10

11 11

12

13

14

15

16

1



143

6. Kantor 12. Pembangkit listrik

Gambar 2-5. Layout Peralatan Proses

Keterangan :

T-01 : Tangki propylene S : Separator

T-02 : Tangki propana REB : Reboiler

T-03 : Tangki allyl chloride ACC : Accumulator

T-04 : Tangki asam klorida CD : Condenser

V : Vaporizer WHB : Waste Heat Boiler

R : Reaktor HE : Heat Exchanger

CP : Kondenser Parsial

MD : Menara Destilasi

BAB III

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1 TANGKI PENYIMPAN PROPYLENE

T-01

T-01

T-01

T-01

T-02

T-02T-02

T-02

V-01 S-01

V-02 S-02

HE-01

HE-02

R-01

WHB

S-03 MD-01

CD-1 S-04

RB

-01

MD-02

CD-02 ACC-1

RB

-02MD-03

CD-03 ACC-02

RB

-03T-03

T-04

ABS

CP-01



144

Kode : T-01

Fungsi : Menyimpan bahan baku propylene untuk

kebutuhan selama 30 hari.

Tipe : Silinder horisontal dengan head tipe elliptical

dished head

Jumlah : 4 buah

Volume : 25862,5605 ft3

Kondisi penyimpanan : T = 30 °C

P = 13 atm

Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-353

Diameter : 25 ft

Panjang : 50 ft

Tebal silinder : 2,75 in

Tebal head : 2,75 in

Tinggi head : 82,25 in

3.2 TANGKI PENYIMPAN CHLORINE

Kode : T-02

Fungsi : Menyimpan bahan baku chlorine untuk kebutuhan

selama 1 bulan.



145

Tipe : Silinder horisontal dengan head tipe elliptical

dished head

Jumlah : 4 buah

Volume : 17575,8420 ft3


P = 10 atm

Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-353

Diameter : 22 ft

Panjang : 55,7917 ft

Tebal silinder : 1,25


Tinggi head : 70,75 in

3.3 TANGKI PENYIMPAN ALLYL CHLORIDE

Kode : T-03

Fungsi : Menyimpan produk allyl chloride.

Tipe : Silinder tegak (vertical cylinder) dengan dasar

datar (flat bottom) dan bagian atas conical.

Jumlah : 1 buah

Volume : 97970,5241 ft3


P = 1 atm

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C



146

Diameter : 60 ft

Tinggi : 36 ft

Tebal shell

· Course 1 : 1 in

· Course 2 : 0,9375 in

· Course 3 : 0,9375 in

· Course 4 : 0,8750 in

· Course 5 : 0,8750 in

· Course 6 : 0,8125 in


Tinggi head : 10,9191 ft

3.4 TANGKI PENYIMPAN PRODUK SAMPING (HCl)

Kode : T-04

Fungsi : Menyimpan produk samping (HCl).

Tipe : Silinder tegak (vertical cylinder) dengan dasar

datar (flat bottom) dan bagian atas conical.

Jumlah : 1 buah

Volume : 164974,6733 ft3


P = 1 atm

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-202 grade B

Diameter : 60 ft



147

Tinggi : 60 ft

Tebal shell

· Course 1 : 0,6875 in

· Course 2 : 0,6250 in

· Course 3 : 0,6250 in

· Course 4 : 0,6250 in

· Course 5 : 0,5625 in

· Course 6 : 0,5625 in

· Course 7 : 0,5625 in

· Course 8 : 0,5000 in

· Course 9 : 0,5000 in

· Course 10 : 0,5000 in


Tinggi head : 10,9191 ft

3.5 VAPORIZER

Kode : V-01

Fungsi : Menguapkan propylene sebelum masuk reaktor

(R-01)

Jenis : Shell and tube

Tipe HE : 1 - 1

Jumlah : 1 ( satu ) buah

Beban panas : 1314673,76 kJ/jam



148

Luas transfer panas : 95,7944 ft2

Dimensi

shell

· Diameter dalam : 10 in

· Jarak baffle : 7,5 in

tubes

· Diameter luar : 0,75 in

· Diameter dalam : 0,584 in

· shell : 1 in triangle pitch

· Panjang : 8 ft

· Jumlah pipa : 61 buah

Pemanas : steam

Kebutuhan pemanas : 125,9867 kg/jam

Bahan : Carbon steel

3.6 VAPORIZER

Kode : V-02

Fungsi : Menguapkan chlorine sebelum masuk reaktor

(R-01)

Jenis : Shell and tube

Tipe HE : 1 - 1

Jumlah : 1 ( satu ) buah

Beban panas : 696863,0769 kJ/jam



149

Luas transfer panas : 30,312 ft2

Dimensi

shell

· Diameter dalam : 8 in

· Jarak baffle : 6 in

tubes

· Diameter luar : 0,75 in

· Diameter dalam : 0,482 in

· shell : 1 in triangle pitch

· Panjang : 8 ft

· Jumlah pipa : 30 buah

Pemanas : steam

Keb. Pemanas : 130042,0319 kg/jam

Bahan : Carbon steel

3.7 SEPARATOR 1

Kode : S-01

Fungsi : Memisahkan fase cair dan gas yang dihasilkan dari V-01

Jumlah : 1 buah

1. Kondisi operasi

Suhu = 30,3707 oC

Tekanan = 13 atm

2. Laju alir umpan = 1077,1778 kg/jam



150

3. Spesifikasi

· Drum/shell

- Volume = 6,1142 ft3 = 0,1731 m3

- Diameter = 2 ft = 0,6096 m

- Tinggi = 2 ft = 0,6096 m

- Tebal shell = 0,1875 in = 0,0048 m

- Material = Carbon steel SA 285 grade C

· Head

- Tipe = Torrisperical dished head

- Tebal = 0,1875 in = 0,0048 m

- Tinggi = 6,0764 in = 0,1543 m


3.8 SEPARATOR 2

Kode : S-02

Fungsi : Memisahkan fase cair dan gas yang dihasilkan dari V-02

Jumlah : 1 buah

1. Kondisi operasi

Suhu = 33,8713 oC

Tekanan = 10 atm


3. Spesifikasi

· Drum/shell



151

- Volume = 11,1137 ft3 = 0,3147 m3

- Diameter = 2,5 ft = 0,7620 m

- Tinggi = 2,5 ft = 0,7620 m

- Tebal shell = 0,1875 in = 0,0048 m


· Head


- Tebal = 0,1875 in = 0,0048 m

- Tinggi = 7,1006 in = 0,1804 m


3.9 SEPARATOR 3

Kode : S-03

Fungsi : Memisahkan fase cair dan gas yang dihasilkan dari CP-01

Jumlah : 1 buah

1. Kondisi operasi

Suhu = 50 oC

Tekanan = 8 atm


3. Spesifikasi

· Drum/shell

- Volume = 1,3984 ft3 = 0,0396 m3



152

- Diameter = 1,5838 ft = 0,4828 m

- Tinggi = 1,5291 ft = 0,4661 m

- Tebal shell = 0,25 in


· Head


- Tebal = 0,1875 in = 0,0048 m

- Tinggi = 4,9141 in = 0,1248 m


3.10 SEPARATOR 4

Kode : S-04

Fungsi : Memisahkan fase cair dan gas yang dihasilkan oleh

kondenser parsial CD-01

Jumlah : 1 buah

1. Kondisi operasi

Suhu = 2,2471 oC

Tekanan = 8 atm


3. Spesifikasi

· Drum/shell

- Volume = 8,9180 ft3 = 0,2525 m3

- Diameter = 1,6924 ft = 0,5158 m



153

- Panjang = 3,9662 ft = 1,2089 m

- Tebal shell = 0,1875 in = 0,0048 m


· Head


- Tebal = 0,1875 in = 0,0048 m

- Lebar = 5,3877 in = 0,1368 m


3.11 KOMPRESOR

Kode : C-01

Fungsi : Menaikkan tekanan gas sebanyak 1259,056 kg/jam dari 8

atm menjadi 10 atm.

Tekanan masuk : 8 atm

Tekanan keluar : 10 atm

Tipe : Single stage compressor

Volume inlet : 656,7955 m3/jam

Suhu masuk : 33,3894 oC

Suhu keluar : 42,0397 oC

Daya : 7 HP



154

3.12 REAKTOR

Kode : R-01

Fungsi : Sebagai tempat berlangsungnya reaksi chlorinasi

propylene menjadi allyl chloride dengan bantuan

katalis FeCl3

Tipe : Fixed bed multitube Reaktor

Desain : 1-1 shell and tube

Jumlah : 1 buah

Kondisi operasi

· Suhu : 500 oC

· Tekanan : 10 atm

· Waktu tinggal : 1,2824 detik

Non adiabatis dan isotermal

Spesifikasi :

a. Katalisator

Bahan : FeCl3

Bentuk : Pellet

Umur : 3-5 tahun

Diameter : 0,003 mm

Porositas : 0,5

Densitas : 2000 kg/m3 (www.che.cemr.wvu.edu)

b. Tube

Panjang tube : 6,33 m



155

IDT : 0,023368 m

ODT : 0,03175 m

at : 4,2903.10-4 m

Jumlah : 1137

Susunan : triangular, dengan pitch 1,5625 in

Jumlah pass : 1

Material : high alloy steel SA 167 grade 5

c. Shell

IDT : 1,524 m

Tebal shell : 0,5 in

Baffle space : 0,381 m

Jumlah : 1

Jumlah pass : 1

Material : High alloy steel SA 167 grade 5

d. Pendingin

Bahan : Dowtherm A TM

Suhu masuk : 623,15 K

Suhu keluar : 673,15 K

e. Head

Bentuk : Torisperical dished head

Tinggi : 0,34735 m

Tebal : 1 in



156

Volume : 0,29971 m3

f. Reaktor

Tinggi : 7,0247 m

Volume : 12,14042 m3

3.13 POMPA 1

Kode : P-01

Fungsi : Mengalirkan bahan baku propylene ke vaporizer

(V-01)

Tipe : Centrifugal pump

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : Carbon steel SA 285 grade C

Kapasitas : 18,2881 gpm

Daya pompa : 0,25 HP

Pipa yang digunakan

· D nominal size : 1,5 in

· No. Schedule : 40

· ID : 1,61 in

· OD : 1,9 in

3.14 POMPA 2

Kode : P-02

Fungsi : Mengalirkan bahan baku chlorine ke vaporizer (V-

02)



157


Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : Stainless steel SA 285 grade C



Pipa yang digunakan



· ID : 1,61 in

· OD : 1,9 in

3.15 POMPA 3

Kode : P-03

Fungsi : Mengalirkan recycle vaporizer (V-01) ke mixer tee

(M-01)


Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : Stainless steel SA 283 grade C



Pipa yang digunakan





158

· ID : 0,824 in

· OD : 1,05 in

3.16 POMPA 4

Kode : P-04

Fungsi : Mengalirkan recycle vaporizer (V-02) ke mixer

tee (M-02)


Jumlah : 1 buah




Pipa yang digunakan



· ID : 0,824 in

· OD : 1,05 in

3.17 POMPA 5

Kode : P-05

Fungsi : Mengalirkan hasil bawah S-03-01 dipompakan ke

MD-01



159


Jumlah : 1 buah




Pipa yang digunakan

· D nominal size : 2 in


· ID : 2,067 in

· OD : 2,375 in

3.18 POMPA 6

Kode : P-06

Fungsi : Mengalirkan hasil atas MD-01 dari separator S-3

dimasukkan ke refluks


Jumlah : 1 buah




Pipa yang digunakan





160

· ID : 1,049 in

· OD : 1,315 in

3.19 POMPA 7

Kode : P-07

Fungsi : Mengalirkan hasil bawah MD-01 dari reboiler

diumpankan ke MD-02


Jumlah : 1 buah




Pipa yang digunakan



· ID : 5,047 in

· OD : 5,563 in

3.20 POMPA 8

Kode : P-08



161

Fungsi : Mengalirkan hasil atas MD-02 dari separator

diumpankan ke refluks dan unit pengolahan

limbah


Jumlah : 2 buah




Pipa yang digunakan



· ID : 1,38 in

· OD : 1,66 in

3.21 POMPA 9

Kode : P-09

Fungsi : Mengalirkan hasil bawah MD-02 dari reboiler

diumpankan ke MD-03


Jumlah : 1 buah






162

Pipa yang digunakan



· ID : 1,61 in

· OD : 1,9in

3.22 POMPA 10

Kode : P-10

Fungsi : Mengalirkan hasil atas MD-03 dari separator

diumpankan ke refluks dan T-03


Jumlah : 1 buah




Pipa yang digunakan



· ID : 3,068 in

· OD : 3,5 in

3.23 KONDENSER PARSIAL

Kode : CP-01



163

Fungsi : Mengembunkan sebagian hasil dari WHB-01

Tipe : Shell and tube 1 –1 heat exchanger

Bahan konstruksi

· Tube : Cast Steel

· Shell : Carbon steel SA 283 grade C

Spesifikasi Tube

· OD tube : 0,75 in

· ID tube : 0,56 in

· BWG : 13

· Susunan : Triangular pitch, Pt = 1

· Jumlah tube : 30

· Passes : 1

· Flow area : 0,0667 ft2

· Panjang tube : 13,7 ft

· Surface per 1 ft : 0,1963 ft2

Spesifikasi Shell

· ID shell : 8 in

· Passes : 2

3.24 HEATER 1

Kode : HE-01



164

Fungsi : Memanaskan campuran bahan baku sebanyak

3605,1231 kg/jam dari suhu 33,117 ºC sampai

343,4675 ºC

Tipe : Shell and tube heat exchanger

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi



Spesifikasi Tube



· BWG : 11


· Jumlah tube : 92

· Passes : 1


· Panjang tube : 8 ft


Spesifikasi Shell

· ID shell : 12 in

· Passes : 1

3.25 HEATER 2

Kode : HE-02



165

Fungsi : Memanaskan campuran bahan baku sebanyak

3605,1231 kg/jam dari suhu 343,4675 ºC sampai

500 ºC

Tipe : Shell and tube heat exchanger

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi



Spesifikasi Tube



· BWG : 10


· Jumlah tube : 74

· Passes : 1




Spesifikasi Shell

· ID shell : 13,25 in

· Passes : 8

3.26 ACCUMULATOR 1

Kode : ACC-01



166

Fungsi : Menampung cairan dari produk kondensor parsial

CD-02 dan produk atas menara distilasi MD-02

Jenis : Tangki berbentuk silinder horisontal dengan head

dan bottom berbentuk torisperical.

Bahan Konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C

Jumlah : 1 buah

Volume : 3,4669 ft3

Diameter : 1,1376 ft

Panjang : 1,1418 ft



3.27 ACCUMULATOR 2

Kode : ACC-02

Fungsi : Menampung cairan dari produk kondensor parsial

CD-03 dan produk atas menara distilasi MD-03

Jenis : Tangki berbentuk silinder horisontal dengan head

dan bottom berbentuk torisperical.

Bahan Konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C

Jumlah : 1 buah

Volume : 5,0631 ft3


Panjang : 15,5793 ft



167



3.28 KONDENSOR TOTAL

Kode : CD-01

Fungsi : Menurunkan suhu dan mengembunkan hasil atas

MD-01

Tipe : Shell and tube 1-1 horizontal condenser

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi

· Shell : Stainless steel SA 240 grade 304

· Tube : Cast iron

Spesifikasi Shell

· ID Shell : 17,25 in

· Baffle spacing : 12,9375 in

· Passes : 1

Spesifikasi tube



· BWG : 14

· Lay out tube : Trianguler pitch ( Pt = 1 in )

· Jumlah tube : 203

· Passes : 1



168

· Flow area per tube : 0,289 in2

· Surface per l ft : 0,1963 ft2


3.29 KONDENSOR PARSIAL

Kode : CD-02

Fungsi : Menurunkan suhu dan mengembunkan sebagian

hasil atas MD-02


Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi

· Shell : Stainless steel SA 240 grade 304

· Tube : Cast iron

Spesifikasi Shell

· ID Shell : 12 in

· Baffle spacing : 9 in

· Passes : 1

Spesifikasi tube



· BWG : 16


· Jumlah tube : 92



169

· Passes : 1




3.30 KONDENSOR PARSIAL

Kode : CD-03

Fungsi : Menurunkan suhu dan mengembunkan sebagian

hasil atas MD-03


Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi

· Shell : Carbon steel

· Tube : Cast steel

Spesifikasi Shell

· ID Shell : 17,25 in

· Baffle spacing : 12,9375 in

· Passes : 1

Spesifikasi tube



· BWG : 14




170


· Passes : 1




3.31 ABSORBER

Kode : A-01

Fungsi : Menyerap campuran gas keluaran separator S-03

dan MD-01 dengan menggunakan solvent H2O

Jenis Packing : Ceramic raschig rings

Diameter Packing : 25 mm

Jumlah : 1 buah

Diameter : 0,5642 m

Tinggi Packing : 1,9653 m

Tinggi menara : 4,0222 m

Tinggi head : 0,2503 m

Teball shell : 0,25 in


3.32 MENARA DISTILASI 1

Kode : MD-01



171

Fungsi : Memisahkan propylene dan sebagian HCl dari

campuran.

Jenis : Packed Tower

Bahan konstruksi : Carbon steel SA 167 grade 5

Jumlah plate : 9

Diameter : 0,2807 m

Tinggi menara : 12,15 ft


Teball shell : 0.25 in


Kondisi Operasi

· Puncak : T = 275,3971 K

P = 8 atm

· Dasar : T = 379,6832 K

P = 8 atm


Kode : MD-02

Fungsi : Memisahkan allyl chloride dari hasil samping



Jumlah plate : 10

Diameter : 0,2647 m



172



Teball shell : 0,1875 in


Kondisi Operasi

· Puncak : 341,8952 K

P = 8 atm

· Dasar : T = 415,6122 K

P = 8 atm


Kode : MD-03

Fungsi : Memurnikan produk (Allyl chloride)



Jumlah plate : 19






Kondisi Operasi

· Puncak : 412,6305 K



173

P = 8 atm

· Dasar : T = 456,4421 K

P = 8 atm

3.35 REBOILER 1

Kode : REB-01

Fungsi : Menguapkan kembali hasil bawah menara distilasi

MD-01 untuk dikembalikan ke menara.

Jenis : Kettle reboiler

Bahan konstruksi : Carbon steel

Spesifikasi :



· BWG : 10

· Passes : 1


· Panjang : 8 ft

· Surface per 1ft : 0,1263 ft2

3.36 REBOILER 2

Kode : REB-02



174




Bahan konstruksi

· Tube : Carbon steel


Spesifikasi Tube



· BWG : 10

· Susunan : Triangular pitch, Pt = 1 in

· Jumlah tube : 24

· Passes : 4




Spesifikasi Shell

· ID shell : 8 in

· Passes : 4

3.37 REBOILER 3

Kode : REB-03



175




Bahan konstruksi

· Tube : Carbon steel


Spesifikasi Tube



· BWG : 14

· Susunan : Triangular pitch, Pt = 1 in


· Passes : 1




Spesifikasi Shell

· ID shell : 17,25 in

· Passes : 1

3.38 WASTE HEAT BOILER

Kode : WHB-01



176

Fungsi : Menurunkan suhu produk keluaran reaktor

sekaligus

: Membuat saturated steam

Jenis : Kettle boiler

ODT : 0,75 in

IDT : 0,584 in

BWG : 14

Flow area : 0,268 ft2

Panjang : 8 ft

Surface per 1 ft : 0,1529 ft2/ft

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1. Unit Pendukung Proses



177

Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas merupakan unit penunjang proses

produksi yang merupakan bagian penting untuk menunjang berlangsungnya proses suatu pabrik. Utilitas di pabrik allyl

chloride dirancang antara lain meliputi unit pengadaaan air, unit pengadaan steam, unit pengadaan listrik, unit pengadaan

bahan bakar dan unit pengolahan limbah.

1. Unit pengadaan air

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi

kebutuhan air sebagai berikut :

a. Air pendingin

b. Air umpan boiler

c. Air konsumsi umum dan sanitasi

d. Air keperluan proses

2. Unit pengadaan steam

Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas untuk alat–alat heat

exchanger.

3. Unit pengadaan listrik

Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk

peralatan proses, peralatan utilitas, peralatan elektronik atau listrik, AC,

maupun untuk penerangan. Listrik disuplai dari PLN dan dari generator

sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan.

4. Unit pengadaan bahan bakar.

Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan

generator.

5. Unit pengadaan udara tekan.



178

Unit ini bertugas menyediakan udara tekan untuk alat-alat kontrol.

6. Unit pengolahan limbah

Unit ini bertugas untuk mengolah bahan-bahan buangan atau hasil

samping reaksi .

4.1.1. Unit Pengadaan Air

Air yang digunakan dalam pabrik allyl chloride ini berasal dari

perusahaan air industri, yaitu PT. Krakatau Tirta Industri, Cilegon, Banten dengan

pertimbangan sebagai berikut :

a. Pabrik berada di kawasan industri di mana kebutuhan air disediakan oleh

pengelola kawasan industri.

b. Pasokan air baku dijamin kontinyu.

c. Telah memenuhi standar baku air minum

4.1.1.1. Air pendingin

Alasan digunakannya air sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor sebagai berikut :

a. Air dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah.

b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

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

d. Tidak terdekomposisi.

Air pendingin ini digunakan sebagai pendingin pada kondensor. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam

pengolahan air pendingin :

a. kesadahan (hardness), yang dapat menyebabkan kerak.



179

b. Adanya zat besi, yang dapat menimbulkan korosi.

Pada penggunaan air pendingin melibatkan penggunaan cooling tower yaitu untuk mendinginkan kembali air

pendingin yang telah digunakan sebagai media pendingin.

Spesifikasi lengkap cooling tower :

1. Tipe : Inducted Draft Cooling Tower

2. Jumlah : 1 buah

3. Jumlah air yang didinginkan : 1379,5634 m3

/jam

4. Tenaga fan : 111,6 HP

5. Tenaga motor : 174,375 HP

Ø Jumlah air pendingin

Jumlah air yang dibutuhkan sebagai media pendingin untuk kondenser adalah sebesar :

= 1398570,3339 kg/jam

= 1379,5634 m3

/jam

= 33109,5211 m3/hari

Ø Pengolahan air

Air yang berasal perusahaan air industri pada umumnya telah memenuhi

persyaratan yang diperlukan, sehingga tidak diperlukan pengolahan air.

4.1.1.2. Air umpan boiler

Untuk kebutuhan umpan boiler sumber air yang digunakan berasal dari PT. Krakatau Tirta Industri. Beberapa

hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai berikut :

a. Kandungan zat yang dapat menyebabkan korosi.



180

Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan-larutan asam dan gas-gas

yang terlarut.

b. Kandungan zat yang menyebabkan kerak (scale forming ).

Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan yang biasanya berupa garam-garam karbonat

dan silikat.

c. Kandungan zat yang menyebabkan pembusaan ( foaming ).

Air yang digunakan pada proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler karena adanya zat-zat

organik, anorganik, dan zat-zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada

alkalinitas tinggi.

Ø Jumlah air sebagai umpan boiler

Jumlah air yang digunakan adalah sebesar 143046,2351 kg/jam atau laju alir sebanyak 141,1022 m3

/jam.

Jumlah air ini digunakan hanya pada awal start up pabrik, untuk kebutuhan selanjutnya hanya air make up saja yang

diperlukan. Jumlah air untuk keperluan make up air umpan boiler adalah sebesar 28609,247 kg/jam atau laju alir 28,2204

m3

/jam. Air umpan boiler biasanya digunakan lagi setelah digunakan.

Ø Pengolahan air sebagai umpan boiler.

Air yang ada perlu menjalani proses pengolahan terlebih dahulu agar dapat memenuhi persyaratan air umpan

boiler.

Proses pengolahannya yaitu dengan demineralisasi (ion exchanger), yaitu penghilangan mineral-mineral dalam

air seperti Ca2+

, Mg2+

, Na+

, HCO3-, SO4

2-, Cl

-, lalu dilanjutkan proses penghilangan gas-gas terlarut (pada deaerator),

terutama O2 dan CO2, karena gas-gas tersebut dapat mengakibatkan terjadinya korosi. Proses demineralisasi menggunakan

suatu cation exchanger (untuk menghilangkan kation-kation mineralnya) dan suatu anion exchanger (untuk menghilangkan

anion-anion mineralnya). Sedangkan proses penghilangan gas terlarut menggunakan suatu deaerator.



181

4.1.1.3. Air konsumsi umum dan sanitasi

Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium,

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

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

Syarat fisik:

a. suhu di bawah suhu udara luar

b. warna jernih

c. tidak mempunyai rasa dan tidak berbau.

Syarat kimia:

a. tidak mengandung zat organik maupun anorganik

b. tidak beracun

Syarat bakteriologis :

Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri yang patogen.

Ø Jumlah air untuk konsumsi dan sanitasi

Jumlah air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi dapat dirinci sebagai

berikut :

1. Air untuk karyawan kantor = 30 L/orang/hari

Diperkirakan kebutuhan air untuk karyawan = 257 orang

Jumlah karyawan pabrik = 7710 L/hari

Jumlah kebutuhan air total keperluan kantor = 7,71 m3

/hari

= 0,3213 m3

/jam

2. Air untuk laboratorium = 2,5 m3

/hari

Air untuk kebutuhan ini diperkirakan = 0,1042 m3

/jam



182

3. Air untuk pembersihan, pertamanan dan lain-lain. = 10 m3

/hari

Air untuk kebutuhan ini diperkirakan = 0,4167 m3

/jam

Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi = 0,8421 m3

/jam

= 53,2939 kg/jam

Jumlah total air yang dibutuhkan adalah sebesar 53,2939 kg/jam atau laju

alir sebesar 0,8421 m3/jam.

Ø Pengolahan air untuk konsumsi dan sanitasi.

Air yang berasal dari PT. Krakatau Tirta Industri ini telah memenuhi

persyaratan yang diperlukan untuk kebutuhan konsumsi dan sanitasi sehingga

tidak diperlukan pengolahan air terlebih dahulu.

4.1.1.4 Air proses

Air proses yang dimaksud di sini adalah air yang digunakan untuk

keperluan proses, yaitu :

a. Air umpan WHB-01

Air umpan WHB-01 adalah air yang akan diubah menjadi steam

yang selanjutnya digunakan sebagai fluida panas pada vaporizer

(V-01). Karena digunakan untuk menghasilkan steam, maka

kualitas dan spesifikasi air umpan WHB-01 ini seperti air umpan

boiler.

Jumlah air yang dibutuhkan sebagai umpan WHB-01 adalah

sebesar 543,3769 kg/jam atau 0,5360m3/jam.



183

b. Chilled water

Chilled water adalah air yang sengaja didinginkan (di bawah suhu

lingkungan) dan digunakan sebagai media pendingin. Chilled

water dihasilkan dengan sistem refrigerasi dengan refrigerant

propylene. Hal ini dilakukan karena pabrik ini juga menggunakan

propylene sebagai bahan baku, sehingga lebih hemat.

Chilled water digunakan untuk mendinginkan distilat pada CD-01

dan CD-02, dengan perincian sebagai berikut :

§ Jumlah kebutuhan untuk CD-01 adalah sebesar

185092,0802 kg/jam atau 182,5766 m3/jam

§ Jumlah kebutuhan untuk CD-01 adalah sebesar 10709,7153

kg/jam atau 10,5642 m3/jam

c. Air umpan absorber

Air umpan absorber berfungsi sebagai solvent dalam proses

absorbsi HCl dari umpan absorber untuk menghasilkan HCl

dengan kemurnian 31,5 %. Kebutuhan air umpan absorber adalah

sebanyak 7975,2169 kg/jam atau sebesar 7,8668 m3/jam.

Dengan demikian dapat dihitung total jumlah kebutuhan air proses, yaitu

sebesar 1602890,7231 kg/jam atau 1581,1070 m3/jam.

Ø Total kebutuhan air

Air umpan boiler = 171655,4822 kg/jam = 169,3226 m3

/jam

Air konsumsi dan sanitasi = 53,2939 kg/jam = 0,8421 m3/jam

Air pendingin = 1398570,3339 kg/jam = 1379,5634 m3/jam



184

Air proses = 1602890,7231 kg/jam = 1581,1070 m3/jam

Total kebutuhan = 3173169,8330 kg/jam = 3130,0456 m3/jam

Untuk keamanan dipakai 20 % berlebih, maka :

Total kebutuhan = 3807803,7997 kg/jam = 3756,0547 m3

/jam

Skema pengolahan air yang digunakan di pabrik allyl chloride dapat dilihat pada gambar 4.1.

Gambar 4.1. Skema Pengolahan Air

4.1.2 Unit Pengadaan Steam

Steam yang diproduksi pada pabrik allyl chloride ini digunakan untuk

memenuhi kebutuhan panas pada vaporizer , reboiler, dan heat exchanger. Untuk

memenuhi kebutuhan steam digunakan boiler. Kebutuhan steam pada pabrik allyl

chloride ini adalah :

Air dari PT. Krakatau Tirta Industri

Tangki penampung air

pendingin

Demineralisasi

Air konsumsi dan

sanitasi

Cooling tower

Tangki penampung umpan

boiler

Tangki penampung air

proses



185

Tekanan = 1 atm

Suhu = 675 °C

Jumlah = 130042,0319 kg/jam

Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi, jumlah steam dilebihkan sebanyak 10 %.

Jadi jumlah total steam yang dibutuhkan adalah sebanyak 143046,23513 kg/jam.

Ø Boiler yang dibutuhkan.

Spesifikasi Boiler :

1. Tipe : Fire tube boiler

2. Jumlah : 1 buah

3. Heating surface : 79083,48 ft2

4. Rate of steam : 315359,73 lb/jam

5. Tekanan steam : 14,7 psi

6. Bahan bakar : Solar

4.1.3. Unit Pengadaan Listrik

Kebutuhan tenaga listrik di pabrik allyl chloride ini dipenuhi oleh PLN

dan generator pabrik, hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat

berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. Generator yang

digunakan adalah generator arus bolak-balik dengan pertimbangan :

1. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar.

2. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan dengan

transformer.

Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari :



186

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas = 124,2709 kW

2. Listrik untuk penerangan = 133,7714 kW

3. Listrik untuk AC = 10 kW

4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi. = 10 kW

Jumlah kebutuhan listrik total = 278,0423 kW

Jumlah kebutuhan listrik sebesar ini disuplai oleh PLN. Jika diasumsikan

kapasitas generator = 75 % dari kapasitas total sehingga spesifikasi generator

yang dibutuhkan untuk menyuplai kebutuhan listrik diatas jika terjadi gangguan

listrik dari PLN adalah sebagai berikut :

Tipe : AC generator

Kapasitas : 750 kW

Tegangan : 220/360 volt

Efisiensi : 80 %

Jumlah : 1 buah

Bahan bakar : Solar

4.1.4. Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi

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

digunakan adalah solar yang diperoleh dari Pertamina dan distributornya.

Pemilihan bahan bakar cair tersebut didasarkan pada alasan :

1. mudah didapat

2. kesetimbangan terjamin



187

3. mudah dalam penyimpanan

Sifat fisik solar adalah sebagai berikut :

- Heating Value : 18800 Btu/lb

- Specific gravity : 0,8691

- Efisiensi : 80 %

Ø Kebutuhan bahan bakar

1. Untuk Boiler = 7196,9809 L/jam

2. Untuk Generator = 83,4854 L/jam

Total kebutuhan = 7280,4663 L/jam

4.1.5 Unit pengadaan udara tekan

Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik allyl chloride ini

diperkirakan sebesar 200 m3/jam, tekanan 100 psi dan suhu 30 oC. Alat untuk

menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang

berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai diperoleh kandungan air

maksimal 84 ppm.

· Kompresor yang dibutuhkan

Kapasitas : 200 m3/jam

Tekanan suction : 14,7 psia

Tekanan discharge : 100 psia

Suhu udara : 30 oC

Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor



188

Efisiensi : 80 %

Daya kompresor : 13 HP

Jumlah : 1 buah

4.1.6.Unit Pengolahan Limbah

Limbah pabrik allyl chloride yang berupa cairan yang terdiri dari propylene, 2chloropropene, dichloropropene,

tidak langsung dibuang ke lingkungan, tetapi dibakar dalam burn pit.

4.2. Laboratorium

Laboratorium merupakan bagian yang sangat penting dalam menunjang kelancaran proses produksi dan

menjaga mutu produk. Dengan data yang diperoleh dari laboratorium maka proses produksi akan selalu dapat dikontrol dan

dijaga mutu produk sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Di samping itu juga berperan dalam pengendalian

pencemaran lingkungan.

Laboratorium berada dibawah bidang produksi yang mempunyai tugas pokok antara lain :

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

2. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi dengan melakukan analisa terhadap pencemaran lingkungan.

3. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler dan lain-lain yang berkaitan langsung dengan

proses produksi.

Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non shift :

1. Kelompok shift



189

Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa–analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam

melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam

dengan dibagi menjadi 4 shift. Masing-masing shift bekerja selama 8 jam.

2. Kelompok non shift

Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa yang sifatnya tidak rutin dan

menyediakan reagen kimia yang diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan

kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas antara lain :

a. menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium

b. melakukan analisa bahan buangan penyebab polusi

c. melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi.

Dalam melaksanakan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :

a. Laboratorium fisik

b. Laboratorium analitik

c. Laboratorium penelitian dan pengembangan

4.2.1. Laboratorium Fisik dan Analitik

Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat-sifat bahan baku dan produk.

Pengamatan yang dilakukan yaitu antara lain :

§ Gas Chromatography ( GC )

Analisa GC digunakan untuk menganalisa kemurnian allyl chloride.

§ Analisa asam (HCl), dengan cara titrasi 90% isopropyl alcohol dengan menggunakan potassium hidroksida.

( Kirk Othmer)



190

4.2.2. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, contohnya perlindungan terhadap lingkungan. Di samping

mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian

terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain terhadap

penggunaan bahan baku.

Alat analisa penting yang digunakan antara lain :

1. Water content tester, untuk menganalisa kadar air.

2. Hydrometer, untuk mengukur specific gravity.

3. Viscometer, untuk mengukur viskositas.

4. Gas Chromatography ( GC ) untuk menganalisa kadar bahan baku dan produk.

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1. Bentuk Perusahaan

Pabrik allyl chloride yang akan didirikan direncanakan mempunyai :

Bentuk : Perseroan Terbatas (PT)

Lapangan Usaha : Industri allyl chloride

Lokasi Perusahaan : Cilegon, Banten



191

Alasan pemilihan bentuk perusahaan ini adalah didasarkan atas beberapa

faktor, sebagai berikut :

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

2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran produksi

hanya dipegang oleh pemimpin perusahaan.

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

adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah direksi beserta

stafnya yang diawasi oleh Dewan Komisaris.

4. Kelangsungan perusahaan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh dengan

berhentinya :

a. Pemegang saham

b. Direksi beserta stafnya

c. Karyawan perusahaan

5. Efisiensi dari manajemen

Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai Dewan

Komisaris dan Direktur Utama yang cukup cakap dan berpengalaman.

6. Lapangan usaha lebih luas

Suatu Perseroan Terbatas (PT) dapat menarik modal yang sangat besar dari

masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usahanya.

5.2. Struktur Organisasi



192

Salah satu faktor yang menunjang kemajuan perusahaan adalah struktur

organisasi yang terdapat dan dipergunakan oleh perusahaan tersebut. Untuk

mendapatkan suatu sistem yang terbaik, maka perlu diperhatikan beberapa

pedoman antara lain :

· Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas

· Pendelegasian wewenang

· Pembagian tugas kerja yang jelas

· Kesatuan perintah dan tanggung jawab

· Sistem pengontrol atas pekerjaan yang telah dilaksanakan

· Organisasi perusahaan yang fleksibel

Dengan berprinsip pada pedoman tersebut maka diperoleh struktur

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

lebih sederhana dan praktis.

Kebaikan dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam

sistem, organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan

bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Sedangkan untuk mencapai

kelancaran produksi maka perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-orang

ahli dibidangnya. Staf ahli akan memberi bantuan pemikiran dan nasehat kepada

tingkat pengawas, demi tercapainya tujuan perusahaan.

Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi

garis dan staf, yaitu :

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

organisasi dalam rangka mencapai tujuan.



193

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

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

operasional.

Pemegang saham sebagai pemilik perusahaan dalam pelaksanaan tugas

sehari-harinya diwakili oleh Dewan Komisaris, sedangkan tugas untuk

menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh Direktur Utama dibantu oleh Direktur

Teknik, Direktur Keuangan dan Umum. Direktur Teknik membawahi bidang

pemasaran, teknik dan produksi, sedangkan Direktur Keuangan dan Umum

membidangi kelancaran pelayanan. Direktur-direktur ini membawahi beberapa

kepala bagian yang akan bertanggung jawab membawahi atas bagian dalam

perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab.

Masing-masing kepala bagian membawahi beberapa seksi dan masing –

masing seksi akan membawahi beberapa karyawan perusahaan pada masing –

masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok

regu yang setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada pengawas masing-

masing seksi.

5.3. Tugas dan Wewenang

5.3.1. Pemegang Saham

Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal

untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut.

Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT (Perseroan

Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).



194

Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang :

· Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris

· Mengangkat dan memberhentikan Direktur

· Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi

tahunan dari perusahaan.

5.3.2. Dewan Komisaris

Dewan Komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik

saham, sehingga Dewan Komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik

saham.

Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi :

· Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target

perusahaan, alokasi sumber-sumber dana dan pengarahan pemasaran.

· Mengawasi tugas-tugas direksi

· Membantu direksi dalam tugas-tugas penting

5.3.3. Dewan Direksi

Direktur Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan

bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur

Utama bertanggung jawab terhadap Dewan Komisaris atas segala tindakan dan

kebijaksanaan yang diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur Utama

membawahi Direktur Produksi, Direktur Keuangan dan Umum.

Tugas-tugas Direktur Utama meliputi :

· Melaksanakan policy perusahaan dan mempertanggungjawabkan

pekerjaan pada pemegang saham pada akhir jabatan



195

· Menjaga stabilitas organisasi perusahaan dan membuat kontinuitas

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

karyawan

· Mengangkat dan memberhentikan Kepala Bagian dengan persetujuan

rapat pemegang saham

· Mengkoordinir kerja sama dengan Direktur Produksi dan Direktur

Keuangan dan Umum

Tugas-tugas Direktur Produksi meliputi :

· Bertanggung jawab kepada Direktur Utama dalam bidang produksi,

teknik dan pemasaran

· Mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala –

kepala bagian yang menjadi bawahannya

Tugas-tugas Direktur Keuangan dan Umum meliputi :

· Bertanggung jawab kepada Direktur Utama dalam bidang keuangan dan

pelayanan umum

· Mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala –

kepala bagian yang menjadi bawahannya

5.3.4. Staf Ahli

Staf Ahli terdiri dari tenaga-tenaga ahli yang bertugas membantu Direktur

dalam menjalankan tugasnya baik yang berhubungan dengan teknik maupun



196

administrasi. Staf Ahli bertanggung jawab kepada Direktur Utama sesuai dengan

bidang keahlian masing-masing.

Tugas dan wewenang Staf Ahli :

· Memberi nasehat dan saran dalam perencanaan pengembangan

perusahaan

· Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan

· Memberikan saran-saran dalam bidang hukum

5.3.5. Penelitian dan Pengembangan (Litbang)

Penelitian dan Pengembangan terdiri dari ahli-ahli atau sarjana-sarjana

sebagai pembantu direksi dan bertanggung jawab kepada direksi.

Tugas dan wewenang Litbang :

· Mempertinggi mutu suatu produk

· Memperbaiki proses dari pabrik / perencanaan alat untuk pengembangan

produksi

· Mempertinggi efisiensi kerja

5.3.6. Kepala Bagian

Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur dan

mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan

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

kepada Direktur Utama, kepala bagian yang terdiri dari :

1. Kepala Bagian Produksi

Bertanggung jawab kepada Direktur Produksi dalam bidang mutu dan

kelancaran produksi.



197

Kepala Bagian Produksi membawahi :

· Seksi Proses

· Seksi Pengendalian

· Seksi Laboratorium

Tugas Seksi Proses :

· Mengawasi jalannya proses dan produksi

· Menjalankan tindakan seperlunya pada peralatan produksi yang

mengalami kerusakan, sebelum diperbaiki oleh seksi yang berwenang

Tugas Seksi Pengendalian :

· Menangani hal-hal yang dapat mengancam keselamatan kerja dan

mengurangi potensi bahaya yang ada

Tugas Seksi Laboratorium :

· Mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu

· Mengawasi dan manganalisa mutu produksi

· Mengawasi hal-hal tentang buangan pabrik

2. Kepala Bagian Pemasaran

Bertanggung jawab kepada Direktur Produksi dalam bidang bahan baku dan

pemasaran hasil produksi.

Kepala bagian ini membawahi :

· Seksi Pembelian

· Seksi Penjualan

Tugas Seksi Pembelian :



198

· Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan

perusahaan

· Mengetahui harga pasaran dan mutu bahan baku serta mengatur keluar

masuknya bahan dan alat dari gudang

Tugan Seksi Penjualan :

· Merencanakan strategi penjualan hasil produksi

· Mengatur distribusi barang dari gudang

3. Kepala Bagian Teknik

Bertanggung jawab kepada Direktur Produksi dalam bidang peralatan, proses

dan utilitas. Kepala Bagian Teknik membawahi :

· Seksi Pemeliharaan

· Seksi Utilitas

Tugas Seksi Pemeliharaan :

· Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik

· Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik

Tugas Seksi Utilitas :

· Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan

proses, kebutuhan uap, air dan tenaga listrik

4. Kepala Bagian Keuangan

Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Umum dalam bidang

administrasi dan keuangan.

Kepala Bagian Keuangan membawahi :



199

· Seksi Administrasi

· Seksi Kas

Tugas Seksi Administrasi :

· Menyelenggarakan pencatatan hutang piutang, administrasi persediaan

kantor dan pembukuan, serta masalah pajak

Tugas Seksi Kas :

· Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang dan

membuat prediksi keuangan masa depan

· Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan

5. Kepala Bagian Umum

Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Umum dalam bidang

personalia, hubungan masyarakat dan keamanan.

Kepala Bagian Umum membawahi :

· Seksi Personalia

· Seksi Humas

· Seksi Keamanan

Tugas Seksi Personalia :

· Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik

mungkin antar pekerja dan pekerjaannya serta lingkungannya supaya tidak

terjadi pemborosan waktu dan biaya

· Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja

yang dinamis

· Melaksanakan hal-hal yang berhubungan dengan kesejahteraan karyawan



200

Tugas Seksi Humas :

· Mengatur hubungan perusahaan dengan masyarakat luar

Tugas Seksi Keamanan :

· Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas yang ada di perusahaan

· Mengawasi keluar masuknya orang-orang, baik karyawan maupun yang

bukan dari lingkungan perusahaan

· Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern

perusahaan

7. Kepala Seksi

Merupakan pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan

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

hasil yang maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses produksi.

Setiap Kepala Seksi bertanggung jawab terhadap kepala bagian masing –

masing sesuai dengan seksinya.

5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik allyl chloride direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam satu

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

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

pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan, yaitu :

1. Karyawan non shift / harian



201

Karyawan non shift adalah para karyawan yang tidak menangani proses

produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah Direktur,

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

Karyawan harian dalam satu minggu akan bekerja selama 5 hari dengan

pembagian jam kerja sebagai berikut :

Jam kerja :

· Hari Senin – Jum’at : jam 08.00 – 16.00

Jam istirahat :

· Hari Senin – Kamis : jam 12.00 – 13.00

· Hari Jum’at : jam 11.00 – 13.00

2. Karyawan shift

Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses

produksi atau mengatur bagian – bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai

hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Yang termasuk

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

bagian gudang dan bagian-bagian keamanan.

Para karyawan shift akan bekerja bergantian sehari semalam, dengan

pengaturan sebagai berikut :

· Shift pagi : jam 07.00 – 15.00

· Shift sore : jam 15.00 – 23.00

· Shift malam : jam 23.00 – 07.00

Untuk karyawan shift ini dibagi dalam 4 regu (A,B,C,D) dimana 3 regu

bekerja dan 1 regu istirahat, dan dikenakan secara bergantian. Tiap regu akan



202

mendapat giliran 3 hari kerja dan 1 hari libur dan masuk lagi untuk shift

berikutnya.

Tabel 5.1. Jadwal pembagian kelompok shift

Hari Shift pagi Shift sore Shift malam Libur

Senin A B C D

Selasa D A B C

Rabu C D A B

Kamis B C D A

Jum’at A B C D

Sabtu D A B C

Minggu C D A B

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor

kedisiplinan karyawannya. Untuk itu kepada seluruh karyawan diberlakukan

absensi dan masalah absensi ini digunakan pimpinan perusahaan sebagai

dasar dalam mengembangkan karier para karyawan dalam perusahaan

5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah

Pada pabrik allyl chloride ini sistem upah karyawan berbeda-beda

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

Menurut statusnya karyawan dibagi menjadi 3 golongan sebagai berikut :

1. Karyawan tetap



203

Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan Surat Keputusan

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

dan masa kerja.

2. Karyawan harian

Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan

mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan.

3. Karyawan borongan

Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan

ini menerima upah borongan untuk suatu perusahaan.

5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji

5.6.1. Penggolongan Jabatan

Tabel 5.2. Penggolongan jabatan dalam suatu perusahaan

No. Jabatan Keterangan

1.

2

3.

4

5.

6.

7.

8.

9.

Direktur Utama

Direktur Produksi

Direktur Keuangan dan Umum

Kepala Bagian Produksi

Kepala Bagian Teknik

Kepala Bagian Pemasaran

Kepala Bagian Keuangan

Kepala Bagian Umum

Kepala Seksi

Sarjana Ekonomi/Teknik/Hukum

Sarjana Teknik Kimia

Sarjana Ekonomi

Sarjana Teknik Kimia

Sarjana Teknik Mesin

Sarjana Teknik Kimia/Ekonomi

Sarjana Ekonomi

Sarjana Hukum

Sarjana



204

10.

11.

12.

13.

14.

Operator

Sekretaris

Dokter

Perawat

Lain-lain

STM/SLTA/SMU

Akademi Sekretaris

Sarjana Kedokteran

Akademi Perawat

SMU/SMP/Sederajat

5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji

Jumlah karyawan harus ditentukan secara tepat sehingga semua pekerjaan

yang ada dapat diselesaikan dengan baik dan efisien.

Tabel 5.3. Jumlah karyawan sesuai dengan jabatannya

No. Jabatan Jumlah

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

Direktur Utama

Direktur Produksi

Direktur Keuangan dan Umum

Staf Ahli

Litbang

Sekretaris

Kepala Bagian Produksi

Kepala Bagian Pemasaran

Kepala Bagian Teknik

Kepala Bagian Umum

Kepala Bagian Keuangan

Kepala Seksi Proses

1

1

1

3

3

3

1

1

1

1

1

1



205

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

30.

31.

32.

33.

34.

35.

Kepala Seksi Pengendalian

Kepala Seksi Laboratorium

Kepala Seksi Penjualan

Kepala Seksi Pembelian

Kepala Seksi Pemeliharaan

Kepala Seksi Utilitas

Kepala Seksi Administrasi

Kepala Seksi Kas

Kepala Seksi Personalia

Kepala Seksi Humas

Kepala Seksi Keamanan

Karyawan Proses

Karyawan Pengendalian

Karyawan Laboratorium

Karyawan Penjualan

Karyawan Pembelian

Karyawan Pemeliharaan

Karyawan Utilitas

Karyawan Administrasi

Karyawan Kas

Karyawan Personalia

Karyawan Humas

Karyawan Keamanan

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

50

40

8

5

5

41

40

4

4

4

4

24



206

36.

37.

38.

39.

Dokter

Perawat

Sopir

Pesuruh

1

2

7

7

Total 257

Tabel 5.4. Perincian golongan dan gaji karyawan

Gol. Jabatan Gaji/bulan (Rp.) Kualifikasi

I

II

III

IV

V

VI

VII

Direktur Utama

Direktur

Staf Ahli

Litbang

Kepala Bagian

Kepala Seksi

Sekretaris

Karyawan Biasa

Karyawan Biasa

50.000.000,00

30.000.000,00

14.000.000,00

10.000.000,00

9.000.000,00

5.000.000,00

4.000.000,00

2.500.000,00 - 1.500.000,00

1.000.000,00 - 800.000,00

S1/S2/S3

S1/S2

S1

S1

S1

S1

S1

D3

SLTA ke bawah

5.7. Kesejahteraan Karyawan

Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain :

1. Tunjangan

· Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan

karyawan yang bersangkutan



207

· Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang

karyawan

· Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar

jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja

2. Cuti

· Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam

1 tahun

· Cuti sakit diberikan pada karyawan yang menderita sakit berdasarkan

keterangan dokter

3. Pakaian Kerja

Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap

tahunnya.

4. Pengobatan

· Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan

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

· Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan

oleh kecelakaan kerja, diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan

BAB VI

ANALISA EKONOMI



208

Pada prarancangan pabrik allyl chloride ini dilakukan evaluasi atau

penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang

dirancang ini dapat menguntungkan atau tidak. Yang terpenting dari prarancangan

ini adalah estimasi harga dari alat-alat, karena harga ini dipakai sebagai dasar

untuk estimasi analisa ekonomi, sedangkan analisa ekonomi dipakai untuk

mendapatkan perkiraan / estimasi tentang kelayakan investasi modal dalam

kegiatan produksi suatu pabrik, besarnya laba yang diperoleh, lamanya modal

investasi dapat dikembalikan dan terjadinya titik impas. Selain itu analisa

ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang akan didirikan dapat

menguntungkan atau tidak jika didirikan.

Untuk itu pada prarancangan pabrik allyl chloride ini, kelayakan investasi

modal dalam sebuah pabrik dapat diperkirakan dan dianalisa meliputi :

a. Profitability

Adalah selisih antara total penjualan produk dengan total biaya produksi

yang dikeluarkan.

Profitabillity = Total penjualan produk - Total biaya produksi

(G. Donald, 1989)

b. Percent Profit On Sales (% POS)



209

Percent Profit On Sales adalah rasio keuntungan dengan harga penjualan

produk yang digunakan untuk mengetahui besarnya tingkat keuntungan

yang diperoleh.

POS = % 100x produk jualHarga

Profit

c. Percent Return of Investement (% ROI)

Percent Return of Investement adalah rasio keuntungan tahunan dengan

mengukur kemampuan perusahaan dalam mengembalikan modal investasi.

ROI membandingkan laba rata-rata terhadap Total Capital Investment.

Prb = F

ab

I

rP

Pra = F

aa

I

rP

dengan :

Prb = % ROI sebelum pajak

Pra = % ROI setelah pajak

Pb = Keuntungan sebelum pajak

Pa = Keuntungan setelah pajak

ra = Annual production rate

If = Fixed capital investment

(Aries, Newton, 1955)

d. Pay Out Time (POT)



210

POT adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Capital

Invesment berdasarkan profit yang diperoleh.

D = Fab

F

I1,0rPI+

dengan :

D = Pay out time, tahun

Pb = Keuntungan sebelum pajak


If = Fixed Capital Invesment

(Aries, Newton, 1955)

e. Break Even Point (BEP)

BEP adalah titik impas suatu keadaan, dimana besarnya kapasitas

produksi dapat menutupi biaya keseluruhan. Suatu keadaan di mana

pabrik tidak mendapatkan keuntungan namun tidak menderita kerugian.

Ra = aaa

aa

R7,0VS)ZR3,0(F

--+

dengan :


Fa = Annual fixed expense at max production

Ra = Annual regulated expense at max production

Sa = Annual sales value at max production

Va = Annual variable expense at max production

Z = Annual max production

f. Shut Down Point (SDP)



211

SDP adalah titik dimana pabrik tersebut mengalami kerugian sebesar

Fixed Cost yang menyebabkan pabrik harus tutup.

ra = aaa

a

R7,0VSZR3,0

--

dengan :


Fa = Annual fixed expense at max production

Ra = Annual regulated expense at max production

Sa = Annual sales value at max production

Va = Annual variable expense at max production

Z = Annual max production

(Peters, Timmerhaus, 2003)

g. Discounted Cash Flow (DCF)

DCF adalah analisa kelayakan ekonomi dengan menggunakan Discounted

Cash Flow dibuat dengan mempertimbangkan nilai uang yang berubah

terhadap waktu dan dirasakan atas investasi yang tak kembali pada akhir

tahun selama umur pabrik. DCF biasanya satu setengah kali bunga

pinjaman bank.

Umur pabrik (n) = Depresiasi

SVFCI-

Salvage value (SV) = 0,1 x FCI

(FC+WC) (1+i)n = (FC+WC) + |(1+i)n-1 +(1+i)n-2 +…+1| x c

(Peters, Timmerhaus, 2003)

Dengan cara coba ralat diperoleh ralat nilai i = %



212

Untuk meninjau faktor-faktor tersebut di atas perlu diadakan penaksiran

terhadap beberapa faktor, yaitu :

1. Penaksiran Modal Industri (Total Capital Investment) yang terdiri atas :

a. Modal Tetap (Fixed Capital)

b. Modal Kerja (Working Capital)

2. Penentuan Biaya Produksi Total (Total Production Cost)

a. Manufacturing Cost

b. General Expense

3. Total Pendapatan Penjualan Produk Maleic Anhydride

Yaitu keuntungan yang didapat selama satu periode produksi.

6.1. Penaksiran Harga Peralatan

Harga peralatan pabrik bisa diperkirakan dengan metode yang

dikonversikan dengan keadaan yang ada sekarang ini. Penentuan harga peralatan

dilakukan dengan menggunakan data Indeks Harga.

Penentuan harga dengan indeks dilakukan untuk alat dengan kapasitas

yang sama dan jenis yang sama namun berbeda tahunnya.

Tabel 6.1 Indeks harga alat



213

Cost Index, tahun

Chemical Engineering Plant Index

1990 357,6

1991 361,3

1992 358,2

1993 359,2

1994 368,1

1995 381,1

1996 381,7

1997 386,5

1998 389,5

1999 390,6

2000 394,1

2001 394,3

2002 390,4

(Timmerhaus, p.238)

Persamaan yang digunakan :

Ny

Nx.EyEx =

dengan : Ex = Harga pembelian alat pada tahun 2010

Ey = Harga pembelian alat pada tahun 2002

Nx = Indeks harga pada tahun 2010

Ny = Indeks harga pada tahun 2002

6.2. Penentuan Total Capital Investment (TCI)



214

Asumsi-asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi :

1. Pembangunan fisik pabrik akan dilaksanakan pada tahun 2008 dengan masa

konstruksi dan instalasi selama 2 tahun dan pabrik dapat beroperasi secara

komersial pada awal tahun 2010.

2. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu.

3. Kapasitas produksi adalah 10.000 ton/tahun.

4. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun.

5. Modal kerja yang diperhitungkan adalah selama 1 bulan.

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

perbaikan alat-alat pabrik.

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

pompa dan tangki adalah 5 tahun).

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

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

10. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 9000,-

6.2.1. Modal Tetap (Fixed Capital Invesment)

Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment

No Jenis Harga (Rp)

1. Harga peralatan 10.141.499.762

2. Instalasi 4.360.844.898

3. Pemipaan 8.721.689.796

4. Instrumentasi 1.521.224.964



215

5. Isolasi 811.319.981

6. Listrik 1.014.149.976

7. Bangunan 3.042.449.929

8. Tanah dan perbaikan lahan 1.014.149.976

9. Utilitas 4.056.599.905

10. Engineering & construction 8.670.982.297

11. Contractor’s fee 2.167.745.574

12. Contingency 10.838.727.871

13. Enviromental cost 11.882.807.736

Fixed Capital (FC) 68.224.192.666

6.2.2. Modal Kerja (Working Capital)

Tabel 6.3 Modal kerja

No. Jenis Harga (Rp)

1. Persediaan bahan baku 4.355.838.841

2. In-process inventory 2.164.790.823

3. Product inventory 8.659.163.290

4. Extended credit 13.982.547.918

5. Available cash 8.697.427.157

Working Capital (WC) 37.907.597.863

Total Capital Investment (TCI)



216

TCI = FC + WC

= Rp. 106.151.790.529

6.3 Biaya Produksi Total (Total Production Cost)

6.3.1 Manufacturing Cost (MC)

6.3.1.1 Direct Manufacturing Cost (DMC)

Tabel 6.4 Direct manufacturing cost


1. Harga Bahan Baku 47.929.848.519

2. Labor 1.620.000.000

3. Supervisi 405.000.000

4. Maintenance 6.824.419.267

5. Plant Supplies 1.023.662.890

6. Royalty dan patent 3.355.811.500

7. Utilitas 17.721.581.164

Total Direct Manufacturing Cost (DMC) 77.260.323.340

6.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC)



217

Tabel 6.5 Indirect manufacturing cost


1. Payroll overhead 324.000.000

2. Laboratory 324.000.000

3. Plant over head 810.000.000

4. Packaging & Shipping 16.779.057.502

Total Indirect Manufacturing Cost (IMC) 18.237.057.502

6.3.1.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Tabel 6.6 Fixed manufacturing cost


1. Depresiasi 6.824.419.267

2. Property tax 1.364.883.853

3. Asuransi 682.441.927

Total Fixed Manufacturing Cost (FMC) 8.871.745.047

Total Manufacturing Cost = DMC + IMC + FMC

= Rp. 104.369.125.888

6.3.1.4 General Expense (GE)



218

Tabel 6.7. General expense


1. Administrasi 5.033.717.251

2. Sales 20.134.869.002

3. Riset 3.355.811.500

4. Finance 5.469.864.603

General Expense (GE) 34.021.262.356

Biaya Produksi Total (TPC) = MC + GE

= Rp. 138.390.388.244

6.4. Keuntungan (Profit)

Penjualan produk :

Total Penjualan Produk = Rp. 167.790.575.019

Biaya produksi total (TPC) = Rp. 138.390.388.244

Keuntungan sebelum pajak = Rp. 29.400.186.775

Pajak diambil 20% = Rp. 5.880.037.355

Keuntungan setelah pajak = Rp. 23.520.149.420

6.5. Analisa Kelayakan



219

1. % Return of Invesment (% ROI)

a. ROI sebelum pajak = 43,08%

b. ROI setelah pajak = 34,46%

2. Pay Out Time (POT)

a. POT sebelum pajak = 1,88 tahun

b. POT setalah pajak = 2,25 tahun

3. Break Even Point (BEP)

a. Besarnya BEP untuk Pabrik Allyl Chloride ini adalah :

BEP = 44,72 %

4. Shut Down Point (SDP)

Besarnya SDP untuk Pabrik Allyl Chloride ini adalah :

SDP = 27,07%

5. Discounted Cash Flow (DCF)

Besarnya DCF untuk Pabrik Allyl Chloride ini adalah :

DCF = 26,82%

Tabel 6.8. Analisa kelayakan

No. Keterangan Nilai Batasan

1. % Return on Investment (ROI) :

ROI sebelum pajak

ROI setelah pajak

43,08 %

34,46%

Min. 11%

-

2. Pay Out Time (POT) :

POT sebelum pajak

POT setelah pajak

1,88 tahun

2,25tahun

Maks. 2 tahun

-



220

3. Break Even Point (BEP) 44,72 % 40 - 60 %

4. Shut Down Point (SDP) 27,077 % -

5. Discounted Cash Flow (DCF) 26,82 % -

Dari hasil analisa kelayakan tersebut dapat disimpulkan bahwa investasi pendirian

Pabrik Allyl Chloride ini lebih menarik untuk dilakukan daripada menyimpan

uang di bank.

GRAFIK ANALISA KELAYAKAN

0

50

100

150

200

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

% Kapasitas

Nila

i x R

p. 1

.000

.000

.000

,-

Ra

Fa

BEP

SDP Va

Sa

Gambar 6.1 Grafik Analisa Kelayakan

DAFTAR PUSTAKA

Aries, R.S. and Newton, R.D. 1955. Chemical Engineering Cost Estimation. McGraw Hill International Book Company. New York

Backhurst, J.R., & Harker, J.H., 1983, Process Plant Design. Heinemann Educational Books, London

Branan,C.R. 1994. Rules of Thumb for Chemical Engineers. Gulf Publishing Company. Houston

Brown, G.G. 1978. Unit Operation. 3ed

editions. McGraw Hill International Book Company. Tokyo

Brownell, L.E. and Young, E.H. 1959. Process Equipment Design. 1st

editions. John Wiley and Sons Inc. New York

Chopey, N.P. 1994. Handbook of Chemical Engineering Calculations. 2nd

edition. McGraw-Hill, Inc. United States of America



221

Coulson, J.M. and Richardson, J.F. 1983. An Introduction to Chemical Engineering. Allyn and Bacon Inc. Massachusetts

Fogler, H.S. 1999. Element of Chemical Reaction engineering 3rd

Edition. Prentice Hall. New Jersey

Faith, W.L. and Keyes, D.B, 1957, Industrial Chemicals, John Wiley & Sons, Inc., USA

Geankoplis, C.J. and J.F. Richardson. Design Transport Process and Unit Operation. 1989. Pegamon Press. Singapore

Geiringer, Paul L. Handbokk of Heat Transfer Media. 1962. Reinhold Publishing Corporation. New York

Groggins, P.H., 1958, Unit Process in Organics Synthesis, 5th

edition, Mc. Graw Hill Book Company Inc. Japan

Hill, Charles. G., 1977, An IntroductionTo Chemical Enggineering Kinetcs & Reactor Design, John Wiley & Sons, Inc. USA

Hougen, Olaf A. and Watson, Kenneth M. Chemical Process Principles part three, 1957. John Wiley and Sons Inc, London

Kern, D.Q. 1983. Process Heat Transfer. McGraw Hill International Book Company. Tokyo

Kirk, R.E. & Othmer, D.F. 1983. Encyclopedia of Chemical Technology. 3rd

edition. A Wiley Inter Science Publisher Inc. New York

Levenspiel, O. 1972. Chemical Reaction Engineering. 2nd

edition. John Wiley and Sons Inc. Singapore

McCabe, W.I. and Smith, J.C. 1985. Unit Operation of Chemical Engineering. 4th

edition. McGraw Hill Book Company. Singapore

Perry, R.H. and Green, D.W. 1999. Perry’s Chemical Engineer’s Handbook. 7th

edition. McGraw Hill Book Company. Singapore

Peters, M.S and Timmerhause K.D. 2003. Plant design and Economics for Chemical Engineers. Mc Graw Hill Book Company. New York

Rase, Howard F. 1981. Chemical Reactor Design for Process Plant. 3ed

editions. McGraw Hill International Book Company. Tokyo

Smith, J.M and Van Ness, H.C. 1987. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. 4th

edition. McGraw Hill International Book Company.

Tokyo.

Ulrich, G.D. 1984. A Guide To Chemical Engineering Process Design and Economics. John Wiley and Sons Inc. Canada

Vilbrandt, F.C and Dryden, C.E. 1959. Chemical Engineering Plant Design. 4th

edition. McGraw Hill International Book Company. Kogakusha ltd.

Tokyo

Wallas, S.M. 1988. Chemical Process Equipment (Selection and Design). 3ed

editions. Butterworth. United States of America

Wankat, P.C. 1944. Equilibrium Staged Separations. Prentice Hall. New Jersey

Yaws, C.L. 1999. Chemical Properties Handbook. McGraw Hill Company. New York

www.che.cemr.wvu.edu

www.freepatentsonline.com

www.nikki-chem.co.jp

www.chemogas.com

www.tocc.co.th

prarancangan pabrik allyl chloride dari propylene dan ...... · bab vi analisa ekonomi 107...

Documents